蔡穎昭:研發中國「芯」,我們任重道遠

文:《千人》雜誌記者 黃娜娜

注:原文載於《千人》雜誌2018年第67期,轉載請註明來源,未註明來源轉載將視為侵權。


在以核心技術為導向的信息產業化時代,芯片在家居製造、光電通信、手機智能等多個領域廣泛應用,深刻影響著人們的生活。然而中國作為世界第一大芯片消費市場,目前芯片自給率不足10%,如此低的自給率極易使我國芯片被其他國家“卡脖子”。

帶著對芯片產業現狀的思考,《千人》雜誌特邀國家“千人計劃”專家、安普德科技有限公司創始人蔡穎昭接受專訪,請蔡博士為我們分享她的創業歷程以及對芯片行業的看法。

蔡穎昭:研發中國“芯”,我們任重道遠

蔡穎昭,國家“千人計劃”專家,安普德科技有限公司創始人


回國創業,架起國內外技術交流的橋樑

時光倒流回2009年,蔡穎昭剛剛回國,在無線傳輸技術領域,中國還是以系統集成為主,沒有核心技術,對進口依賴性很強。國內做的是在採購國外芯片的基礎上進行軟件開發,但是芯片是整個通訊技術的根基,軟件與芯片的匹配,在很大程度上影響了產品的性能。而且中國無線傳輸技術發展緩慢,無法跟上國外的節奏,缺乏前瞻性的產品戰略規劃,只能跟著別人的步伐走。

隨著中國製造2025、互聯網+行動計劃等推進計劃的實施,中國的無線互聯傳輸技術有了長足發展。2006年,國務院發佈了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》,其中核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品被列入了與載人航天、探月工程並列的16個重大科技專項之一。國家對戰略產業的政策支持,為這個行業帶來了發展的原動力。

2009年,蔡穎昭已在美國成功創辦了兩家科技公司,但是作為中國人,她還是心繫祖國的發展,那時候的中國在集成電路設計領域與國外差距很大,為了能夠將國外的先進技術引入國內,也為了能給中國培養優秀的芯片設計工程師,抱著對中國在電子信息領域的產業政策和市場環境強有力的信心,蔡穎昭積極響應天津市硅谷招商團隊的號召,毅然選擇回國創業,在天津創立了安普德科技有限公司,和團隊成員一起突破國外技術壁壘,自行研發製作無線電通信產品。

回國之後,蔡穎昭將美國的管理經驗與國內實際相結合,在國內公司成立之初就少走了很多彎路。“美國團隊大多采用項目化管理的模式,多個研發項目並進,通過對不同客戶的項目劃分,劃定人員的分工以及責任權限,有效落實責任到個人,這些措施非常有利於員工的管理。為了激發核心技術人員的創新活力和保證核心團隊的穩定性,公司也建立了一定的績效激勵措施。同時團隊非常注重處理客戶問題的及時性,確保能夠在第一時間響應客戶需求,並提出有效的解決方案。”談到國內公司是否借鑑美國公司經驗時,蔡穎昭表示,“國內公司採用了與美國同步的管理模式,與安普德美國硅谷團隊建立了長效的溝通機制以促進雙方技術交流,並藉助美國團隊的技術和管理優勢,把美國的管理經驗、研發經驗進行共享,培養國內的研發團隊。當然國內外情況不一樣,有些管理模式到國內來還是要根據實際情況有所變通。”

創業過程中,蔡穎昭團隊遇到的最大困難是缺少芯片研發專業人才和缺乏芯片研發經驗。蔡穎昭回憶,公司在自主研發國內第一顆(2.4G/5GHz)雙頻Wi-Fi芯片的過程中,在5G頻段抗干擾問題上遇到了困難。對此國內研發團隊嘗試了多個方案,一次次修改參數、更新軟件程序,但是問題始終無法解決。為避免影響產品的上市進度,美國團隊給出了多個方案,然而中國團隊在進行了多次試驗之後,產品性能有了一定的提升但仍達不到預期效果,最後只能邀請美國的專家飛到中國來解決問題。通過不斷排查可能造成影響的原因,長時間不斷的調試,最終成功解決了雙射頻相互干擾的問題。

“國內研發速度還是比國外落後不少,針對比較複雜的技術問題,國內團隊的攻堅能力也還有限,為了提升團隊的研發實力,我們會定期召開電話、視頻會議,舉辦跨國專家技術交流會,積極參與國內外的行業峰會,引進硅谷先進的技術和有經驗的人才,以助力企業的產品研發。”蔡穎昭說。

研發芯片困難重重,不忘初心砥礪前行

電子芯片研發過程中會遇到許多問題:人才緊缺、研發週期長、資金投入大等。推出市場後,一旦市場接受度不高,現金流就會非常緊張,對公司運營造成極大風險。為應對這種情況,蔡穎昭做出瞭如下措施:一是針對中國芯片設計人才短缺的現狀,安普德在美國硅谷建立了研發團隊,團隊的工程師在國際知名半導體公司如德州儀器、英特爾、博通等工作多年,有著豐富的研發經驗,這些寶貴的經驗為安普德的芯片研發提供了堅實的基礎。二是通過資本的輸入,以保持公司研發運營的活力。三是尋求政府產業政策的支持。集成電路隸屬於國家戰略新興產業,各省市都有相關的扶植政策,安普德在研發過程中,承擔了多個重大專項,可以通過政府的支持助力公司的研發項目。

“我們公司研發的雙頻Wi-Fi芯片已經在客戶的終端產品上進行了應用,通過實測,各項性能指標已經達到美國高通、博通等同類產品的技術水平,同時公司在芯片中融入的低功耗設計以及先進的算法,使得產品的功耗低於其他同類產品的水平。”對於公司目前的研發成果,蔡穎昭非常自豪,“我們開發的芯片是中國第一顆(2.4G/5GHz)雙頻Wi-Fi芯片,同時另一款芯片是世界上第一顆嵌入式低成本AI語音交互MINI NPU芯片,這兩款芯片基於公司戰略的規劃,已經實現產業化,為了能夠保持技術的先進性,儘快地搶佔細分市場,我們將加快新產品的研發速度,讓我們的第二代、第三代芯片儘快量產,併為終端客戶提供整體解決方案。”

為了在高端芯片領域不再受制於國外,安普德自成立以來就制訂了發展方向,一定要研發出屬於自己的射頻和控制芯片。經過多年的潛心研發,安普德逐漸積累了屬於自己的射頻芯片的開發經驗,公司研發的雙頻Wi-Fi芯片,性能指標達到了世界先進水平。此外安普德已經擁有用於流媒體音頻和視頻無線傳輸的從軟件到芯片的完整方案。

展望未來,蔡穎昭充滿自信,“安普德專注的IoT領域未來5年的總量將接近300億片,年複合增長率(CAGR)為17.8%。現在2.4GHz單頻Wi-Fi產品已經不能滿足日益增長的應用需求,而Wi-Fi雙頻的市場年複合增長率(CAGR)為66%,巨大的市場空間給了安普德快速成長的機會,公司一定能實現預期的市場價值。”針對公司已經研發的Wi-Fi芯片,將通過研發設計和工藝改進,進而提升產品的性能,降低功耗和成本,使得產品更具有價格優勢,並且在細分領域替代芯片進口。

除此之外,安普德公司未來將加速AI人工智能語音交互控制芯片的迭代升級,通過加入更多的算法、硬件引擎、語音喚醒技術等,佈局將來的智能家居、人工智能領域。通過算法與自主芯片的結合,為客戶提供一整套的解決方案,擴大市場佔有率。

中興危機,懸在頭上的“達摩克利斯之劍”

中興事件是一個可以記載到中國信息產業發展史冊的事件,這個事件引發了眾多思考:

第一,國產芯片之所以落後,是因為芯片產業最顯著的一個特點就是更新迭代快。由於芯片產業門檻較高,中國的芯片行業起步又晚,同時我們也缺乏芯片設計人才,這就需要企業投入大量資金和時間做研發,但是由於研發週期長、回報慢,導致很多芯片企業半途而廢。

第二,中國“芯”破局,國家、企業、社會和專家都扮演了重要的角色。中國自主芯片的研發需要國家以及各地政府的引導支持、企業堅持不懈的努力,而且需要對整個行業、市場、技術發展方向進行判斷,同時中國還需要加強基礎芯片的研發,這樣才有可能擺脫在核心芯片上受制於人的局面。除此之外,需要資本的持續輸入、人才的引進等多方面的努力,才能為薄弱的中國集成電路產業保持生命力。

芯片被喻為信息時代的“發動機”,是國家高端製造能力的綜合體現,關乎國家安全。中興事件後,眾多企業巨頭進入芯片製造行業,這對芯片的發展是利好的,蔡穎昭提出:“我們建議針對研發週期長、高研發投入的集成電路設計企業,國家應給予更多的開發支持、流片支持以及芯片產業化方面的支持,尤其是針對初創的集成電路設計企業,通過政府的支持加快芯片產業化並投放市場。加大對初創型、成長型集成電路設計企業的關注、引導、培育,企業需要以國內用戶的需求為根本,結合自身產品和技術的特點,集中研發投入,要堅定自主化發展的決心、保持戰略定力,在不斷創新的同時加大開放合作,實現以芯片為基礎的多領域產業發展。”

最後,提到未來芯片的發展前景,蔡穎昭做出瞭如下預期:

第一,高端通用芯片國產化。大數據、人工智能等等這些高科技概念的背後,高端通用芯片起著舉足輕重的作用。我們需要不斷加強體系架構、算法、軟硬件協同等的設計研究,開發超級計算機和服務器CPU、計算機CPU、極低功耗高性能嵌入式CPU以及高性能DSP、動態隨機存儲器(DRAM)等高端通用芯片,這些產品將應用於黨政軍和重大行業信息化領域,逐步替代進口,並且在一定程度上做到保證國家的信息安全。

第二,著力發展垂直細分領域芯片。整體芯片產業各領域銷量呈現顯著的長尾特徵。頂部的高銷量芯片包括通用芯片、存儲芯片、AD/DA等通用組建芯片,大量的包括採集、傳輸、控制在內的各行業各類型芯片/SOC/SIP/MCU,仍然有上千個市場機會。每個市場機會都會對芯片企業提供巨大的細分市場份額,而在這些細分領域裡,國際芯片巨頭企業無暇顧及,且部分市場對產品要求更多的是需求匹配度和服務,因此,在細分市場領先的企業有更多機會佔據這部分的市場份額,在國產芯片中擁有一定的發展優勢。

危機往往也是契機,中興危機雖然已經過去,卻給我們留下了諸多思考。“十年磨一劍”,正是在和蔡穎昭一樣一心為國的科研工作者們的努力下,我們才可以期待中國的芯片產業能夠實現從落後到趕超的跨越式發展。


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