美國斷“芯”把中興通訊推上了風(fēng)口浪尖，國人也為此捏了一把冷汗。我國在集成電路芯片技術(shù)上的短板問(wèn)題日益凸顯。芯片，被喻為國家“工業(yè)糧食”，是所有整機設備的“心臟”，其技術(shù)重要性可見(jiàn)一斑。

重慶作為西部唯一的直轄市，在芯片制造產(chǎn)業(yè)上默默發(fā)力。位于渝北區重慶仙桃數據谷的一家企業(yè)，僅用半年多時(shí)間便研發(fā)出了一款高性能、低成本的載波芯片，目前已批量出貨。

這款芯片究竟有何妙用，又將與哪些行業(yè)產(chǎn)生神奇的化學(xué)反應?研發(fā)這款芯片的重慶企業(yè)有何獨到之處?研發(fā)中又有哪些故事?近日，記者前往重慶仙桃數據谷，為你獨家揭秘?；蛟S這家名不見(jiàn)經(jīng)傳的企業(yè)——重慶物奇科技有限公司(下稱(chēng)：物奇科技)，有望成為下一個(gè)獨角獸企業(yè)。

工作人員展示電力線(xiàn)載波通信芯片

將電線(xiàn)變?yōu)閿祿鬏數慕橘|(zhì)

重慶物奇科技有限公司十分“低調”，尚未有任何信息見(jiàn)諸于公眾媒體。據有關(guān)部門(mén)提供的資料顯示，該公司于2016年11月在重慶仙桃數據谷注冊成立，注冊資本為3600萬(wàn)元。2018年3月，物奇科技正式入駐辦公，主要從事物聯(lián)網(wǎng)、安全和終端智能的芯片研發(fā)和設計。

和大多數互聯(lián)網(wǎng)公司一樣，物奇科技擁有寬松、舒適的辦公環(huán)境。記者近日獲準前去探訪(fǎng)，一進(jìn)門(mén)，正對著(zhù)的便是辦公區，工作人員專(zhuān)注于電腦顯示屏，敲擊編寫(xiě)著(zhù)軟件代碼。辦公區右側是活動(dòng)區，設有咖啡機、臺球等休閑娛樂(lè )設施。

熊飛

在公司負責人熊飛的帶領(lǐng)下，記者來(lái)到產(chǎn)品展臺前，見(jiàn)到了他們才研制成功的電力線(xiàn)載波通信芯片。芯片放在透明的圓形盤(pán)中，大小在一平方厘米左右，約為成年男性小指甲的一半面積。一旁還放有已經(jīng)安裝了該芯片的成品主板。

熊飛舉起圓形盤(pán)介紹說(shuō)，芯片體積很小，是內含集成電路的硅片，集成電路非常精密，其單位為納米。芯片里安裝有公司設計的軟件系統，通電后系統自動(dòng)運行，可以?xún)Υ?、計算、識別和傳輸數據。

“電力線(xiàn)載波通信芯片其實(shí)就是將電線(xiàn)變?yōu)閿祿鬏數慕橘|(zhì)，形成一個(gè)數字系統。”熊飛介紹道，安裝了芯片的設備，可以通過(guò)電線(xiàn)和終端設備進(jìn)行數據交換，就像人們利用WiFi可以讓設備連接上互聯(lián)網(wǎng)一樣。

電力線(xiàn)載波通信芯片

主板元器件數為同類(lèi)產(chǎn)品的一半

也許你還記得，以前家里每月交電費前，總有抄表員挨家挨戶(hù)地抄錄電表數。這種方式一是麻煩，二是電網(wǎng)公司不能實(shí)時(shí)監測用電數量，以致會(huì )有偷電、漏電的現象發(fā)生。大約2010年前后，我國開(kāi)始推行智能電表，也就是利用技術(shù)實(shí)現自動(dòng)抄表。

那時(shí)叫做窄帶電力線(xiàn)傳輸技術(shù)，其原理也是將電力線(xiàn)變?yōu)閭鬏敂祿慕橘|(zhì)。顧名思義，窄帶傳輸的數據有限，而且速度很慢，當時(shí)基本上只能實(shí)現每天一次抄表。因為窄帶技術(shù)抗干擾比較差，可能還會(huì )導致不少電表的數據無(wú)法回傳總站。因此，2014年，國家電網(wǎng)開(kāi)始制定寬帶載波通信標準，開(kāi)始推行寬帶電力線(xiàn)傳輸技術(shù)。

“我們研制的這款芯片完全能夠滿(mǎn)足國家電網(wǎng)標準，甚至在國際上也處于領(lǐng)先水平。”熊飛興奮地說(shuō)，使用這款芯片，不僅傳輸速度快，傳輸的數據量也將更大，時(shí)效上也更及時(shí)，可以實(shí)時(shí)監測電表數據，優(yōu)化電網(wǎng)的電量調度。

“相信國內也有同類(lèi)產(chǎn)品，但我們還是有所創(chuàng )新。”熊飛打開(kāi)電腦，展示了他們研制的芯片與同類(lèi)產(chǎn)品的不同。“我們主板上的元器件數比同類(lèi)產(chǎn)品少了一半，這意味著(zhù)生產(chǎn)成本更低，同時(shí)傳輸速度更快。”熊飛解釋道，“我們將外圍的元器件植入了芯片內部，給客戶(hù)帶來(lái)的直接好處就是設計更為簡(jiǎn)單，方案性?xún)r(jià)比更高!”

同時(shí)，由于元器件的減少，芯片的出錯率也會(huì )更低。“在生產(chǎn)中，如果一個(gè)元器件出錯，整塊模組就不能用了，我們將生產(chǎn)模組的成功率稱(chēng)為板級良率，良率的提升其實(shí)也是降低了產(chǎn)品的成本。”熊飛說(shuō)。

可用于物聯(lián)網(wǎng)智能家居等領(lǐng)域

除了用于電網(wǎng)自動(dòng)抄表，這款芯片還能為人們帶來(lái)哪些便利?“能夠運用到物聯(lián)網(wǎng)智能家居等各個(gè)領(lǐng)域。”熊飛說(shuō)，比如智能電燈、智能電視、智能冰箱和智能空調等。

芯片將電線(xiàn)變?yōu)榱藗鬏敂祿慕橘|(zhì)，那么家庭里所有插電的電器都能實(shí)現數據傳輸，從而進(jìn)行通訊。他舉例說(shuō)，如今使用無(wú)線(xiàn)音箱的人越來(lái)越多，而電視和無(wú)線(xiàn)音箱連接主要靠的是藍牙技術(shù)，其實(shí)兩者都是插電的，如果電線(xiàn)作為了傳輸介質(zhì)，兩者自然就連接起來(lái)，藍牙就不再需要了。

再比如人們使用的熱水器，分為室內安裝的控制器和室外安裝的外機，控制器和外機會(huì )有一股線(xiàn)連接著(zhù)，但其實(shí)控制器和外機都需要插電的，如果能夠利用電線(xiàn)將控制器和外機連接，那么就省去了中間的連接線(xiàn)。“未來(lái)，你會(huì )發(fā)現電器間的連接線(xiàn)會(huì )越來(lái)越少，不會(huì )再為各種雜亂的線(xiàn)煩惱。”熊飛說(shuō)。

“另外，我們這款芯片具備了通訊、測量、主控和安全四合一的功能。”熊飛說(shuō)，通訊就是進(jìn)行數據傳輸連接，測量就是電能計數，而主控就是可以呈現為菜單供人自主選擇，安全就是在數據傳輸和連接時(shí)需要類(lèi)似加密配對，“別人三塊芯片才能完成的任務(wù)，我們一塊芯片就能搞定。”

熊飛說(shuō)，隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的使用，許多公共場(chǎng)所和停車(chē)庫都設置了充電樁。但這些充電樁的設備都較為龐大，因為它需要安裝多個(gè)芯片才能實(shí)現通訊、測量和主控等功能。“我們的芯片集合了多種功能，能夠讓充電樁變得更袖珍。”

利用電線(xiàn)傳輸數據，那會(huì )不會(huì )存在串線(xiàn)的可能，因為家家戶(hù)戶(hù)的電線(xiàn)都是相通的，這些數據是否安全?熊飛說(shuō)，這個(gè)跟WiFi的密碼類(lèi)似，需要進(jìn)行配對才行，所以無(wú)需擔心，相反WiFi的連接性更隨意，它比WiFi更加安全。

工程師半年時(shí)間寫(xiě)了50萬(wàn)行代碼

熟悉芯片行業(yè)的人都知道，一款芯片從研發(fā)設計到流片(打板成型)，通常需要一年半的時(shí)間。然而，物奇科技的這款芯片從研發(fā)設計到流片僅用了半年多的時(shí)間。他們如何締造了時(shí)間上的神話(huà)?記者調查發(fā)現，這得力于成熟的科研團隊。

物奇科技的創(chuàng )始團隊有著(zhù)豐富的芯片產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。在2016年到重慶成立公司之前，他們都曾在世界頂尖的芯片研發(fā)企業(yè)工作，而且都拿著(zhù)高薪。最難得的是公司CEO鄭建生，成立物奇時(shí)已經(jīng)是世界500強IC設計公司的高管，在半導體行業(yè)有超過(guò)30年的從業(yè)經(jīng)驗，是人生的再次創(chuàng )業(yè)。

創(chuàng )業(yè)，對于他們而言是深思熟慮后的選擇。熊飛說(shuō)，未來(lái)是物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的時(shí)代，這個(gè)時(shí)代必將帶來(lái)半導體行業(yè)的突飛猛進(jìn)，“宇宙大爆炸源自奇點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)的奇點(diǎn)也已經(jīng)到來(lái)，這也是公司名字的由來(lái)。”

公司發(fā)展十分順利，從2016年底注冊成立，到2017年2月，他們的團隊人數已經(jīng)發(fā)展到30余人。“我是一個(gè)理科生，不善于表達情感，但團隊的迅速成長(cháng)讓我很感動(dòng)。”熊飛說(shuō)，其中有很多人是從外企跳槽而來(lái)，“他們的薪酬大幅下降，有的甚至放棄了股權，但他們依然堅持，有句話(huà)讓我觸動(dòng)很深，‘與其為別人打工賣(mài)命，不如成立公司為國造芯’!”

團隊到位，他們把公司研發(fā)的第一款芯片瞄準了電力線(xiàn)載波通信。由于國家電網(wǎng)標準的制定，寬帶電力線(xiàn)載波通信具有較高的門(mén)檻，其實(shí)是打開(kāi)了一個(gè)全新的市場(chǎng)。同時(shí)，電力載波通信將有望解決未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的痛點(diǎn)。

2017年6月，芯片研發(fā)設計完成，10月流片完成，并于年底實(shí)現量產(chǎn)。熊飛笑著(zhù)說(shuō)，一款芯片的成型包括硬件和軟件，通常程序是先設計硬件，在流片回來(lái)后開(kāi)始設計軟件，然后再經(jīng)過(guò)不斷調試穩定，“我們這款芯片是邊設計硬件，邊編寫(xiě)軟件，半年間，我們的工程師一共編寫(xiě)了50萬(wàn)行軟件代碼，這50萬(wàn)行還沒(méi)包括硬件的RTL代碼。”

“因為我們速度確實(shí)太快，有人曾懷疑我們是簡(jiǎn)單復制抄寫(xiě)了別人的IP。”熊飛斬釘截鐵地說(shuō)，“我們的所有設計都是自給自足，是徹徹底底的自主設計，之所以能夠迅速完成，是因為我們團隊都是熟手，而且是曾經(jīng)配合得很好的熟手。”

工作人員在做裝有芯片的智能電表測試

芯片行業(yè)是一個(gè)燒錢(qián)的行業(yè)，但物奇科技至今并未選擇融資，而是靠創(chuàng )始團隊直接注資。這主要因為他們對自身產(chǎn)品的自信。熊飛透露，他們自主研發(fā)的第二款芯片預計6月將流片，新的一款芯片瞄準的是智能終端的3D人臉識別。

如今，市面上的人臉識別多為二維平面，相比目前二維人臉識別的方案，3D人臉識別精度更高也更安全，應用領(lǐng)域也更廣，蘋(píng)果就是把3D人臉識別作為他們最新的iPhone X的最大亮點(diǎn)。但是要實(shí)現3D人臉識別需要更強的計算能力，目前iPhone X就是靠強大的CPU作為3D人臉識別支撐。熊飛解釋說(shuō)：“其實(shí)CPU也是芯片的一種，它的功能更加強大，我們研發(fā)的芯片，就是希望能夠在不需要高性能CPU的情況下，用簡(jiǎn)單的芯片就能完成3D人臉識別的功能。”

具體來(lái)講，蘋(píng)果手機能夠實(shí)現3D人臉識別，是因為其強大的CPU，但是如果你要讓一個(gè)POS機也實(shí)現3D人臉識別，不可能給它配置一個(gè)蘋(píng)果那樣的CPU，那樣成本會(huì )很高。以后使用一款3D人臉識別的芯片，POS機也可以實(shí)現這個(gè)功能。“這樣一來(lái)，也許我們以后支付不需要帶手機，帶臉就可以了。”熊飛說(shuō)。

熊飛說(shuō)，可以預見(jiàn)，當3D人臉識別這款芯片面世后，公司將會(huì )迎來(lái)更大的發(fā)展。公司制定了一個(gè)戰略目標，那就是在三年時(shí)間內將物奇科技打造成獨角獸企業(yè)，“雖然市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變，不過(guò)我們有信心做到”。

信心源自何處?熊飛表示，所謂獨角獸企業(yè)，一般是指在短時(shí)間內估值超過(guò)10億元美元的企業(yè)，物奇科技做到這一點(diǎn)的時(shí)間應該不會(huì )太久，“作為芯片研發(fā)設計公司，我們處在產(chǎn)業(yè)鏈的上游，重慶的芯片產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但未來(lái)前景無(wú)限，我們期待與重慶一起成長(cháng)。”

物奇科技在重慶的發(fā)展離不開(kāi)渝北區黨委、政府和重慶仙桃數據谷的強有力的支持，中國的集成半導體產(chǎn)業(yè)要趕超也離不開(kāi)政府在資源配套和產(chǎn)業(yè)布局層面的大力支持。熊飛十分看好重慶的市場(chǎng)前景，他希望能夠將物奇科技研發(fā)的芯片與重慶傳統的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)行集合，實(shí)現產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雙贏(yíng)。

集成電路產(chǎn)業(yè)“風(fēng)口”多大？萬(wàn)億進(jìn)口額亟待國產(chǎn)化

目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)對外依賴(lài)嚴重，國內約八成芯片需要進(jìn)口，其中高端領(lǐng)域幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計，自2013年以來(lái)，我國每年都需進(jìn)口超過(guò)2000億美元的芯片，這一數額在2017年更創(chuàng )下新高，達2601億美元，芯片已替代原油成為我國第一大進(jìn)口商品。

從國內集成電路產(chǎn)業(yè)布局看，低毛利率的封裝產(chǎn)業(yè)占據近半壁江山，而核心工藝如設計、制造方面，產(chǎn)業(yè)規模均較小。隨著(zhù)近年國家對集成電路研發(fā)創(chuàng )新給予重點(diǎn)扶持，國內集成電路產(chǎn)業(yè)已在諸多領(lǐng)域的核心技術(shù)上取得突破，并在手機芯片、IC卡芯片、數字電視芯片等領(lǐng)域取得創(chuàng )新成果。不過(guò)，在通用CPU、存儲器等“量大面廣”的通用集成電路產(chǎn)品方面，目前國內仍屬空白。

2014年6月，國務(wù)院頒布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，將半導體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)研發(fā)提升至國家戰略高度。清華大學(xué)微電所所長(cháng)魏少軍認為，國家及地方政府陸續出臺的扶持政策，正在加快芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能全面爆發(fā)。目前，包括重慶、北京、武漢等多個(gè)城市都有芯片產(chǎn)業(yè)項目。

“盡管和國外先進(jìn)水平仍有較大差距，但我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍保持增勢。”中電科集團首席科學(xué)家李儒章表示，數據顯示，我國芯片設計產(chǎn)業(yè)在2017年銷(xiāo)售額達到2073.5億元，首次超過(guò)2000億元關(guān)口。另外在2017年，我國自研集成電路產(chǎn)品在全球產(chǎn)業(yè)版圖中的占比約7.78%，同比上升0.48個(gè)百分點(diǎn)。

重慶集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展怎么樣？20家企業(yè)正上路

據市經(jīng)信委相關(guān)負責人介紹，我市是國內發(fā)展大規模集成電路最早的城市之一，我國的第一塊大規模集成電路就出自中國電子科技集團公司第24研究所。

近年來(lái)，我市集成電路產(chǎn)業(yè)快速起步，已初步建成“IC(集成電路)設計——晶圓制造——封裝測試及原材料配套的全流程體系。目前全市共有集成電路企業(yè)20家。

一是設計企業(yè)12家。包括西南集成、中科芯億達、偉特森電子等本地企業(yè)3家;銳迪科、原璟科技、雅特力科技、弗瑞思科、烈達半導體、物奇科技、渝芯微、光曉半導體、芯馳致行等引進(jìn)企業(yè)9家。主要從事功率、射頻、通信、驅動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)、數據傳輸、微控制器、汽車(chē)駕艙SOC(系統級芯片)等芯片設計業(yè)務(wù)。

二是晶圓制造及IDM(整合元件制造商)企業(yè)3家。包括本地企業(yè)1家，中國電科在重慶擁有模擬集成電路、CCD(電荷耦合元件)兩條6英寸軍民融合芯片生產(chǎn)線(xiàn);引進(jìn)企業(yè)2家，華潤微電子8英寸功率及模擬芯片生產(chǎn)線(xiàn)并以此為基礎建設國內功率半導體基地，萬(wàn)國半導體12寸電源管理芯片生產(chǎn)線(xiàn)及封測線(xiàn)正抓緊建設。

三是封裝測試企業(yè)3家。本地企業(yè)平偉實(shí)業(yè)從事功率器件封裝測試;引進(jìn)企業(yè)2家SK海力士、嘉凌新科技。

四是原材料企業(yè)2家。包括超硅生產(chǎn)大尺寸集成電路用硅片，奧特斯生產(chǎn)半導體封裝載板。

五是另有配套企業(yè)10余家。包括中科戰儲從事芯片的儲備和物流貿易，法液空、林德、普萊克斯、美國空氣化工等企業(yè)在渝建設大宗化學(xué)氣體、化危品的生產(chǎn)、分裝、充裝項目。

空間布局上，我市集成電路企業(yè)主要分布在西永微電園和兩江新區。此外，重慶高新區、渝北區、南岸區、梁平區等區縣、園區也有企業(yè)落戶(hù)因地制宜發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)。