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手机芯片进入“中国芯”时代!跃动全球成为现实

2017-4-8 12:31| 投稿: caiflyer |来自: 互联网

摘要: (央视财经《经济半小时》)今天的中国芯生存状态调查我们要去看的是小米,雷军也曾经多次经历无芯之痛,不仅在供应链上受制于人,在手机研发上也颇受掣肘,甚至连推出新款手机的时间都取决于芯片的供货时间,他几年 ...

(央视财经《经济半小时》)今天的中国芯生存状态调查我们要去看的是小米,雷军也曾经多次经历无芯之痛,不仅在供应链上受制于人,在手机研发上也颇受掣肘,甚至连推出新款手机的时间都取决于芯片的供货时间,他几年前就痛定思痛,决心研发属于自己的芯片。

小米芯片自己造 16800项专利成就自主研发

2017年2月28日的发布会上,小米公司董事长雷军正式宣布小米自主研发的“澎湃S1”芯片诞生,这意味着小米成为继苹果、三星和华为之后,全球第四家有能力生产芯片的手机厂商。

然而2014年,当小米释放出要研发自主芯片这一消息时,一时间却是争议不断,有不少人质疑小米为何要做自己的芯片。

雷军:“因为芯片是手机科技的制高点,小米想成为一家伟大的公司,必须要掌握核心技术,我觉得梦想还是要有的,万一实现了呢,如果世界前三大的公司,都掌握了芯片的核心技术,小米想问鼎手机这个市场的话我觉得我们一定要在核心技术上做长线的,长期的投入。”

中国是全球最大的集成电路进口国,市场需求接近全球1/3,而我们国内每年集成电路的产值不足全球7%。 如果用人体作为比方,手机芯片相当于大脑和心脏的组合,从运算速度、电池续航,到通话、拍照等功能,背后都离不开芯片的支持。以小米这款“澎湃S1”芯片为例,在这片大小只有手指指甲盖左右的芯片上,集成了大约10亿个晶体管。作为这个星球上集成度最高的元器件之一,研发难度可想而知。

有专家告诉雷军要做手机芯片,十亿人民币只是起跑线,估计得投个十亿美金以上,十年时间才有结果。但是这一切并没有吓倒雷军,2014年10月16日,小米公司组建了一个几百人的研发团队,开始了研发芯片的工作。

小米手机产品经理李磊:全世界做芯片的企业,总共来说的话大概有10多个吧,但是同时集成了手机研发和芯片能力的企业,目前来看也只有4个,加上小米是总共4个,苹果、三星、华为和小米,从这个数量上来看,也能反映出这个事情的难度。

2014年全球最先进的工艺是14纳米,而最为成熟的工艺则是28纳米。不同工艺之间的选择不仅会影响到芯片研发的进展,也直接关系到成本。经过一番抉择,最终小米选择了28纳米这一行业普遍采用的成熟工艺,芯片设计也提上了日程。在不到一年的时间里,小米的工程师孔祥乐已经无法计算自己参与编写过多少套代码,做过多少次失败的模拟测试,2015年6月,他们设计的第一个芯片终于进入流片环节。所谓流片,就是芯片设计拿到工厂流水线试生产,样品拿回来如果测试通过就可以进入量产。

事实上,对于第一次研发芯片来说,流片不仅是技术的考验,更是资本实力的考验。一旦流片测试结果失败,不仅意味着团队的研发工作要推倒重来,更意味着一笔巨额的资金损失。

雷军:“我就问他们流一次片多少钱,他们告诉我是商业机密我不好在这里讲,但是跑不掉几百万美金的数字,我说万一有错怎么办?他说有错在得做第二,第三次,每次几百万美金。”

顶着巨大压力,小米团队夜以继日进行研发,2015年9月24号凌晨1点57分,流片测试终于成功,雷军也激动万分。

2017年2月28日,小米“澎湃S1”芯片发布的同时,第一款搭载这一芯片的小米手机也一同亮相。拥有自主研发芯片的优势也通过这部手机得以呈现。

雷军:我们产品设计能做这么轻薄我觉得主要的原因是采用了澎湃S1的芯片,这款芯片的功耗做的非常好,所以它不用特别大的电池就可以用一整天。

通过自主研发芯片,让小米公司积累了宝贵的技术经验。目前有多项专利正在申报。

雷军:小米在过去的六年时间里面,累计申请了16800项专利,仅去年申请了超过了七千项专利,这是在全球范围里面申请的专利超过七千项。那么申请完以后需要两三年的申请过程,所以在未来的从今天开始在未来的几年会是小米专利授权量的爆发期,我觉得用不了几年,小米获得的授权专利就会达到一万件,也就是达到世界创新公司专利有用量的起跑线。

中兴研发Pre5G芯片 工艺全球领先

专利在通讯领域非常重要,我们起步晚,这个领域的很多专利都掌握在国外公司手中,比如现在每卖一部手机都要向高通公司缴纳3.5%的专利费,一部2000块钱的手机,光专利就要交70块钱,目前在3G 4G通信技术中很多专利都是高通公司的。现在中兴靠一枚放置在通信基站中的芯片研发出了全球领先的pre5G系统。

中兴通讯首席科学家向际鹰:pre5G是把5G的某些技术用在4G里面,然后4G的标准不用变,终端不用变。从而使得5G的技术,在4G里面提前使用,成倍地提升4G吞吐量这么一个技术。

时隔四年,已经投产上市的Pre5G基站摆在了我们面前。

向际鹰:这个就是我们pre5G基站,那么从它的尺寸来看的话,跟我们的传统的基站差不太多。但是这么小一个体积里面,我们有64个通道,128个天线,是我们传统基站的8倍。而我们的计算复杂度可能是在局部可能是传统基站的上百倍。

芯片,通信基站的心脏。当基站系统需要更新换代的时候,芯片的创新就首当其冲。

靠中兴微电子被认为是唯一能实现自己人研发Pre5G芯片的方案。

为了研发Pre5G芯片,龙志军带领无线芯片研发团队向新工艺发出挑战,在全球通信领域率先使用16纳米工艺进行设计。在当时,全球甚至还没有16纳米芯片试产,完全没有成功经验可以借鉴参考。

历经一年多的反复试验,芯片的核心研发工作终于结束。就在这条不足一百米的走廊上,当加工好的芯片第一次被拿回实验室,准备接受最后测试的时候,整个团队列队欢迎。

龙志军:当我们看到电脑屏幕上出现了,整个芯片自检通过,上电始终工作正常,

然后一些外部接口工作正常。那个时候其实很多人,我都注意到眼睛都已经湿了。

在测试阶段,龙志军和团队们给自己设立了更高的要求,在机器不停的情况下,团队成员两班倒,每个人都以极大的热情投入到测试的工作中去。

龙志军:那个时候我印象特别深刻,每天晚上,我和其他的一些协作部门的领导,我们必须到实验室,一个环境一个环境的去赶人。得把前一班人赶走,你不赶走的话,下一班的人已经站在那等着了。那个时候都不愿意离开,都完全不愿意离开。

芯片的研发成功,就意味着产品上市进入倒计时。在最后的测试环节,时间分秒流逝,团队的每个人都投入全部的热情,要交出一颗最完美的中国芯。正是在这样的工作状态下,原本要六个月完成的测试,整个团队只用了一个多月就做完了所有测试,终于完成了Pre5G通信芯片的全部研发工作。

龙志军:我后来给大家的一份公开信里面说,我说你们是新时代最可爱的人,太可爱了,不可理喻。

这里是Pre5G基站的发货车间,这一批使用龙志军和团队们自主研发通信芯片的产品,即将发往日本。这一次,中国人站到了世界通信芯片研发的前列。

从全部依赖进口,到拥有核心知识产权,随着Pre5G产品走出国门,中国芯将在全世界跳动。不过,科技领域的日新月异让科研的脚步无法停止,未来,在通信领域,中国芯还面临着更多的挑战,亟待追赶。

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