當前，長(cháng)沙工業(yè)戰線(xiàn)正全力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的建設，一批批產(chǎn)業(yè)尖兵正致力于核心技術(shù)的攻關(guān)。為此，本報推出“創(chuàng )造力——攻關(guān)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)尖兵”系列報道，對話(huà)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)專(zhuān)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，逆勢之路徑，勝利之決心。
一片指甲蓋大小的芯片，曾讓我國許多企業(yè)望“芯”興嘆。為了實(shí)現芯片國產(chǎn)化，幾代人、無(wú)數企業(yè)奔跑在這條路上。
16日，在第九屆廣電傳媒產(chǎn)業(yè)論壇暨第七屆中國廣播電視紫金論壇上，國科微電子股份有限公司宣布，第二代4K芯片即將規模量產(chǎn)，第一代8K芯片正在研發(fā)中。
廣電機頂盒芯片是國科微的起家產(chǎn)品，在長(cháng)沙成立12年來(lái)，總銷(xiāo)量早已突破7000萬(wàn)顆，全國一半多直播衛星機頂盒都裝著(zhù)國科微的芯片。
隨著(zhù)市場(chǎng)風(fēng)云變幻，國科微打造了從一品獨大到多點(diǎn)開(kāi)花的產(chǎn)品體系，擁有儲存芯片、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(zhù)芯片國產(chǎn)化的核心技術(shù)。
16日，筆者專(zhuān)訪(fǎng)國科微首席運營(yíng)官周士兵，聽(tīng)他講述了國科微如何一步步攻克芯片核心技術(shù)，圓芯片國產(chǎn)夢(mèng)。
人物故事
投入數億元，終圓芯片國產(chǎn)夢(mèng)
2019年4月，國科微與龍芯中科在北京人民大會(huì )堂共同宣布，發(fā)布國內首款固態(tài)硬盤(pán)控制芯片GK2302。
這款芯片單芯片容量最大支持4TB，讀寫(xiě)速度達到500MB/s，從設計到流片再到生產(chǎn)封裝等各個(gè)環(huán)節全部在國內完成，重新定義了芯片國產(chǎn)化的標準，開(kāi)啟儲存國產(chǎn)化的新里程。
高性能芯片成功發(fā)布的背后，是國科微六年如一日的埋頭鉆研。
“從2014年，我們開(kāi)始規劃布局產(chǎn)品線(xiàn)，先后調研了7~8個(gè)市場(chǎng)方向，最后確定視頻編碼、物聯(lián)網(wǎng)和存儲芯片三個(gè)方向。”周士兵告訴筆者，他們確定產(chǎn)品線(xiàn)有三個(gè)原則，一是產(chǎn)品有足夠高的技術(shù)門(mén)檻和壁壘，二是符合國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)方向，三是符合市場(chǎng)導向。
據統計，2017年中國市場(chǎng)消耗了全世界30%的NAND Flash存儲芯片，而我國存儲芯片、主控芯片幾乎完全依賴(lài)進(jìn)口。
因此，要切入儲存芯片領(lǐng)域，打破國外壟斷，填補國內空白，需要極大的勇氣和魄力，也需要強勁的研發(fā)實(shí)力和團隊。
開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭。
市場(chǎng)不明？就做行業(yè)調查。周士兵說(shuō)，為了制定成熟的存儲芯片解決方案，國科微前后花了半年時(shí)間做市場(chǎng)分析。
沒(méi)有人才？重新組建團隊。周士兵介紹，國科微在海內外廣拋“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)團隊，國科微在存儲芯片自主研制的道路依舊磕磕絆絆，“充滿(mǎn)著(zhù)痛苦與淚水”。
“2016年，當時(shí)離產(chǎn)品交付不到一個(gè)月，研制的存儲芯片經(jīng)過(guò)測試，性能還達不到交付要求。”周士兵說(shuō)，為此，國科微30多人的研發(fā)團隊整體搬到成都的一個(gè)湖心小島，進(jìn)行長(cháng)達兩個(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的存儲芯片成功通過(guò)廠(chǎng)商驗證，各項指標與國外芯片相比，毫不遜色，數據加密水平反而更勝一籌。
時(shí)至今日，國科微已成功自主研發(fā)了GK21系列、GK2301系列、GK2302系列等多款存儲芯片，填補了國內自主存儲控制器芯片的市場(chǎng)空白。
“6年來(lái)，我們在存儲芯片系列產(chǎn)品上，累計研發(fā)投入超6億元。”周士兵說(shuō)，高額的投入也獲得了豐厚的回報，如今存儲芯片已經(jīng)成為國科微出貨量最大的產(chǎn)品。
回想過(guò)去幾年的篳路藍縷，周士兵感慨頗多。
“做芯片是一件高風(fēng)險的事，做芯片的人，必須要有定力，有夢(mèng)想，總想著(zhù)賺快錢(qián)，是做不成功的。”周士兵說(shuō)。
一顆成熟的芯片，六分研發(fā)，四分應用
筆者：國科微能夠成功打造四大產(chǎn)品系列，填補國內芯片空白，優(yōu)勢在哪兒？
周士兵：我覺(jué)得第一點(diǎn)是，一直以來(lái)，國科微非常了解要切入芯片細分領(lǐng)域的應用場(chǎng)景，了解行業(yè)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，知道客戶(hù)需要什么樣的芯片產(chǎn)品，這就是市場(chǎng)導向。這也是國科微一直倡導的經(jīng)營(yíng)戰略。第二點(diǎn)是，國科微強大的研發(fā)創(chuàng )新能力，包括實(shí)現產(chǎn)品高性能和芯片架構設計能力。第三點(diǎn)是，端對端的交付能力，一端是洞察市場(chǎng)客戶(hù)需求，另一端是到批量交付為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。
筆者：國科微成功研制國產(chǎn)首款存儲芯片的要素是什么？
周士兵：我們研制芯片要看準趨勢，洞察需求，我們準備研制存儲芯片時(shí)，固態(tài)硬盤(pán)取代機械硬盤(pán)已是大勢所趨，我們看準了，也抓住了這個(gè)機遇。
在我看來(lái)，芯片研發(fā)需要前瞻性的洞察，洞察趨勢、市場(chǎng)、客戶(hù)，然后吸引人才，組建團隊，堅決地投入研發(fā)，創(chuàng )新并解決問(wèn)題，最終交付客戶(hù)。
筆者：當前國內芯片項目大規模上馬，熱鬧背后也有冷思考，您作為業(yè)內人士，有哪些建議？
周士兵：一是芯片行業(yè)是需要長(cháng)期堅持、靜心研發(fā)的行業(yè)，是風(fēng)險比較高，投資周期長(cháng)的行業(yè)，不是來(lái)快錢(qián)的行業(yè)，創(chuàng )始人必須要認識到這一點(diǎn)。
二是研發(fā)的芯片要跟應用市場(chǎng)密切相關(guān)，必須清楚芯片在垂直應用市場(chǎng)的“前生后世”。
三是芯片研發(fā)強調團隊協(xié)作，強調人才，不是靠單打獨斗就能研發(fā)出來(lái)，不能有短板。
四是做芯片最終要為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值，強調市場(chǎng)，不能芯片研發(fā)出來(lái)測試性能很好，應用起來(lái)卻一團糟。一顆成熟的芯片，研發(fā)測試成功只是完成了60%，應用穩定可靠才完成最后的40%。
產(chǎn)業(yè)變革
切入第三代半導體精準布局
隨著(zhù)天岳碳化硅材料項目、比亞迪IGBT項目和長(cháng)沙三安項目陸續開(kāi)工，長(cháng)沙正在新一代半導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(jiàn)的。
他告訴筆者，長(cháng)沙在現有CMOS工藝方面，在設計、封裝、測試全產(chǎn)業(yè)鏈與長(cháng)三角地區相比已經(jīng)處于落后地位，如果繼續在該工藝上與這些領(lǐng)先地區競賽，優(yōu)勢并不明顯。
“如今長(cháng)沙已經(jīng)走了另外一條路，選了第三代半導體，并將其納入了22條產(chǎn)業(yè)鏈。這個(gè)戰略切入點(diǎn)是非常明智的。”周士兵說(shuō)，這意味著(zhù)，長(cháng)沙切入了半導體競賽的另一個(gè)賽道，與一線(xiàn)城市站在了同一起跑線(xiàn)。
當前，碳化硅是第三代半導體最重要的材料，適用于智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通等領(lǐng)域，長(cháng)沙圍繞第三代半導體進(jìn)行精準布局。
筆者了解到，目前長(cháng)沙依托中南大學(xué)、湖南大學(xué)等國家級創(chuàng )新平臺，扶持壯大了國科微和景嘉微等半導體與集成電路企業(yè)，引進(jìn)了湖南三安碳化硅研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目、泰科天潤碳化硅芯片項目等半導體重大項目，初步形成了襯底材料、外延、芯片、器件封裝與制造裝備等類(lèi)型較為齊全的“新一代半導體及集成電路”產(chǎn)業(yè)鏈，在全國新一代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走在了前列。
今年7月2日，長(cháng)沙創(chuàng )新性地提出“三智一芯”產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，瞄準智能裝備、智能汽車(chē)、智能終端和功率芯片，長(cháng)沙市新一代半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新一輪高速發(fā)展。
目前，長(cháng)沙市政府正著(zhù)手與湖南大學(xué)、岳麓山國家大學(xué)科技城管委會(huì )共建湖南大學(xué)長(cháng)沙半導體技術(shù)與應用創(chuàng )新研究院，立足搭建半導體領(lǐng)域內國際一流的科技協(xié)同創(chuàng )新平臺，服務(wù)長(cháng)沙地方經(jīng)濟和社會(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)險高，一顆典型的28nm SOC芯片，至少要投入8000萬(wàn)元，三年才能見(jiàn)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(cháng)時(shí)間沒(méi)有突破，甚至會(huì )出現經(jīng)營(yíng)困難的風(fēng)險。
因此，研發(fā)芯片要抱有理想，沒(méi)有產(chǎn)業(yè)報國的情懷，沒(méi)有勇往無(wú)前的定力，舍不得投入，耐不住寂寞，就很難堅持下去。
當然，現實(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海市場(chǎng)，是無(wú)限的商機、海量的訂單。