經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 記者 鄭晨燁 2022年12月17日，上?？炯呻娐吩O(shè)計(jì)公司的副總裁唐睿正坐在上海到合肥的高鐵上，此次他到合肥，是為了參加2023中國半導(dǎo)體投資聯(lián)盟年會(huì)。

與往年不同的是，這一回唐睿并不是去當(dāng)嘉賓，而是作為獲獎(jiǎng)代表企業(yè)登臺(tái)領(lǐng)獎(jiǎng)，因?yàn)榭究萍极@得了中國IC風(fēng)云榜2022“年度新銳公司獎(jiǎng)”。

領(lǐng)獎(jiǎng)當(dāng)天，唐睿身著一件灰色毛衣內(nèi)搭白色襯衫，整個(gè)人看起來略微纖瘦而挺拔，自帶著一股理工男獨(dú)具的內(nèi)斂。

在分享獲獎(jiǎng)感言時(shí)，面對(duì)臺(tái)下觀眾，唐睿不忘趁機(jī)再為公司的產(chǎn)品打一把“廣告”：“奎芯科技的IP產(chǎn)品已經(jīng)成功在一些知名廠商的7納米以上工藝節(jié)點(diǎn)得到驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。未來將重點(diǎn)打造基于互聯(lián)IP的Chiplet（芯粒）產(chǎn)品。”

頒獎(jiǎng)環(huán)節(jié)結(jié)束后，開始有業(yè)內(nèi)同行與投資機(jī)構(gòu)的代表上來與唐睿互換名片，雖然這些人對(duì)奎芯尚不太了解，但對(duì)于其所研發(fā)的IP產(chǎn)品，卻十分感興趣，這從側(cè)面證明了芯片IP產(chǎn)品旺盛的市場需求，以及這家誕生于2021年的年輕公司，在部分芯片IP細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品影響力。

早在這次頒獎(jiǎng)的前些天，唐睿就在奎芯科技上?？偛康霓k公室中接受了經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者的專訪，在接近兩個(gè)小時(shí)的交流過程中，記者看到了這位IC老兵對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考，以及對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化獨(dú)有的情懷。

回憶起奎芯在2022年中的研發(fā)歷程，唐睿告訴記者，奎芯已經(jīng)成功流片PSRAMPHY、USB3.2、PCIe4.0、ONFI5.0（消費(fèi)電子元器件的各類接口）。其中，今年8月3日發(fā)布的PCIe4.0PHY標(biāo)志著國產(chǎn)自主IP研發(fā)在臺(tái)積電12nm工藝上的成功。

當(dāng)前，奎芯科技的工程師團(tuán)隊(duì)正在集中力量自主研發(fā)14／12納米及以下的先進(jìn)工藝IP，預(yù)計(jì)明年還將有7款I(lǐng)P完成研發(fā)，5款完成發(fā)布。

半導(dǎo)體海歸

坐落在上海楊浦區(qū)邯鄲路上的復(fù)旦大學(xué)，是中國集成電路產(chǎn)業(yè)起步的地方，而這一切都離不開復(fù)旦大學(xué)史上唯一一位女校長謝希德所做的努力。

作為我國半導(dǎo)體物理學(xué)科的奠基人，謝希德被稱為“中國半導(dǎo)體之母”，她在1952年回國后，先后開辦了固體物理、量子力學(xué)等課程，并在1958年，與北大物理學(xué)教授黃昆合著了《半導(dǎo)體物理學(xué)》出版。

在謝希德的努力下，電子工程相關(guān)學(xué)科成了復(fù)旦又一金字招牌，一代又一代的產(chǎn)業(yè)人才從復(fù)旦走出，“復(fù)旦系”構(gòu)成了中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的半壁江山。

2000年，唐睿就從復(fù)旦大學(xué)電子工程系順利畢業(yè)，在彼時(shí)的IT互聯(lián)網(wǎng)浪潮中，相較于其他準(zhǔn)備去沿海城市投身IT企業(yè)的同學(xué)，唐睿對(duì)作為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的集成電路產(chǎn)業(yè)興趣更大。

2000年6月24日，國務(wù)院印發(fā)了第18號(hào)文《關(guān)于鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》，鼓勵(lì)外國企業(yè)在中國設(shè)立合資或獨(dú)資集成電路生產(chǎn)企業(yè)，并逐步降低國內(nèi)芯片企業(yè)的增值稅率至3%。

以此為節(jié)點(diǎn)，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)曾迎來了快速發(fā)展階段，北京、上海、深圳、西安，一批集成電路企業(yè)如雨后春筍般成立，而隨著外國企業(yè)的技術(shù)及設(shè)備陸續(xù)進(jìn)入國內(nèi)后，“造不如買、買不如租”的思潮開始在產(chǎn)業(yè)內(nèi)蔓延。

在當(dāng)時(shí)，深感集成電路產(chǎn)業(yè)復(fù)雜性的唐睿，打算繼續(xù)出國深造，同年，他成功拿到美國東北大學(xué)集成電路碩士of－fer，2006年他獲得了東北大學(xué)集成電路方向的博士學(xué)位。

在2006年至2015年期間，唐睿先后在奇夢達(dá)（英飛凌）、太陽微電子（后為甲骨文收購）、蘋果等硅谷巨頭企業(yè)中，參與芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研發(fā)工作。

據(jù)唐?；貞?，他參與設(shè)計(jì)的芯片包括蘋果iPhone6S?和?iPhone6Splus?所用的A9處理器（三星14納米工藝），iPhone7所用的 A10處理器（臺(tái)積電 16納米工藝）;?甲骨文SPARCM7/T7?服務(wù)器所用的M7/T7?處理器（臺(tái)積電20納米工藝），英飛凌（奇夢達(dá)）公司的移動(dòng)DRAM內(nèi)存芯片等。

在美國工作生活的十余年中，他目睹了硅谷的集成電路產(chǎn)業(yè)，通過兼并收購，行業(yè)集中度一步步提高，產(chǎn)業(yè)鏈開始走向高度成熟，樹立起了一道高聳而又牢固的壁壘，將中國的同行遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

唐睿告訴記者，在2015年之前的話，國外的IC（集成電路）企業(yè)都處在一個(gè)兼并的過程，IC企業(yè)的數(shù)量在減少，大企業(yè)不斷沿著產(chǎn)業(yè)鏈上下游拓展，將各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的代表企業(yè)都納入囊中，以便能達(dá)到自研自產(chǎn)芯片的一條龍效果。“歐美集成電路的產(chǎn)業(yè)，人家已經(jīng)演進(jìn)了幾十年了，可能累積起來都有幾萬億的資金砸進(jìn)去，筑起了高高的技術(shù)壁壘，又通過兼并收購，筑起了產(chǎn)業(yè)壁壘，而反觀國內(nèi)目前階段積累還不夠，還處于一個(gè)群雄逐鹿的階段，這幾年才在一些細(xì)分賽道逐步形成一些龍頭企業(yè)”唐睿說。

2015年至2020年，唐睿離開了外企，先后在中國移動(dòng)硅谷5G創(chuàng)新中心和京東方美國擔(dān)任公司創(chuàng)新戰(zhàn)略和投資工作，參與移動(dòng)在北美ICT重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)研究及創(chuàng)新孵化，人工智能關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品研發(fā)，但主要還是專注于如何應(yīng)用芯片。

在這一時(shí)期，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起壓制了IT硬件領(lǐng)域的發(fā)展，也吸引走了一大批硬件領(lǐng)域的人才轉(zhuǎn)向軟件領(lǐng)域。

在唐?？磥恚?015年之后北美互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展，在某種程度上影響到了硬科技行業(yè)的發(fā)展。“舉個(gè)很簡單例子，我之前手下有兩個(gè)人，很好的IC設(shè)計(jì)工程師，全去了互聯(lián)網(wǎng)公司，最好人才都轉(zhuǎn)行做軟件。”唐睿說。

之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果，唐睿認(rèn)為是由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的紅利過大，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)在一定程度上忽視了底層的硬件技術(shù)，同2000年興起的“造不如買、買不如租”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思潮是十分相同的。

從2018年起，美國政府開始不斷推動(dòng)對(duì)中國芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的制裁政策，阻撓中國企業(yè)獲得先進(jìn)制程工藝的芯片產(chǎn)品與技術(shù)。同一時(shí)期，我國也開始不斷頒布促進(jìn)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。注意到這一消息的唐睿，感覺到中國芯片產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪歷史浪潮。

“我從事芯片行業(yè)這么多年，這幾年應(yīng)該是歷史上最好的時(shí)期，對(duì)芯片創(chuàng)業(yè)，歷史大潮擺到了你面前，同時(shí)，也覺得自己能為中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化略盡一份綿薄之力。”唐睿說。

2021年，在多年的老友，奎芯科技如今的董事長陳琬宜的邀請(qǐng)下，唐睿結(jié)束了自己在美國近20年的學(xué)習(xí)工作生涯，出任奎芯科技市場及戰(zhàn)略副總裁，投身到轟轟烈烈的中國半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)浪潮之中。

構(gòu)建國產(chǎn)IP體系

奎芯科技選擇切入的創(chuàng)業(yè)賽道在芯片產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，即芯片IP領(lǐng)域。

唐睿告訴記者，在集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的早期，由于芯片性能較低且功能單一，所以設(shè)計(jì)難度往往不高，大部分消費(fèi)電子類芯片廠商都可以獨(dú)立完成芯片設(shè)計(jì)的全流程工作。

但隨著電子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，芯片中集成的晶體管數(shù)量越來越多，算力越來越高，單一企業(yè)再難從頭到尾完成芯片設(shè)計(jì)工作，芯片產(chǎn)業(yè)鏈開始逐步細(xì)分，行業(yè)分工也開始出現(xiàn)。

在此背景下，一些廠商發(fā)現(xiàn)在芯片設(shè)計(jì)的過程中，有一些通用功能模塊可以被反復(fù)使用，這能夠加快芯片設(shè)計(jì)的速度，并且大大降低研發(fā)成本，這些模塊后來就被統(tǒng)稱為IP。“IP是芯片的基本單元，你可以理解為建房子用的磚和瓦，后面大家發(fā)現(xiàn)，我也可以提前造好墻，到時(shí)候根據(jù)需求直接幾面墻一拼就成了房子。”唐睿向記者解釋說。

在他看來，芯片IP是集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)業(yè)要素和競爭力體現(xiàn)，并且經(jīng)過多年的技術(shù)演進(jìn)，IP產(chǎn)業(yè)也已進(jìn)入到高度細(xì)分的成熟階段。

根據(jù)海外研究機(jī)構(gòu)IPnest數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體IP市場規(guī)模為54.5億美元，同比增速從 2018年的6.0%上升至 2021年的 19.4%。預(yù)計(jì)未來幾年市場規(guī)模將持續(xù)穩(wěn)步擴(kuò)張，IBS數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體IP市場規(guī)模有望在2027年達(dá)到101億美元。“芯片IP有點(diǎn)類似于光刻機(jī)，雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，但是對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來說具有重大意義。”唐睿說。

而對(duì)于想要躋身IP產(chǎn)業(yè)分得一杯羹的初創(chuàng)公司奎芯來說，選擇哪一條細(xì)分賽道切入就顯得尤為重要。

“從功能來看，IP可以簡單地劃分為處理器IP、數(shù)字IP、接口IP、存儲(chǔ)IP等，目前處理器IP的市場份額最多，占比超過一半，而接口類IP的市場份額居于第二，占比在25%左右。”唐睿說。

他告訴記者，目前全球IP供應(yīng)商主要來自英美，尤其是在高速互聯(lián)IP，高端CPU、GPU等核心IP領(lǐng)域，國際大廠已經(jīng)形成了較高的技術(shù)壁壘。國內(nèi)IP企業(yè)雖然正在向國際領(lǐng)先IP廠商全面追趕，但行業(yè)整體底子還較為薄弱。

在此背景下，唐睿與公司其他創(chuàng)始人團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多天的討論，奎芯選擇從高速接口IP產(chǎn)品上切入，然后再逐步橫向覆蓋構(gòu)建全品類IP產(chǎn)品。

“雖然國產(chǎn)IP從技術(shù)上相對(duì)歐美廠商晚了2—3年，但奎芯設(shè)計(jì)的IP在7-12nm的制程上優(yōu)先考慮供應(yīng)鏈的安全，把各種制程IP補(bǔ)足，為國內(nèi)客戶提供國產(chǎn)替代的選項(xiàng)。”唐睿說。

記者了解到，高速接口類IP，在數(shù)據(jù)中心、人工智能、消費(fèi)類電子、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等諸多領(lǐng)域都有應(yīng)用場景。

“電腦的外部接口如HDMI，USB是大家耳熟能詳?shù)模鋵?shí)還有很多內(nèi)部數(shù)據(jù)接口也會(huì)發(fā)揮巨大的作用，比如總線接口PCIE、內(nèi)存接口DDR或者LPDDR、顯存接口GDDR或者HBM等。”唐睿向記者解釋。

此外，隨著近年來智能汽車的大踏步發(fā)展，汽車自動(dòng)駕駛和智能座艙采用了大算力的SOC（系統(tǒng)級(jí)）芯片，其計(jì)算、感知、執(zhí)行都需要更快的數(shù)據(jù)傳輸能力給予支撐。

瞄準(zhǔn)的市場需求的奎芯，便開始緊鑼密鼓地進(jìn)入的產(chǎn)品研發(fā)的節(jié)奏當(dāng)中，回憶起公司第一款I(lǐng)P產(chǎn)品面世的過程，唐睿驚訝于國內(nèi)工程師對(duì)產(chǎn)業(yè)及工作的熱情。

在上海虹橋商務(wù)核心區(qū)，奎芯科技所在的樓棟到了凌晨，也總還是會(huì)亮著燈光，在唐睿眼中，代表著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的中生代工程師，正在有自己的踏實(shí)與勤奮，一步步改變著行業(yè)現(xiàn)狀。“我剛回到國內(nèi)的時(shí)候，我還是挺驚訝于同事們加班的熱情，可能外界說難聽些，會(huì)把這個(gè)形容為卷，但我覺得不是，芯片是一個(gè)實(shí)踐性的行業(yè)，你做得越多，你的經(jīng)驗(yàn)、理論都會(huì)更加成熟，所以我覺得中國的中生代工程師會(huì)成長得很快，未來5年，國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)可能就會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)不一樣的面貌。”唐睿說。

2022年7月，奎芯研發(fā)的PSRAMPHYIP產(chǎn)品成功交付客戶并流片，該產(chǎn)品可以應(yīng)用在手機(jī)、手表等智能終端上，為設(shè)備提供更大容量的緩存空間，降低設(shè)備功耗與成本。

“這幾年OLED技術(shù)進(jìn)展很快，屏幕分辨率逐步提升，這就對(duì)緩存容量提出更高的需求，比如智能手機(jī)在息屏狀態(tài)下，流動(dòng)播放屏保圖像，此時(shí)屏幕驅(qū)動(dòng)芯片為睡眠狀態(tài)，就需要有一個(gè)緩存能夠存下整一幀或多幀圖像信息，且目前圖片分辨率較高，一張圖片的容量通常較大，就需要有較大容量的緩存，又或者在具備終端音頻視頻播放能力的應(yīng)用中，設(shè)備為保障音頻/視頻播放流暢度，同樣有較大的緩存需求。”唐睿舉例向記者說明PSRAMPHY產(chǎn)品的應(yīng)用場景。

一個(gè)月后，奎芯科技又推出了首款高速互聯(lián)接口IP產(chǎn)品PCIe4.0PHY，并成功在臺(tái)積電12nm工藝上流片應(yīng)用。其中，PCIeExpress是一種高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)責(zé)連接CPU和許多計(jì)算機(jī)芯片設(shè)備，比如GPU、DPU、SSD等，PCIe4.0最大帶寬可達(dá)到32GB/s。“PCIe是計(jì)算機(jī)總線，簡單來說，如果你拆開你自己的電腦的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)GPU、內(nèi)存、硬盤等模塊都是通過接口接入到CPU，然后CPU再來處理這些數(shù)據(jù)，那么PCIe4.0PHY的IP產(chǎn)品，就是用在CPU接口上面，相當(dāng)于在芯片上預(yù)置了一個(gè)能高速連接其他元器件的功能模塊。”唐睿向記者解釋。

他告訴記者，奎芯推出的PCIe4.0PHY，以低功耗和高性能為設(shè)計(jì)目標(biāo)，支持各種高帶寬的傳輸應(yīng)用場景，在性能上已與海外廠商的同類產(chǎn)品保持一致，為國內(nèi)廠商提供了一項(xiàng)國產(chǎn)替代的選擇。“在這個(gè)領(lǐng)域上，用我們和用海外廠商都是一樣的。”唐睿說。

在2022年上半年，奎芯接到的一個(gè)車規(guī)級(jí)電子的產(chǎn)品需求，曾給唐睿留下了深刻印象，據(jù)其回憶，該客戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，需要用到奎芯自有的MIPI（移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器）接口，該接口主要用于對(duì)接智能汽車上的各類傳感器。

“MIPI最早是為了簡化和統(tǒng)一手機(jī)處理器的接口，但汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化程度的不斷提高，車身中上百個(gè)傳感器都需要鏈接處理，因此MIPI也被應(yīng)用到了汽車上，之前有個(gè)玩笑不是說智能汽車就是長了四個(gè)輪子的智能手機(jī)。”唐睿說。

他告訴記者，該客戶在找到奎芯之前，已經(jīng)有其他第三方供應(yīng)商參與到該項(xiàng)目中進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，但是由于客戶產(chǎn)品要求過車規(guī)產(chǎn)品認(rèn)證，并且對(duì)于靜電保護(hù)要求苛刻，因此對(duì)于IP產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格有著很高要求，而其他供應(yīng)商都沒有辦法滿足。“我們?cè)趯?duì)接過程中發(fā)現(xiàn)，那個(gè)客戶對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案存在問題，他們想要的目標(biāo)生產(chǎn)工藝達(dá)不到車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，同樣，在滿足8KV靜電保護(hù)能力的前提下，還要做到高速率數(shù)據(jù)傳輸也是不太現(xiàn)實(shí)。”

在此背景下，唐睿和公司的團(tuán)隊(duì)結(jié)合客戶的產(chǎn)品應(yīng)用場景需求，產(chǎn)品規(guī)格的特殊性，以及IP的目標(biāo)參數(shù)分析，對(duì)客戶目標(biāo)工藝進(jìn)行綜合評(píng)估后，提供了完整的技術(shù)評(píng)估方案。

并且作為對(duì)比，唐睿他們還準(zhǔn)備了另一個(gè)晶圓廠同樣節(jié)點(diǎn)工藝的性能評(píng)估方案供客戶對(duì)比。

原本只是需要奎芯提供MIPIIP產(chǎn)品的客戶，在看完了唐睿提供的完整工藝評(píng)估方案后，明白了項(xiàng)目的問題，并且對(duì)整個(gè)產(chǎn)品計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整，推進(jìn)到更符合性能需求的工藝制程上。“其實(shí)，目前國內(nèi)很多芯片設(shè)計(jì)廠商，經(jīng)常說國內(nèi)客戶不信任自己人，這一方面固然存在使用慣性的問題，另一方面，站在客戶角度，如果相關(guān)供應(yīng)商能夠給出相當(dāng)專業(yè)且有說服力的評(píng)估方案，偏見自然就會(huì)消除。”

在采訪的最后，唐睿告訴記者，眼下國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)正面臨寒冬，消費(fèi)電子的需求下滑導(dǎo)致芯片產(chǎn)能出現(xiàn)過剩，加之美國持續(xù)加碼制裁，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司日子都不好過。

而對(duì)于奎芯來說，相較于IP領(lǐng)域的海外巨頭，目前公司能提供的產(chǎn)品類型依舊較少，品牌聲量也有待提高。

但是唐睿認(rèn)為這些問題最終都能解決，在他眼中，處在產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片IP，要解決的是工程問題而不是科學(xué)問題。“工程問題需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行磨合，需要客戶幫助發(fā)現(xiàn)、解決問題，以進(jìn)行迭代。國產(chǎn)IP只要有機(jī)會(huì)去不斷嘗試、突破，是非常有機(jī)會(huì)趕超的。”唐睿說。