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科技微光 我的中国“芯”

作者:亚洲城游戏    发布时间:2021-05-23 08:45    

  用科技微光,点亮知识宇宙。本期科技微光的主题是“我的中国芯”,在多项短板技术中,芯片的问题一直是大家关心的重点问题,为了更好地帮助大众了解芯片,特别是高性能射频芯片,本期科技微光非常荣幸地邀请到了师从林茨大学校长,国内高性能射频芯片专家,丁敬峰博士为我们讲述“芯”的故事。

  丁敬峰博士有多项集成电路领域的关键发明,已经拥有美国授权专利十余项。曾在世界最大的汽车电子和安全芯片企业工作10余年,经历了十多款芯片产品设计,其中3个不同的产品系列设计产品广泛应用于苹果iPhone三星和华为等手机。

  以下是最前延主持人桃灵与丁博士专访内容,本文在不改变原意的基础上进行了编辑。

  芯片又叫集成电路,实际上是很多很多的电路集成在了一个很小的硅片上,射频芯片,是集成电路的一种。

  “射频”主要有两层含义:一层意思可以顾名思义,它是发射到空气中去的,当年射频最早的是无线电报,后来最典型的是大哥大,手机等消费类产品,还有很多卡类,在被大家使用的过程中一般不会觉得它是射频,比如:二代身份证、门禁卡、交通卡等通过电磁场感应,达到支付或读取信息传输的的,也都属于射频类芯片,其中也包括现在手机刷卡支付(NFC支付,非扫码支付)。

  射频的另外一层意思是,表示信号速度非常快,比如像英特尔的CPU,它的速度已经到几个G HZ从它的工作频率上来讲,大部分已经达到了射频程度。

  从频率由低到高来举例:无线电报、门禁卡、手机支付NFC、调频收音机、汽车ETC支付系统、GPS信号、蓝牙WiFi,超宽带UWB,再往上达到了毫米波雷达波段,典型的有汽车防撞雷达等等应用。

  就像刚才讲到的从大哥大到2G蜂窝网到后来的3G 4G数据通信手机,5G本身就是以射频通讯为主导的一个应用技术。既然以射频通讯为主导,那射频芯片一定占非常大的比重,对于5G来说,射频频率要求更高,信息量更广并且相对应的要更适用多变的环境变化。

  以高铁举例,高铁能够这么顺畅运行,跟后台控制有很大的关系,高铁能够每五分钟就发一班,在高速度的运行下保证不发生碰撞,是需要非常强大的后台控制系统的。

  北京的高铁如何和上海的高铁同步通信,哪一列高铁需要去走哪一条轨道,毫秒之差都是性命攸关的事情。所以信息通信的实效性一定是未来各个领域发展至关重要的部分。

  从全世界来看,目前华为巨大的优势是世界上唯一一家既有终端又有基站的基础设施的厂商,这种优势能保证手机终端和基站设施之间拥有良好的兼容性。用户体验可以得到很好的保证 。

  苹果只是终端厂商,三星也只是终端厂商,诺基亚属于基础厂商,但现在已经基本上不出手机了,诺基亚手机品牌已经卖给了富士康。

  2018年射频芯片市场是150亿美元,高端市场基本被SKyworks、Qorvo和博通三家垄断。

  这个数据表述的是射频芯片市场里很大一部分,叫射频前端,是手机射频芯片的一个关键组成之一,而且是单价比较高的组成部分。其实中国现在最难突破的是高性能滤波器,又小性能又高,价格便宜的射频滤波器才可以用在手机里边。

  虽然说中国还有一些技术尚未突破,但现在不必过分焦虑,因为中国突破的技术已经非常非常多。

  手机芯片是一个非常典型的以技术为驱动的市场,未来,当无人驾驶真正来临的时候,你的汽车其实就变成了一个大手机。现在汽车里面电子设备的成本只占到整车成本的百分之十几,而未来可能要占到50%以上。为什么高通这么想要收购恩智浦(世界上最大的汽车电子半导体厂商),以便进入到汽车电子领域,就是因为高通看到了这个趋势。

  未来大家可能都不用手机了,社交方式和通讯方式可能会直接嵌入到各种带电子设备的生活场景中去,只要你一出现,个人助手就自动就跳出来,并且完成认证,个人助手无处不在。而这一切的实现,芯片和云端都是基础中基础,特别是非常多样化的射频芯片。

  有一句很有意思的话,留学生在外会说,好山好水好寂寞。用这句话对应的来回答这个问题就是:好多好小好热闹。中国芯片企业有现在统计将近3000多家,当然这个现象不止芯片行业,很多行业新生的时候也都是这样的。当时山寨手机刚刚起来的时候也是好多好小好热闹,但慢慢的集中发展咱们中国也只有主要华为,小米,OPPO, vivo四家了。

  所以未来芯片行业也必然会有一个慢慢集中的过程,个人觉得这个集中的过程可能会形成一个很大的产业竞争力,特别是对于模拟射频领域,很多单点的技术已经都有了,需要加强和整合。目前来看这个过程会远远长于山寨手机的演变过程,因为中国的芯片公司生存能力都很强,都有各种各样的生存方式。

  当前比较缺乏真正能够把资源整合的人,真正能够深入地了解产品的人,或者是眼界很广的人。由于缺乏知识产权保护,很多企业普遍对技术研发相对不够重视,导致了很多技术人才转型,甚至转行。

  信任的问题,就像你要想规划好一个城市,你要想让一个城市运行得很好,你要让城市里边每个人都很开心过的开开心心地过日子,享受地过日子,这个是不容易的。

  同样你想让这个芯片里边的每一个反向器都能够工作得很顺畅、其实这个是一个非常非常复杂的系统工程,那如何能够把复杂的系统工程做好,是一定要群策群力,需要充分发挥集体智慧来一起完成的。

  像华为就已经做到了这个程度,是因为华为有足够的资本投入到系统研发中去,华为他自己说进入无人区了(可以理解为无纵向历史参照、也无横向模式对标的全新产业环境)。未来中国芯片如果也很多企业也进入无人区,那必须要投入很多资本,现在很多中国制造是山寨,花在抄袭上的成本远胜于花在原创上的成本。究其缘由是还是利润不足,没有赚到钱,所以还是要踏实地先发展起来。

  商业气息全无,一身轻松休闲装,面对镜头有些不自然,但讲起芯片又神情自若滔滔不绝,这便是我对丁老师的印象。丁老师不喜欢我称为他为学者,坚持不出镜,以问题交流探讨的方式完成了专访。短短几个问题我们差不多聊了2个小时,于我而言很荣幸,于他而言很辛苦 。原稿全部文字,26190字,考虑篇幅问题,虽是不舍,还是不得不一改再改,终留下现稿2025字(和我国2025计划有一点巧合,集成电路到2025年,也许会有很大的产业升级和技术提升)。

  有一句歌的歌词是:心若在梦就在。我想说“芯”在,梦也在,因为有企业的努力,有从业者的坚持,有诸如丁老师等老师不厌其烦的讲解,有我们,更有你们!


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