當(dāng)前，長沙工業(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(xiàn)芯片國產(chǎn)化，幾代人、無數(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(guī)模量產(chǎn)，第一代8K芯片正在研發(fā)中。
廣電機(jī)頂盒芯片是國科微的起家產(chǎn)品，在長沙成立12年來，總銷量早已突破7000萬顆，全國一半多直播衛(wèi)星機(jī)頂盒都裝著國科微的芯片。
隨著市場風(fēng)云變幻，國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，掌握著芯片國產(chǎn)化的核心技術(shù)。
16日，筆者專訪國科微首席運(yùn)營官周士兵，聽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。
人物故事
投入數(shù)億元，終圓芯片國產(chǎn)夢
2019年4月，國科微與龍芯中科在北京人民大會堂共同宣布，發(fā)布國內(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)計到流片再到生產(chǎn)封裝等各個環(huán)節(jié)全部在國內(nèi)完成，重新定義了芯片國產(chǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)，開啟儲存國產(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，我們開始規(guī)劃布局產(chǎn)品線，先后調(diào)研了7~8個市場方向，最后確定視頻編碼、物聯(lián)網(wǎng)和存儲芯片三個方向。”周士兵告訴筆者，他們確定產(chǎn)品線有三個原則，一是產(chǎn)品有足夠高的技術(shù)門檻和壁壘，二是符合國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向，三是符合市場導(dǎo)向。
據(jù)統(tǒng)計，2017年中國市場消耗了全世界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進(jìn)口。
因此，要切入儲存芯片領(lǐng)域，打破國外壟斷，填補(bǔ)國內(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。
開弓沒有回頭箭。
市場不明？就做行業(yè)調(diào)查。周士兵說，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間做市場分析。
沒有人才？重新組建團(tuán)隊。周士兵介紹，國科微在海內(nèi)外廣拋“橄欖枝”，成功聚集了一大批優(yōu)秀人才。
有了市場分析，有了研發(fā)團(tuán)隊，國科微在存儲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)時離產(chǎn)品交付不到一個月，研制的存儲芯片經(jīng)過測試，性能還達(dá)不到交付要求。”周士兵說，為此，國科微30多人的研發(fā)團(tuán)隊整體搬到成都的一個湖心小島，進(jìn)行長達(dá)兩個多月的封閉研發(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廠商驗證，各項指標(biāo)與國外芯片相比，毫不遜色，數(shù)據(jù)加密水平反而更勝一籌。
時至今日，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(bǔ)了國內(nèi)自主存儲控制器芯片的市場空白。
“6年來，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，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)險的事，做芯片的人，必須要有定力，有夢想，總想著賺快錢，是做不成功的。”周士兵說。
一顆成熟的芯片，六分研發(fā)，四分應(yīng)用
筆者：國科微能夠成功打造四大產(chǎn)品系列，填補(bǔ)國內(nèi)芯片空白，優(yōu)勢在哪兒？
周士兵：我覺得第一點(diǎn)是，一直以來，國科微非常了解要切入芯片細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用場景，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，這就是市場導(dǎo)向。這也是國科微一直倡導(dǎo)的經(jīng)營戰(zhàn)略。第二點(diǎn)是，國科微強(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)計能力。第三點(diǎn)是，端對端的交付能力，一端是洞察市場客戶需求，另一端是到批量交付為客戶創(chuàng)造價值。
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(zhǔn)趨勢，洞察需求，我們準(zhǔn)備研制存儲芯片時，固態(tài)硬盤取代機(jī)械硬盤已是大勢所趨，我們看準(zhǔn)了，也抓住了這個機(jī)遇。
在我看來，芯片研發(fā)需要前瞻性的洞察，洞察趨勢、市場、客戶，然后吸引人才，組建團(tuán)隊，堅決地投入研發(fā)，創(chuàng)新并解決問題，最終交付客戶。
筆者：當(dāng)前國內(nèi)芯片項目大規(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)是需要長期堅持、靜心研發(fā)的行業(yè)，是風(fēng)險比較高，投資周期長的行業(yè)，不是來快錢的行業(yè)，創(chuàng)始人必須要認(rèn)識到這一點(diǎn)。
二是研發(fā)的芯片要跟應(yīng)用市場密切相關(guān)，必須清楚芯片在垂直應(yīng)用市場的“前生后世”。
三是芯片研發(fā)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊協(xié)作，強(qiáng)調(diào)人才，不是靠單打獨(dú)斗就能研發(fā)出來，不能有短板。
四是做芯片最終要為客戶創(chuàng)造價值，強(qiáng)調(diào)市場，不能芯片研發(fā)出來測試性能很好，應(yīng)用起來卻一團(tuán)糟。一顆成熟的芯片，研發(fā)測試成功只是完成了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目、比亞迪IGBT項目和長沙三安項目陸續(xù)開工，長沙正在新一代半導(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見的。
他告訴筆者，長沙在現(xiàn)有CMOS工藝方面，在設(shè)計、封裝、測試全產(chǎn)業(yè)鏈與長三角地區(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)競賽，優(yōu)勢并不明顯。
“如今長沙已經(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。這個戰(zhàn)略切入點(diǎn)是非常明智的。”周士兵說，這意味著，長沙切入了半導(dǎo)體競賽的另一個賽道，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)、電動汽車、軌道交通等領(lǐng)域，長沙圍繞第三代半導(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(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)化項目、泰科天潤碳化硅芯片項目等半導(dǎo)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，長沙市新一代半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)迎來新一輪高速發(fā)展。
目前，長沙市政府正著手與湖南大學(xué)、岳麓山國家大學(xué)科技城管委會共建湖南大學(xué)長沙半導(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)國際一流的科技協(xié)同創(chuàng)新平臺，服務(wù)長沙地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。
手記
舍得投入，耐得寂寞
在筆者看來，芯片行業(yè)是理想與現(xiàn)實(shí)的生動演繹。
按周士兵的說法，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8000萬元，三年才能見收益，這還是在理想的狀態(tài)下。
在這個過程中，芯片公司會遇到很多困難，遭遇諸多攻關(guān)，長時間沒有突破，甚至?xí)霈F(xiàn)經(jīng)營困難的風(fēng)險。
因此，研發(fā)芯片要抱有理想，沒有產(chǎn)業(yè)報國的情懷，沒有勇往無前的定力，舍不得投入，耐不住寂寞，就很難堅持下去。
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，必然等待它的是一片藍(lán)海市場，是無限的商機(jī)、海量的訂單。