當(dāng)前，長(zhǎng)沙工業(yè)戰(zhàn)線正全力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，一批批產(chǎn)業(yè)尖兵正致力于核心技術(shù)的攻關(guān)。為此，本報(bào)推出“創(chuàng)造力——攻關(guān)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)尖兵”系列報(bào)道，對(duì)話產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)專家，突出宣傳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新變革，探尋產(chǎn)業(yè)奮斗之激情，逆勢(shì)之路徑，勝利之決心。
一片指甲蓋大小的芯片，曾讓我國(guó)許多企業(yè)望“芯”興嘆。為了實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化，幾代人、無(wú)數(shù)企業(yè)奔跑在這條路上。
16日，在第九屆廣電傳媒產(chǎn)業(yè)論壇暨第七屆中國(guó)廣播電視紫金論壇上，國(guó)科微電子股份有限公司宣布，第二代4K芯片即將規(guī)模量產(chǎn)，第一代8K芯片正在研發(fā)中。
廣電機(jī)頂盒芯片是國(guó)科微的起家產(chǎn)品，在長(zhǎng)沙成立12年來(lái)，總銷量早已突破7000萬(wàn)顆，全國(guó)一半多直播衛(wèi)星機(jī)頂盒都裝著國(guó)科微的芯片。
隨著市場(chǎng)風(fēng)云變幻，國(guó)科微打造了從一品獨(dú)大到多點(diǎn)開花的產(chǎn)品體系，擁有儲(chǔ)存芯片、廣電芯片、視頻編碼芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片四大系列產(chǎn)品，掌握著芯片國(guó)產(chǎn)化的核心技術(shù)。
16日，筆者專訪國(guó)科微首席運(yùn)營(yíng)官周士兵，聽他講述了國(guó)科微如何一步步攻克芯片核心技術(shù)，圓芯片國(guó)產(chǎn)夢(mèng)。
人物故事
投入數(shù)億元，終圓芯片國(guó)產(chǎn)夢(mèng)
2019年4月，國(guó)科微與龍芯中科在北京人民大會(huì)堂共同宣布，發(fā)布國(guó)內(nèi)首款固態(tài)硬盤控制芯片GK2302。
這款芯片單芯片容量最大支持4TB，讀寫速度達(dá)到500MB/s，從設(shè)計(jì)到流片再到生產(chǎn)封裝等各個(gè)環(huán)節(jié)全部在國(guó)內(nèi)完成，重新定義了芯片國(guó)產(chǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)，開啟儲(chǔ)存國(guó)產(chǎn)化的新里程。
高性能芯片成功發(fā)布的背后，是國(guó)科微六年如一日的埋頭鉆研。
“從2014年，我們開始規(guī)劃布局產(chǎn)品線，先后調(diào)研了7~8個(gè)市場(chǎng)方向，最后確定視頻編碼、物聯(lián)網(wǎng)和存儲(chǔ)芯片三個(gè)方向?！敝苁勘嬖V筆者，他們確定產(chǎn)品線有三個(gè)原則，一是產(chǎn)品有足夠高的技術(shù)門檻和壁壘，二是符合國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向，三是符合市場(chǎng)導(dǎo)向。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年中國(guó)市場(chǎng)消耗了全世界30%的NAND Flash存儲(chǔ)芯片，而我國(guó)存儲(chǔ)芯片、主控芯片幾乎完全依賴進(jìn)口。
因此，要切入儲(chǔ)存芯片領(lǐng)域，打破國(guó)外壟斷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，需要極大的勇氣和魄力，也需要強(qiáng)勁的研發(fā)實(shí)力和團(tuán)隊(duì)。
開弓沒(méi)有回頭箭。
市場(chǎng)不明？就做行業(yè)調(diào)查。周士兵說(shuō)，為了制定成熟的存儲(chǔ)芯片解決方案，國(guó)科微前后花了半年時(shí)間做市場(chǎng)分析。
沒(méi)有人才？重新組建團(tuán)隊(duì)。周士兵介紹，國(guó)科微在海內(nèi)外廣拋“橄欖枝”，成功聚集了一大批優(yōu)秀人才。
有了市場(chǎng)分析，有了研發(fā)團(tuán)隊(duì)，國(guó)科微在存儲(chǔ)芯片自主研制的道路依舊磕磕絆絆，“充滿著痛苦與淚水”。
“2016年，當(dāng)時(shí)離產(chǎn)品交付不到一個(gè)月，研制的存儲(chǔ)芯片經(jīng)過(guò)測(cè)試，性能還達(dá)不到交付要求?！敝苁勘f(shuō)，為此，國(guó)科微30多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)整體搬到成都的一個(gè)湖心小島，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)多月的封閉研發(fā)。每天朝夕相處的除了同事，就是桌前的電腦和代碼。
功夫不負(fù)有心人。
經(jīng)過(guò)夜以繼日地攻關(guān)和優(yōu)化，這款名為GK2301的存儲(chǔ)芯片成功通過(guò)廠商驗(yàn)證，各項(xiàng)指標(biāo)與國(guó)外芯片相比，毫不遜色，數(shù)據(jù)加密水平反而更勝一籌。
時(shí)至今日，國(guó)科微已成功自主研發(fā)了GK21系列、GK2301系列、GK2302系列等多款存儲(chǔ)芯片，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)自主存儲(chǔ)控制器芯片的市場(chǎng)空白。
“6年來(lái)，我們?cè)诖鎯?chǔ)芯片系列產(chǎn)品上，累計(jì)研發(fā)投入超6億元?！敝苁勘f(shuō)，高額的投入也獲得了豐厚的回報(bào)，如今存儲(chǔ)芯片已經(jīng)成為國(guó)科微出貨量最大的產(chǎn)品。
回想過(guò)去幾年的篳路藍(lán)縷，周士兵感慨頗多。
“做芯片是一件高風(fēng)險(xiǎn)的事，做芯片的人，必須要有定力，有夢(mèng)想，總想著賺快錢，是做不成功的?！敝苁勘f(shuō)。
一顆成熟的芯片，六分研發(fā)，四分應(yīng)用
筆者：國(guó)科微能夠成功打造四大產(chǎn)品系列，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)芯片空白，優(yōu)勢(shì)在哪兒？
周士兵：我覺得第一點(diǎn)是，一直以來(lái)，國(guó)科微非常了解要切入芯片細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，了解行業(yè)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，知道客戶需要什么樣的芯片產(chǎn)品，這就是市場(chǎng)導(dǎo)向。這也是國(guó)科微一直倡導(dǎo)的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略。第二點(diǎn)是，國(guó)科微強(qiáng)大的研發(fā)創(chuàng)新能力，包括實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高性能和芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)能力。第三點(diǎn)是，端對(duì)端的交付能力，一端是洞察市場(chǎng)客戶需求，另一端是到批量交付為客戶創(chuàng)造價(jià)值。
筆者：國(guó)科微成功研制國(guó)產(chǎn)首款存儲(chǔ)芯片的要素是什么？
周士兵：我們研制芯片要看準(zhǔn)趨勢(shì)，洞察需求，我們準(zhǔn)備研制存儲(chǔ)芯片時(shí)，固態(tài)硬盤取代機(jī)械硬盤已是大勢(shì)所趨，我們看準(zhǔn)了，也抓住了這個(gè)機(jī)遇。
在我看來(lái)，芯片研發(fā)需要前瞻性的洞察，洞察趨勢(shì)、市場(chǎng)、客戶，然后吸引人才，組建團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)決地投入研發(fā)，創(chuàng)新并解決問(wèn)題，最終交付客戶。
筆者：當(dāng)前國(guó)內(nèi)芯片項(xiàng)目大規(guī)模上馬，熱鬧背后也有冷思考，您作為業(yè)內(nèi)人士，有哪些建議？
周士兵：一是芯片行業(yè)是需要長(zhǎng)期堅(jiān)持、靜心研發(fā)的行業(yè)，是風(fēng)險(xiǎn)比較高，投資周期長(zhǎng)的行業(yè)，不是來(lái)快錢的行業(yè)，創(chuàng)始人必須要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
二是研發(fā)的芯片要跟應(yīng)用市場(chǎng)密切相關(guān)，必須清楚芯片在垂直應(yīng)用市場(chǎng)的“前生后世”。
三是芯片研發(fā)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，強(qiáng)調(diào)人才，不是靠單打獨(dú)斗就能研發(fā)出來(lái)，不能有短板。
四是做芯片最終要為客戶創(chuàng)造價(jià)值，強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)，不能芯片研發(fā)出來(lái)測(cè)試性能很好，應(yīng)用起來(lái)卻一團(tuán)糟。一顆成熟的芯片，研發(fā)測(cè)試成功只是完成了60%，應(yīng)用穩(wěn)定可靠才完成最后的40%。
產(chǎn)業(yè)變革
切入第三代半導(dǎo)體精準(zhǔn)布局
隨著天岳碳化硅材料項(xiàng)目、比亞迪IGBT項(xiàng)目和長(zhǎng)沙三安項(xiàng)目陸續(xù)開工，長(zhǎng)沙正在新一代半導(dǎo)體及集成電路的道路上疾馳。
這樣的新局面是周士兵所樂(lè)見的。
他告訴筆者，長(zhǎng)沙在現(xiàn)有CMOS工藝方面，在設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈與長(zhǎng)三角地區(qū)相比已經(jīng)處于落后地位，如果繼續(xù)在該工藝上與這些領(lǐng)先地區(qū)競(jìng)賽，優(yōu)勢(shì)并不明顯。
“如今長(zhǎng)沙已經(jīng)走了另外一條路，選了第三代半導(dǎo)體，并將其納入了22條產(chǎn)業(yè)鏈。這個(gè)戰(zhàn)略切入點(diǎn)是非常明智的?！敝苁勘f(shuō)，這意味著，長(zhǎng)沙切入了半導(dǎo)體競(jìng)賽的另一個(gè)賽道，與一線城市站在了同一起跑線。
當(dāng)前，碳化硅是第三代半導(dǎo)體最重要的材料，適用于智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、軌道交通等領(lǐng)域，長(zhǎng)沙圍繞第三代半導(dǎo)體進(jìn)行精準(zhǔn)布局。
筆者了解到，目前長(zhǎng)沙依托中南大學(xué)、湖南大學(xué)等國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)，扶持壯大了國(guó)科微和景嘉微等半導(dǎo)體與集成電路企業(yè)，引進(jìn)了湖南三安碳化硅研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、泰科天潤(rùn)碳化硅芯片項(xiàng)目等半導(dǎo)體重大項(xiàng)目，初步形成了襯底材料、外延、芯片、器件封裝與制造裝備等類型較為齊全的“新一代半導(dǎo)體及集成電路”產(chǎn)業(yè)鏈，在全國(guó)新一代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走在了前列。
今年7月2日，長(zhǎng)沙創(chuàng)新性地提出“三智一芯”產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，瞄準(zhǔn)智能裝備、智能汽車、智能終端和功率芯片，長(zhǎng)沙市新一代半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新一輪高速發(fā)展。
目前，長(zhǎng)沙市政府正著手與湖南大學(xué)、岳麓山國(guó)家大學(xué)科技城管委會(huì)共建湖南大學(xué)長(zhǎng)沙半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新研究院，立足搭建半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際一流的科技協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，服務(wù)長(zhǎng)沙地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。
手記
舍得投入，耐得寂寞
在筆者看來(lái)，芯片行業(yè)是理想與現(xiàn)實(shí)的生動(dòng)演繹。
按周士兵的說(shuō)法，芯片研發(fā)投入大，風(fēng)險(xiǎn)高，一顆典型的28nm SOC芯片，至少要投入8000萬(wàn)元，三年才能見收益，這還是在理想的狀態(tài)下。
在這個(gè)過(guò)程中，芯片公司會(huì)遇到很多困難，遭遇諸多攻關(guān)，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有突破，甚至?xí)霈F(xiàn)經(jīng)營(yíng)困難的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，研發(fā)芯片要抱有理想，沒(méi)有產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)的情懷，沒(méi)有勇往無(wú)前的定力，舍不得投入，耐不住寂寞，就很難堅(jiān)持下去。
當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)也十分真實(shí)，一款成熟芯片如果成功研制，并且先于行業(yè)，先于市場(chǎng)，必然等待它的是一片藍(lán)海市場(chǎng)，是無(wú)限的商機(jī)、海量的訂單。