[原創] 芯原董事長戴偉民:做晶元設計平台即服務(SiPaaS)應當耐得住寂寞,經得起誘惑 |摩爾領袖志

大學教授和公司CEO之間隔著多遠的距離?這個問題似乎很難說得明白,這就好像擁有超高廚藝的大廚很難開好餐館一樣,術業有專攻,鑽研技術之後很難將管理工作做的好,因為思維模式已經被限定在了某一範疇內。

但是世界上往往就存在著一些人,能夠無比順利的從一個行業轉換到另一個行業,從一種思維轉換到另一種思維。今天我們所介紹的芯原控股有限公司CEO——戴偉民博士就是一個很好的例子,他的經歷也為我們很好地詮釋了大學教授和公司CEO這兩個身份之間的完美轉換。

芯原控股有限公司CEO戴偉民博士

1 從加州大學終身教授到芯原CEO

以標準單元庫(晶元設計所需要用到的最基本的構造單元)作為起點,首開國內晶元設計即服務平台先河的芯原控股有限公司成立於2001年8月。

戴偉民博士作為芯原的創始人、董事長、總裁兼首席執行官,在美國加州大學伯克利分校獲得了計算機科學學士學位和電機工程博士學位,曾任加州大學聖克魯茲分校計算機工程系終身教授。

在成立芯原之前,戴偉民博士還曾出任美國 Celestry 公司(2002 年被 Cadence 併購)共同董事長兼首席技術官,並且曾是美國 Celestry 公司前身之一,美國 Ultima公司的創始人、 董事長兼總裁。

此外,戴偉民博士還是世界電子工程師協會多晶元模塊國際會議的創辦主席,世界電子工程師協會晶元封裝綜合設計研討會的創辦主席。他曾擔任世界電子工程師協會電路和系統論文月刊和超大規模集成電路系統論文月刊的副編輯。在各類技術刊物和會議上發表過100多篇論文,並於1990年榮獲美國總統青年研究獎。

從大學教授、國際會議主席到公司CEO,戴偉民博士的職業生涯經歷不可謂不豐厚。其中跨度最大也最艱難的,就是第一次從大學教授到公司CEO的轉變。那麼戴偉民博士又是如何完成這種轉變的呢?

「在我看來,這種身份的轉變,問題並不大,因為美國的大學教授跟中國的大學教授有很大的不同。」戴偉民博士解釋道,「在美國的大學校園裡,教授一般都會被稱為『老闆』,因為美國的大學教授需要付研究生工資,而自己一年只能領到9個月的薪水,研究生工資和自己剩下的幾個月薪水需要教授自己像公司的銷售跑業務一般來籌得。很多人一開始不適應這種身份,剛開始的幾年都過得非常拮据;如六年內拿不到終身教授,就必須離開學校。但是我很快就適應了,籌得足夠資金可以同時培養10多名博士生,其中大部分來自中國,並且提前兩年獲得了終身教授職位。這一經歷對於我之後從事CEO工作很有幫助,身份的轉換自然也沒有太大的問題,甚至可以說是水到渠成。」

在戴偉民博士看來,做教授的經歷對此後經營公司提供了很大的幫助,特別是在重視人才這方面。作為伯克利加州大學上海校友會會長,戴偉民博士曾推動成立上海張江伯克利工程創新中心,大力培養人才,引進前沿技術。

上海張江伯克利工程創新中心

多年來芯原的每場校園招聘,戴偉民博士幾乎都親自到場宣講並全程參與。戴偉民博士尤其重視與學校的合作,堅持企業與學校聯合培養人才,多年來為學校引進各類頂尖行業專家講座,與學校共同開展「芯原」課程,並已成功舉辦了三屆面向中國重點高校,基於FD-SOI先進工藝製程的和以模擬及射頻電路設計方向為命題的全封閉式的「芯原杯」電路設計大賽。這不僅僅是將先進技術帶入校園,更彰顯了戴偉民博士回饋學校的良苦用心。

"芯原杯"頒獎

這種如同教授教學一般嚴謹的學術性格和重視人才培養的態度也體現在芯原公司的企業文化之中——「Fair(公平)、Care(關愛)、Share(共享)、Cheer(快樂)」。從公司高管到前台到司機,每一個公司員工都有股票,享受公司發展帶來的收益;關注員工的職業發展,芯原的中層領導基本上都是在公司內部自主培養的,公司還對表現突出的員工進行破格提拔;關注員工的生活,公司安排豐盛的早飯鼓勵員工避開交通高峰時間到崗來代替強制性打卡考勤,每年中秋節芯原會寄一盒精美的月餅給每位中國員工的父母並附上戴偉民博士親手書寫的感謝員工家人的賀卡;公司安排了豐富的體育活動和比賽,鼓勵員工抽出時間鍛煉身體,每年秋天舉行項目豐富的「芯原」運動會;公司在每個季度召開全體員工大會,戴偉民博士親自向員工講述公司發展經營情況,員工可以在大會上暢所欲言;戴偉民博士還親自參加各地舉辦的家庭日活動,和員工及家人一起完成遊戲和挑戰。

芯原的企業文化基因中有非常濃厚的人文精神,每年的新春年會上,芯原不僅邀請藝術大師帶來精彩演出,還組織員工子女表演才藝,盡顯快樂童真,在豐富多彩的集體活動中感受「芯」家的溫暖。戴偉民博士自己則非常喜愛古典音樂,在與藝術家朋友們的交流中常常收穫感性和理性碰撞出的靈感。2014年上海FD-SOI論壇期間,正值中法建交50周年之際,芯原主辦了「芯原之夜--中法音畫交響音樂會」,由法國知名畫家吉拉爾德.艾科諾莫斯,上海著名的旅法鋼琴家宋思衡和上海著名旅美女高音歌唱家王作欣,攜手上海歌劇院交響樂團,在上海文化廣場為約1600名觀眾呈現了一場獨特的視聽盛宴,完美實現了高科技與藝術的結合。

芯原之夜音樂會

戴偉民博士很好地將大學教授和公司CEO這兩個身份完美的融合在了一起,優勢互補,而不是簡單地進行身份轉換。這一特點也非常清晰地體現在戴偉民博士對於半導體行業發展的透徹分析和鮮明觀點之中,可以說,在戴偉民博士的職業生涯中,很多時候都充滿著極具學術特色的思辨主義色彩以及極具理性與辯證的思維方式。

2理性與辯證的產物——芯原

戴偉民博士的理性與辯證的思維方式還體現在芯原成立的過程之中。

芯原成立於2001年,彼時我國晶元代工廠剛起步就遭遇嚴峻的知識產權困境,沒有標準單元庫的知識產權基礎,做代工異常困難。當時中芯國際也剛剛起步,還處於深挖地基的時期。

為什麼說是挖地基呢?中國半導體行業的起始可以追溯到上世紀五六十年代,採用土法做半導體產品。從時間上來說,比台灣要早很多,但是卻沒有積累足夠的核心技術包括標準單元庫。

1998年,國家召開半導體發展戰略研討會邀請戴偉民作為國際專家出席,中國決定在張江建設中芯國際。「那時候我認為中國的IC產業將有一波大的浪潮。」戴偉民博士說。也是在這次會議之後,戴偉民博士2001年回到上海創立的芯原。「我們可能是落戶張江高科技園區的第一家晶元設計公司。」戴偉民博士說,在此之前,他的身份是加州大學聖塔克魯茲分校計算機工程系終身教授。「美國只有兩個職業是終身制,一個是大法官,一個是終身教授。美國總統有任期限制,公司的CEO可能隨時被炒掉,但這兩個職業不用擔心。」 戴偉民博士回憶說即便如此,他還是選擇放棄終身教授,回中國創業。

芯原上海公司

在戴偉民博士看來,沒有標準單元庫,就相當於蓋房子只有框架而沒有磚塊,即便身懷絕世武功也只能紙上談兵。戴偉民博士在談到芯原成立的初衷時表示,「所以芯原成立之初的定位非常清楚,就是『 燒磚瓦 』,因為建起晶元這棟房子,沒有磚瓦是不行的。」

後來,隨著國內設計能力的提高,進口標準單元庫不再是問題,如何更上一層樓將IP和設計服務推向世界成了芯原的下一個挑戰。

「與前期不同,這時候的定位就是幫助別人添磚加瓦,把房子建得更好,而不是去跟別人競爭,要清楚房子是別人的。這就是後來公司轉向IP和設計服務的主要原因。」戴偉民博士在談到如今芯原的業務定位時表示。

戴偉民博士表示,十多年前,芯原成立之初,首先開拓的是台灣市場。那時候台灣的IC設計公司,市場的把控能力很強,不賺錢的業務是不會做的,做出來的產品基本上一定能賣出去。在台灣激烈市場競爭的洗滌下,芯原團隊百鍊成鋼,終練成一身「絕世武功」,以後面對任何的項目都遊刃有餘。

身懷在台灣市場練就的一身「絕世武功」,芯原之後闖蕩美國、日本等成熟市場,也頗有斬獲。IBM、 谷歌、微軟、美滿科技(Marvell)、博通(Broadcom)、 瑞薩、索尼和夏普等國際廠商紛紛成為芯原的合作夥伴,芯原的國際聲譽就此建立。

在此之後,芯原才將業務擴展到中國市場,這和許多公司先開拓國內市場再走向北美,從低端到高端的策略是不一樣的。芯原做出這樣的策略,正是基於不同地區的市場在不同階段的發展狀況,可謂「順勢而為」。那時,很多台灣企業已經撤出或者有計劃撤出中國市場,在他們看來,經過那麼多年的發展,中國市場並沒有達到預期中的爆髮式發展。

「在不該進入的時候進入,在不該撤出的時候撤出。」戴偉民博士如是評價這些對市場判斷失當,因而錯失機會的企業。

正是基於對於客觀事實理性而冷靜的思考,芯原才選擇了這樣一條正確的市場開拓路線,先進軍台灣,再拿下北美和日本市場,最後回歸逐漸成熟和繁榮的大陸市場,一步步不斷做大做強,成為顛覆晶元產業的科技新貴,進而引導當前晶元發展的主流模式。

3 晶元設計平台即服務既不是權宜之計也不是勞力服務

發展至今,芯原在晶元設計平台即服務方面已經積累了很多優勢,也是芯原目前的主要收入之一。僅就設計能力而言,芯原已經累積量產14納米FinFET 2000多片晶圓,拓展到具有國際領先水平的10納米FinFET以及正在起飛的28納米和22納米FD-SOI工藝技術。每周流片一款晶元,每年流片50多款晶元,其中98% 一次流片成功。

目前市場上的設計服務公司主要分為以下幾類:

有一類設計服務公司,開始沒想好做什麼產品,就先以設計服務謀生。等到有一天發現一個好的領域、好的產品之後,就會轉身一變成為產品公司。

另外一類設計服務公司本來是產品公司,不幸產品做失敗了,但在設計方面卻積累了一定的經驗,暫時先做設計服務等待時機再做產品。這兩類設計服務公司只是把設計服務作為權宜之計。

第三類設計服務公司,是賣勞力的,將自己的員工外派出去幫助客戶做設計,既沒有辦公室,也沒有EDA軟體 。這類公司的員工很難有歸屬感,更難有個人成長路徑。

芯原與上面提及的三種設計服務公司都不同,從創立之初,就對自己的定位很清晰: 服務就是服務,產品就是產品 芯原專註為客戶提供定製和優質的設計服務,不做產品,堅守不與客戶競爭的底線。這就是芯原的初心。

作為代工服務公司就應當「耐得住寂寞,經得起誘惑」。戴偉民博士提到,最近市場上新發布的某些明星晶元產品,備受關注,其中也有芯原的功勞,包括提供IP和長期的技術支持,但作為幕後的無名英雄,芯原一直默默地守在客戶的成功身後。實際上微軟XBOX體感遊戲Kinect以及每款iPhone 和三星手機里都有芯原設計的晶元,但卻看不到芯原的名字。

縱觀晶元產業幾十年的發展史,設計代工的出現其實是一種必然。早期 IC 產品是板上系統(System on a board),突出標誌是標準化,專業的 Fabless 和製造代工由此而生。但隨著晶元設計和工藝的進步,已經進化到片上系統 (System on a chip),突出標誌是高度專業化、系統化,設計業務量空前膨脹,設計代工漸成主流。晶元供應商往上走,核心競爭力在系統和架構,應該至少一半以上工程師做軟體,IP成為通用技術,可以被授權,設計實現可以外包。目前晶元供應商的研發經費佔其銷售的25%-30%,這意味著毛利必須在50%以上;當毛利下降到40%左右時,這個產品部門或被賣掉,如ASR收購Marvell基帶部門;或被關掉,如Avago關掉上海HDD部門。如果要保存產品線,要麼IP授權和設計外包,要麼合資,如大唐電信與建廣、智路資本聯手高通成立貴州公司瓴盛科技。這將成為常態,可以雙贏,不必過份解讀。

在這同時,系統公司往下走,為了差異化和降低成本,有時會定製晶元,更需要外包設計。

「以前的晶元和現在不一樣,以前的一塊板子,一個盒子是現在的一個晶元,或者叫片上系統,現在的晶元公司除了做晶元外,還要提供中間件和軟體。這種情況就造成晶元廠商將原本系統公司的工作都做了,那麼系統公司做什麼呢?只能去做貼牌。當這類公司想要一年推出一款或者幾款晶元的時候,為了節省成本和開發時間,最好的方式就是找代工設計公司來設計。」戴偉民博士在談及商業模式創新時表示。

「畢竟,像蘋果這種體量能夠自己養一個數千人的團隊去設計晶元的公司並不多,這就使得市場對於芯原這樣的代工設計公司需求劇增,芯原近年來的業績增長也從側面很好的反映了這一點。」

從無晶圓廠到輕設計

4 打造一流的IP Power House

那麼一家設計服務公司是否要開發IP呢?因為做IP需要長期投入,IP這一領域需要花費很多年時間,投入很多資金去做,而且最終不一定能夠成功。

但是在戴偉民博士看來,IP就相當於建造房子時候特有的廚衛技術,廚衛技術好,客戶就會再次找你造房子,IP在客戶眼中佔用很大的比重,用得好了想要換一家重新設計都很難。因此多年來,芯原一直非常重視在IP方面的前期投入,建立IP護城河,成為一流的IP Power House。

芯原致力於自身平台的完善,不斷擴大IP方面的投入和積累。通過多年的研發積累和企業併購,如2006年併購LSI ZSP(DSP,數字信號處理器)部門和2016年併購Vivante圖形處理器 (GPU)公司,芯原實現了一套完整的智能像素處理技術平台,包括了國際領先的GPU圖形處理、視覺人工智慧處理、高端視頻編解碼、ISP圖像信號處理、DSP智能語音音頻處理、數據壓縮、顯示控制等等。芯原同全球一流企業合作奠定我們的技術領先性,並引入國內幫助國內企業提升產品競爭力,實現國際技術領先,國內落地。

同時,芯原選擇適合公司長期發展的市場領域深耕。戴偉民博士表示,芯原主要針對汽車電子、監控,物聯網、通訊、智能計算、AR/VR等領域,且都積累了一定的核心IP,搭建出了比較完整的平台,即Silicon Platform as a Service, SiPaaS?,以服務於更多的客戶。比如在汽車電子領域,芯原的圖形處理器GPU IP廣泛應用在汽車數字儀錶面板(全球第一)、車載信息娛樂系統(IVI)(全球第二)以及后座娛樂系統(全球第三)。7家位列全球排名前10的汽車OEM廠商已經將芯原的圖形IP用於其車載信息娛樂系統,6家排名前10的奢侈品汽車品牌將芯原的圖形IP用於可重構儀錶面板,在市場中佔有絕對領先的地位。

芯原汽車電子平台

「汽車市場與手機不同,進入不易,出來更難。」戴偉民博士這樣描述汽車市場。基於汽車市場對於安全性的更高要求,當芯原在這一市場建立了比較完備的平台之後,很難再有其他公司能夠與之競爭。

5 晶元設計平台即服務不應該綁定一家晶圓代工廠

對於設計服務公司來說,另外一個重要選擇是要不要綁定一家晶圓代工廠,這個問題,在芯原內部也爭論了十多年。戴偉民博士說:「一些晶圓代工廠雖然不做設計,但可能會控股一家設計服務公司,並委派董事長,這是一種將客戶與晶圓廠綁定的服務模式。」

從成立伊始,芯原即為中國本土的集成電路晶圓代工廠提供標準單元庫,客觀上促成了中國Fabless晶元公司的蓬勃發展。十多年來,芯原共設計了超過50套標準單元庫,除了提供中芯國際22套庫和宏力16套庫外,還為華虹、上海先進、華力、華潤上華等提供標準單元庫的設計和支持。這是芯原秉承晶圓廠中立策略的前因。

由於芯原與中芯國際的深厚淵源,最初工藝的器件模型還沒有完整時,芯原就押巨注幫助其開發標準單元庫,做了再改,改了再做,只為加快產品上市速度。照理說這樣的革命戰友情誼,很容易成為代工廠的指定合作夥伴。

但是芯原清晰地認識到,如果綁定一家晶圓代工廠,雖然沖業績很容易,但是會形成依賴,而且受制於這家晶圓代工廠自身的技術水平和生產能力;而如果不綁定代工廠,芯原就能夠在很多不同的工藝上強化技術,秣馬厲兵,到最後積累了廣泛的技術優勢,客戶反而都來找你。何況很多時候是客戶選擇晶圓代工廠。所以這是一個立場問題:是幫助晶圓代工廠綁客戶,還是讓客戶有更多更好的選擇?

芯原會根據產品需求和客戶要求選擇合適晶圓代工廠和最優的工藝,但公司始終不會與誰捆綁在一起。這樣給客戶提供了很大的選擇空間與設計靈活度,可讓客戶產品性能與晶圓廠工藝特性達到最優匹配。

堅持只做服務,不做產品,重視IP並長期投入,不與任何一家晶圓代工廠捆綁在一起,雖然當初在這幾件大的事情上面做決定並不容易,但今天回想起來,應該說每一個選擇都是對的,也註定了芯原的這種模式能夠成功。

6 大基金戰略投資芯原——迎來黃金五年

前不久,芯原獲得了大基金的2億人民幣的戰略投資,大基金將芯原定位為「IP Power House」。在戴偉民博士看來,這是對芯原公司和業務模式的極大肯定,他認為「未來的五年不僅僅是國內半導體企業的黃金五年,更是芯原的黃金五年」。

「黃金五年的意思是,要想上市最好在這五年內上市。」近年來,國家加大了對半導體產業的投入,在未來的五年內,芯原要把握住發展機會,緊密聯繫產業鏈上下游,贏得最大的發展,最終實現上市的目標,這是未來五年芯原需要實現的首要目標。

戴偉民博士還表示,大基金對芯原的青睞,一部分是因為芯原對整個半導體產業生態系統的貢獻。

近年來不少海外人才,特別是有技術專長的人,回到國內想要創業,但往往會遇到一些困難。這就像做大廚和開餐館的關係,很多大廚說,菜都是我燒的,為什麼餐館不是我的?實際上,燒菜和開餐館是有區別的,很多大廚燒一手好菜,回到國內開餐館卻失敗了。我參與設計的晶元在美國賣的好好的,為什麼回國就不行了?那是因為他不知道後面有多少銷售和市場的投入在裡面。這種人回到國內之後,由於不熟悉市場,難免會有水土不服的情況,這時就需要有人去指導他,幫助他。芯原可以扮演這一角色,去盡量避免這類公司的失敗,幫助他們少走彎路。

芯原作為一家設計驅動、重視IP設計的公司,未來將會有計劃地收購更多的IP來服務於客戶。芯原本身不生產產品,收購IP的主要目的還是為了搭建更好的平台,為更多的國內外客戶服務。戴偉民博士強調:格局決定結局,胸懷寬廣,方能兼濟天下。芯原的公司使命在於力求全產業生態的「水漲船高」,而非「水落石出」。芯原通過服務和IP提升整個晶元產業的整體水平,不贊成一味打價格戰去破壞行業生態,長此以往對行業里所有的企業都沒有好處。

「國家大基金在設計領域投資並不多,只有有限的幾家公司,特別是在戰略投資方面就更少了,芯原能夠獨獲青睞,與我們IP的長期積累和緊密的聯結著產業鏈上下游,做好晶圓廠與晶元公司和系統公司之間的橋樑不無關係。」

現在中國資本對於外資,尤其是技術性企業的收購越來越難。「買是一方面,更多的是需要自力更生,自己去研發。」

大基金的意義在於幫助整個產業鏈建立更加健康、健全的發展平台,以彌補產業鏈的不足,芯原在大基金的支持下,將繼續專註於深耕IP和設計服務,共同推進中國集成電路產業的發展。

7 FD-SOI:中國集成電路產業「彎道超車」和「換道超車」的歷史機遇

中國半導體業界經常討論「要實現彎道超車」,然而「彎道」在那裡?可能有時並不太清楚。而戴偉民博士提到,FD-SOI技術正是中國集成電路產業實現「彎道超車」的歷史機遇。

半導體是個很特殊的行業。「在五十多年的發展歷程中,沒有其他哪個產業像半導體這樣,尺寸越來越小,速度越來越快,功耗越來越低,然而成本卻越來越低。如果汽車產業能以半導體產業這樣的速度發展,那我們今天幾十塊錢就可以買一輛汽車,這是難以想像的。然而在28納米製程之後,成本不降反漲,出現了技術拐點,如賽車的彎道。」戴偉民博士表示。

十多年前,業內人士已經看到在28納米後出現的技術難題,於是伯克利加州大學的三位教授,Chenming Hu (胡正明)、Tsu-Jae King-Liu、和Jeffrey Bokor研究並同時提出兩種方案可以使CMOS工藝技術拓展到20納米以下,一種是立體型結構的FinFET (鰭型場效應晶體管),另一種就是平面型結構的FD-SOI(全耗盡型絕緣層上硅)。接下來,各家晶圓製造商就在這兩條路線中做出自己的選擇。

在戴偉民博士看來,FinFET成為今天先進工藝的主流趨勢主要有兩個原因。十多年前,英特爾是晶圓製造的龍頭老大,而FD-SOI在當時尚不具備滿足大量生產的需求,且某些核心專利技術被一家法國廠商壟斷等歷史原因,英特爾為了避免掣肘於人,選擇了FinFET結構進行研發,台積電選擇了跟隨英特爾的腳步以規避風險。其次,FinFET工藝很適合英特爾當時高性能和高密度的產品定位。正是基於這樣的歷史原因,英特爾、台積電等工藝大廠選擇了FinFET這條技術路線。

芯原對FinFET和FD-SOI工藝技術路線布局均有清楚的認識:台積電的7納米FinFET將會是一個具有很長的生命周期的主節點,而10納米FinFET則是短暫過渡的。三星則會在10納米停留較久,等待EUV光刻技術成熟再做7納米FinFET。英特爾宣布2018年其10納米PC處理器晶元量產,並聲稱它的10納米水平相等於台積電和三星的7納米。而格芯 (GlobalFoundries)在7納米製程上可能會是一匹黑馬。那在目前成熟量產性價比較優的28納米體硅和相對昂貴的7納米FinFET之間,會有哪些先進工藝製程大展身手呢?毫無疑問,FD-SOI工藝(三星的28納米FDS和18納米FDS,格羅方德的22納米FDX和12納米FDX)必將佔一席之地。

當物聯網這些新興領域出現之後,提出了與以往產品不同的性能和功耗需求,這就使得FinFET工藝難以完美地應用於物聯網等廣闊市場,特別是對功耗和成本要求很高的產品。而FD-SOI則能夠很好地滿足低功耗需求的應用。如果說英特爾、台積電選擇FinFET是歷史原因,那來自於應用端驅動的FD-SOI工藝則是未來的熱門選擇。

首先,在物聯網、5G、MMIC等應用中,有許多射頻電路,對工藝非常敏感,FD-SOI工藝有非常大的優勢。相比FinFET,FD-SOI的截止頻率Ft/Fmax更高,可以支持更高的射頻頻段,包括毫米波頻段,射頻電路匹配性能更好。體硅工藝下的手機一旦開啟了GPS,電量通常就會掉得很快,而不久之前華米推出的新款手錶中,包含了一款SONY設計、FD-SOI工藝製造的GPS,則非常的省電,成為了產品最搶眼的亮點之一。台積電在今年3月發布了22納米平面體硅工藝,計劃明年量產,主要針對射頻,特別是在5G、移動設備,可穿戴和物聯網中的應用。

其次,FD-SOI工藝支持體偏(body biasing)技術。物聯網設備和數據中心不同,可能有很長的待機(stand by)時間,只在10%,最多20%的時間內需要有很高的性能。在FD-SOI工藝中,可以用軟體去控制體偏,從而適應不同的工作場景。此外,體偏可以降低射頻前端電路電壓,節省功耗,還可以後期校正實際製造中的PVT偏差,降低sign off的難度。

戴偉民博士將中國市場視為FD-SOI的主要驅動力。他認為現在正是中國投資FD-SOI,並用以作為低功耗工藝替代方案的好時機。

戴偉民博士指出,「從傳統的體硅轉向FD-SOI就像是換個跑道那麼簡單,但是,如果一直擠在FinFET的跑道上,想要在直道上追趕上已有的領跑者,就十分困難了。」戴偉民博士和中國科學院上海微系統與信息技術研究所所長王曦院士作為共同主席,創辦了上海FD-SOI論壇並巳連續在上海舉辦了四屆。若干個全球FD-SOI產業化里程碑式的歷史事件均從這論壇上的對接開始。芯原與格羅方德、三星以及意法半導體三家FD-SOI代工廠都有著合作關係,幫助客戶進行ASIC設計,對接FD-SOI工藝。

戴偉民博士 和王曦院士出席格芯項目簽約儀式

中國半導體產業處在一個特殊的環境中,為了自強自立,在研發FinFET技術的同時,也需要推進FD-SOI產業,這一點是毋庸置疑的。今年2月,格芯在成都啟動了總投資100億美元的12英寸晶圓製造項目,項目一期為成熟的130納米和180納米工藝,二期則為先進的22納米FD-SOI工藝,建成後年產能將達到100萬片。一個中國FD-SOI 生態正在形成: 上海新傲 (Simgui)的襯底片製造廠(wafer substrate),格芯成都FD-SOI晶圓廠,和芯原的FD-SOI IP和設計服務中心。「中國應該『 兩條腿走路 』,同時發展FinFET和FD-SOI;尤其要抓住FD-SOI這個中國晶圓廠『彎道超車』,也是中國無晶圓廠半導體廠商『換道超車』的歷史機遇」,戴偉民博士指出。

格芯成都12寸晶圓廠

8 重視系統和生態,實現硬體領域的突圍

中國半導體產業的特殊環境還體現在,近年來,全球半導體行業併購態勢加劇,而多方數據顯示,硬體產業的毛利率頗有逐年下滑的態勢。

在戴偉民博士看來,毛利率下降的原因在於,一方面很多公司產線太多,優勢不夠集中,被非核心業務拖累所致;另一方面,雖然這兩年智能硬體產業風生水起,但是並沒有很多公司投資,究其原因就在於硬體行業的盈利周期較長。

那麼如何實現硬體領域的突圍呢?

戴偉民博士表示,對於晶元供應商來說,第一要務就是和系統廠商對接,保證設計製造出來的晶元有終端應用市場。 因此七年前,芯原攜手中國半導體行業協會集成電路設計分會、東莞市人民政府和其他單位,共同促成舉辦了「松山湖中國IC創新高峰論壇」。「我們先向系統廠商調研,最需要的晶元是什麼,『哪一顆晶元國產對你有最大的意義?』系統廠商往往回答說,不一定要核最多、最大、最複雜,有時候就是很小的晶元,如指紋識別、藍牙耳機等等。當我們搜集到系統廠商的需求之後,再去尋找誰有這樣的晶元。

在今年「第七屆松山湖中國IC創新高峰論壇」上,中國半導體行業協會IC設計分會理事長、清華大學微電子所所長、核高基國家科技01重大專項總師魏少軍教授在發言中指出松山湖中國IC創新高峰論壇被業內譽為「最接地氣的論壇」 ,而松山湖招商引進的無晶圓廠IC廠商數量也已經發展到了49家。過去6年,松山湖論壇共向市場推薦了40款產品,其中量產的有36款,推介產品的總量產率高達90%。

第七屆松山湖中國IC創新高峰論壇

2017年7月14日,在中國道教發祥地青城山舉辦了由芯原發起的首屆 "青城山中國IC生態高峰論壇" ,打造從終端應用/服務平台,到IC軟硬體設計,再到晶圓製造和封裝測試的完整產業鏈閉環。該論壇由中國半導體行業協會集成電路設計分會主辦,芯原控股有限公司協辦,並得到四川博覽事務局、四川省經濟和信息化委員會、成都市經濟和信息化委員會等單位的大力支持。青城山論壇與松山湖論壇的區別在於,後者只專註於生態的一部分:即晶元與系統,但不限於晶元應用範疇;而前者關注整個生態,但每年關注一個應用範疇。該屆論壇致力於中國人工智慧產業,尤其是AI終端晶元,下一屆會議擬定為打造中國汽車電子產業鏈。會後,戴偉民博士為四川會展網站寫了如下寄語:「青城山下論道天人,AI大道無形; 都江堰旁落地自然,IC生態有望」。

青城山中國IC生態高峰論壇

此外,作為晶元公司,應當把握住半導體在新的領域的機會與挑戰 ,例如人工智慧領域。

芯原智能視覺處理器在28納米工藝下,僅僅只用不到3平方毫米的面積,就實現了大規模的人工智慧應用,例如高速人車識別、臉部識別、軌跡追蹤等,大量應用於輔助駕駛系統、駕駛員監測系統上。這樣的終端AI處理能力將成為未來SoC晶元的標配。「因為現在很多公司都會在產品內預先內置人工智慧相關的模塊,即便現在用不到,但是隨著技術的成熟,說不定未來哪天就成為產品的標配,晶元就有大用途了。所以芯原現在幫助客戶在晶元中預留了相關的AI模塊,一旦需要的時候,可以通過軟體升級系統直接激活,從而可以提供更多的價值。」

在戴偉民博士看來, 智能並不是最高境界,智慧才是最終追求 。「智能和智慧有很大的區別。智能只是具有一定的高級功能,智慧則要求機器可以自學習,自適應,這才是更高層次的體驗。」

最後,對於最近火熱的投資和建廠潮,戴偉民博士也表達了自己的觀點。

以台灣半導體的發展為例,戴偉民博士認為,台灣半導體的成功主要歸功於兩個方面,首先離不開台灣政府的大力投資和支持,其次就是台灣地域的局限性使得半導體廠商分布非常密集,主要集中在新竹地區。群聚現象的出現非常有利於半導體製造業的發展,因此在選址時要盡量相對集中。

重視發展半導體製造業,是很有必要的;但是這並不意味著無條件地、盲目地引進外部公司和技術。「我們不能像58年大鍊鋼鐵一樣『大煉晶元』。我們在國內偶爾會看到這種盲目發展的苗頭,這是值得我們警惕的地方。」

「關鍵在於晶元設計,錢砸下去之後,工廠建設起來了,產線也投產了,但是設計的問題沒有解決,晶元還需要從國外進口,工廠最終不過是為他人做嫁衣。」

9 結語

耐得住寂寞,經得起誘惑,才能做好企業。理性客觀地尋找中國半導體產業的真正切入點,尋找好的發展機遇,才能取得發展。既不盲目引進,也不盲目排外,方能推動產業進步。「中國製造遍布全球,中國設計也完全能夠做到,這兩者相互整合後,勢必會有驚人的爆發力,這是我對芯原的期待,也是我對中國半導體產業的期待!」戴偉民博士如是說。

本期採訪嘉賓:戴偉民

戴偉民博士於2001年8月創辦了芯原並一直擔任公司董事長、總裁兼首席執行官。在此之前,他曾出任美國Celestry公司(2002年被Cadence併購)共同董事長兼首席技術長,還曾是美國Celestry公司前身之一,美國Ultima的創始人、 董事長兼總裁。

戴博士是世界電子工程師協會多晶元模塊國際會議的創辦主席,世界電子工程師協會晶元封裝綜合設計研討會的創辦主席。他曾擔任世界電子工程師協會電路和系統論文月刊和超大規模集成電路系統論文月刊的副編輯,在各類技術刊物和會議上發表過100多篇論文,並於1990年榮獲美國總統青年研究獎。 戴博士曾獲得2005年中國 「10大創業企業家」稱號,併當選為「2005年中國十大科技英才」,2007年榮獲安永企業家獎的殊榮,2013年獲頒了2013中國年度電子成就獎之年度最佳管理者獎,2014年獲頒胡潤百富2014中國年度產業貢獻獎。目前,戴博士擔任創新科技國際聯盟常務副理事長,中國半導體行業協會集成電路設計分會副理事長,伯克利加州大學上海校友會會長。

戴博士在美國加州大學伯克利分校獲得了計算機科學學士學位和電機工程博士學位,曾任加州大學聖克魯茲分校計算機工程系終身教授。

關於芯原

芯原控股有限公司(芯原)是一家晶元設計平台即服務(Silicon Platform as a Service,SiPaaS?)提供商,為包含移動互聯設備、數據中心、物聯網(IoT)、汽車、工業和醫療設備在內的廣泛終端市場提供全面的系統級晶元(SoC)和系統級封裝(SiP)解決方案。芯原的機器學習和人工智慧技術已經全面布局智慧設備的未來發展。基於SiPaaS服務理念,芯原助力客戶在設計和研發階段領先一步,從而專註於差異化等核心競爭優勢。芯原一站式端到端的解決方案則能夠在短時間內打造出從定義到測試封裝完成的半導體產品。寬泛靈活的SiPaaS解決方案為包含新興和成熟半導體廠商、原始設備製造商(OEMs)、原始設計製造商 (ODMs),以及大型互聯網和雲平台提供商在內的各種客戶提供高效經濟的半導體產品替代解決方案。

芯原的從攝像頭輸入到顯示/視頻輸出的像素處理平台由高保真 ISP,支持機器學習加速的嵌入式視覺圖像處理器(VIP),Vivante?低功耗GPU和高性能GPGPU,Hantro? 極清視頻編解碼器,以及支持多種介面標準的顯示控制器組成,以上產品可無縫協同工作以提供最優的PPA(性能、功耗和面積)。此外,基於芯原ZSP? (數字信號處理器核)技術的高清音頻/語音平台和支持低功耗藍牙(BLE)、Wi-Fi、NB-IoT和5G技術的多頻多模無線基帶平台為極低功耗和極高性能應用提供了可伸縮的架構。芯原增值的混合信號IP組合則可打造支持語音、手勢和觸摸界面的高能效自然用戶界面(NUI)平台。

芯原成立於2001年,總部位於中國上海,目前在全球已有超過600名員工。芯原在全球共設有5個設計研發中心和9個銷售和客戶支持辦事處。

摩爾領袖志

中國半導體CEO訪談專題欄目。領袖,是一個企業的靈魂,決定著整個團隊的前進方向和成敗。這一點在資金和技術高度密集的半導體行業顯得尤為突出。「半導體行業觀察」作為摩爾精英旗下的專業半導體行業媒體,利用自身30萬微信關注的影響力,為廣大專業讀者了解半導體行業領袖構建溝通平台,「摩爾領袖志」訪談內容集中在行業發展趨勢、經營管理理念、創業創新故事、企業人力資本運營等四個方面,從宏觀到微觀、從理念到實踐、從創業到管理全面覆蓋。

本期特約記者:張競揚

張競揚,摩爾精英創始人兼CEO,中歐國際工商學院EMBA,東南大學無線電系碩士(電路與系統),十多年微電子產業從業經驗,有豐富的IC晶元、MEMS感測器、Foundry、封裝測試、半導體設備材料、智能硬體、物聯網行業經驗和人脈。多次參加國家863、973 、工信部、科技部科研項目,多次作為嘉賓參與國際會議發表受邀演講,擁有多項發明專利。歷任: 上海工研院商務總監、SEMI 高級經理、IBM微電子中國區業務拓展主管、IBM微電子亞洲技術支持中心負責人、IBM微電子晶元研發中心高級工程師、射光所RFIC設計師。

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