专访极海微电子股份有限公司总经理

汪栋杰

* 本文字数约5760字，阅读时长约13分钟

随着信息技术的快速发展与国民经济的全面崛起，国家对信息安全和集成电路自主可控的需求日益迫切。在21世纪初的纸质办公时代，打印机作为办公主要设备，其核心技术及专利被少数海外巨头垄断，当时国内在打印机通信与加密技术上几近空白。而打印机承载着大量的机密和敏感信息，在使用的同时存在着巨大的泄密风险。

打印机主控芯片作为核心部件，是保障信息安全的重要源头。为解决信息安全和核心技术自主可控的迫切需求，极海微电子股份有限公司（以下简称“极海”）积极投入研发工作，以打印领域为切入点，开发基于国产CPU内核的打印机主控SoC芯片，筑牢国产文印安全防线。
 

以“点”突破，向“面”发展。极海在解决打印机芯片国产化及产业化的过程中崭露头角，但不止步于打印领域，极海积极扩大非打印业务范围至工业控制、汽车电子、智慧能源等领域，拓展芯片业务到32位工业级/车规级微控制器与微处理器，模拟与混合信号IC及系统级芯片。此外，极海团队拥有8/16/32位CPU内核的独立设计能力，是国内少有的兼具CPU及DSP内核设计能力的企业之一。2022年极海营业收入19亿元，同比增长34.61%，2023年被AspenCore评为2023年度“十大中国IC设计公司”。

本期“封面人物访谈”邀请  极海创始人之一，极海总经理汪栋杰先生 接受专访，分享极海的发展之路、产品布局与规划以及对集成电路行业和国产化的个人见解。

国产CPU产业化应用填补中国激光打印机市场空白

Q：聊聊您进入这个行业的经历，是什么让您或是极海坚定地选择这个行业？

在本世纪初，国内在打印机通信与加密技术上几乎空白，国外打印机厂商使用加密芯片技术阻碍国产通用打印耗材的生产与销售，使整个耗材行业陷入了困境，影响了近百亿的市场。为了解决行业难题，2000年纳思达集团决心自己研发芯片，在当年国产集成电路不成熟的条件下，我们几乎跑遍大半个中国， 寻找人才、设计芯片、规划测试方案、解决产品生产与量产的问题，最终顺利开发出多款国产打印耗材专用加密芯片，打破行业困局，助力珠海成就了“打印耗材之都”的美誉。

在当时，纳思达集团秉承着领军企业的责任感，开发的芯片产品不仅供纳思达集团使用，还面向整个打印通用耗材市场。

经过这次重要的变革，集团意识到“集成电路”将会成为公司引领行业发展的重要力量，因此在2004年正式成立“艾派克微电子”，即极海的前身，专注于集成电路设计。2007年，公司打印耗材加密芯片产品正式销往海外，而后用了10年时间逐步做大做强；2015年，我们收购了一家美国公司，当时是全球打印耗材加密芯片的龙头企业，同年间极海打印耗材加密芯片在公开的市场占有率位居第一，一直保持至今。

随着纳思达集团投入研发打印机整机， 极海于2017年顺利地开发出基于国产CPU内核的国产首款多核打印机主控SoC芯片，实现了国产中低端激光打印机的国产化， 填补了市场空白。

这一路走来，极海经历了许多困难，也正因为有着前十几年的技术积累和产业化的成功经验，我们才有底气在2018年进入通用微控制器领域，并直接迈向中高端工业级与车规级芯片赛道。
 

Q：出于何种契机，极海业务从打印机主控SoC芯片及打印耗材专用加密芯片，拓展至通用微控制器、模拟与混合信号IC及系统级芯片业务？前后业务有何共通之处？

“企业是连续性的，市场是非连续性的”。极海用15年的时间做到打印机通用耗材领域全球第一，解决了国产打印机自主可控的安全问题。我们不仅拥有国内领先的芯片设计团队，我们还熟练掌握了多核异构SoC芯片设计技术、嵌入式加密安全技术、CPU设计与使用技术，我们在国产CPU产业化上有成功的量产案例，如多核异构SoC安全芯片、32位专用MCU等。在验证方面，极海拥有2100平方米的国家CNAS实验室，可为信息安全芯片、工业控制芯片和汽车电子芯片进行全生命周期电性测试和可靠性分析。在运营和质量管理方面，极海建立了覆盖产品全生命周期的质量管理模式，质量活动贯穿产品规划立项到设计、验证、量产等各个环节。基于这些能力，我们才能更深入地思考，如何运用积累的人才、芯片设计能力、专利技术、工程能力、质量管理系统和企业管理经验来使企业持续发展壮大。

其实早在2014年公司已经在筹划非打印领域的业务拓展，我们尝试过很多方向。最终在国产替代的浪潮下，公司决定以市场为导向，从熟悉的工业领域作为切入点，向上发展高端汽车应用，向下渗透个人消费领域，从中高端应用入手，锁定通用MCU市场及周边主要器件快速发展。目前从市场的反应来看，我们当初发展路线的制定是正确的。

Q：您曾主导牵头承担国家核高基重大专项 《国产嵌入式CPU规模化应用》 ，该专项对产业和极海的积极意义是什么？

极海积极参与和承担了核高基重大专项01项目，课题为《国产嵌入式CPU规模化应用》，该课题于2020年高分验收通过。 在项目中，极海基于国产CPU内核，成功开发出多款多核异构SoC芯片、专用加密SoC芯片以及专用MCU芯片，并与国产配套基础软件形成了具有国际竞争力的创新型应用。 基于核高基成果的芯片产品已成功在办公文印、电网基建等领域得到了广泛应用。

以打印机主控SoC芯片为例。打印机市场长期被美日等国外打印机品牌占据，这与长期供应链垄断有关，该芯片的成功研制给了我们迎头赶上甚至实现超越的契机，解决了国产打印机依赖国外进口和供应严重匹配不上产能的问题（国外芯片供应商仅满足国产打印机30%的产能需求）。未来我们还将持续优化打印机主控SoC芯片的技术成本，帮助国产的打印机产品提高市场竞争力、打破垄断，助力中国打印机产业走向国际市场。

通过核高基项目我们还打磨造就了一支高质量、高层次、高精尖的技术人才队伍，形成较为完善的自主创新体系，为极海进入通用芯片市场、高端专用芯片市场打下了坚实的基础。

人间正道是沧桑坚持做难而正确的事

Q：现在行业尚不稳定，又是在半导体的低位运行周期，您在这样的周期会产生担忧、焦虑的情绪吗？您认为中国本土企业在此期间该如何应对或实现弯道超车？

行业中有人开玩笑说中国芯片设计企业数量可能将近美国的100倍，但产值仅为美国的20%。行业里大家都在讲内卷，讲停止内卷，但是都在内卷中无法自拔。我非常赞同魏少军教授在一次演讲中的话，他说 “集成电路成不了‘风口上的猪’，这个领域也不可能出现弯道超车” 。企业终究要回归到市场本质，以客户需求为导向、解决问题，为客户创造价值，和客户共同成长。

至于中国本土企业的应对方法，我引用今年上半年，工信部电子信息司副司长杨旭东在发言中分享的两个案例，一个是我国光伏行业“从0到1”的崛起之路，通过国家的引导和调控，20年间发展成为产量和产能达到了世界95%的霸主地位，另一个是我国LED显示屏行业经历三十载的发展，到现如今成为全球第一大显示产业集中地的故事。归根到底，做企业需要坚持做难而正确的事情、不怕困难、坚定不移地夯实自身的技术实力，其他的静待时间去验证。正所谓“人间正道是沧桑”。

在未来，半导体行业集中度会有所提高，芯片设计企业应该在资源整合、研发投入、市场规划上下功夫，在自己的行业中迭代而不是盲目跟风。极海目前的思路就是牢牢地抓住主赛道，坚定信心、坚守方向，坚持不断地自我优化和迭代，不论是在公司管理还是在市场层面，天道酬勤，成功没有捷径可走，我们能做的就是坚持不懈。

Q：如何评价极海所处领域的行业现状，包括市场需求、技术趋势等？

近年来，全球大力发展多领域清洁能源电能替代，推动各领域先进电气化技术发展，半导体的需求也随之增长。极海也将目标锁定在工业与安全、汽车电子、新能源等高增长领域。由于MCU是基础控制芯片，在电路系统的中枢位置，其性能参数对整个系统具有决定性作用，因此工业及车用领域对MCU的性能、可靠性、抗干扰能力、功耗及稳定性均提出了相对较高的要求。目前，国产芯片设计公司在成熟工艺上已经有所突破，但面对应用环境复杂的工业与汽车领域，国产芯片在可靠性与抗干扰能力上仍存在难点需要被攻克。

极海团队敢于挑战困难、突破瓶颈、解决实实在在的问题，我们在国产化替代上有丰富的经验积累。目前，极海有超过60%的芯片业务是在工业与安全领域，在高端专用市场上我们可以提供多核异构SoC芯片解决方案，在通用市场中我们提供工业级通用MCU，模拟与混合信号IC，产品通过功能安全认证，在高低温、高压、可靠性与抗干扰性等方面均能满足客户需求，达到行业领先水平。

Q：如何评价工业级/车规级MCU的市场空间和格局？面对众多国内外厂商，极海扩大市场份额的策略是什么？

根据数据公司Omdia统计，2022年中国MCU市场约为83.41亿美元，其中中国工业MCU约为14.39亿美元，占比达到17.3%，汽车MCU为30.24亿美元，占比达36.3%，汽车和工业总占比为53.6%。到2026年，中国MCU市场约为103.61亿美元，其中中国汽车和工业总占比为57.4%，接近60%。这里可见国内工业与汽车MCU市场具有广阔的发展空间和潜力，但目前 在这两个领域里国产MCU产品的占比还比较低，尤其是汽车MCU，不超过5%。
 

虽然困难重重，但市场的机会非常明显，就极海来说，我们首先还需要持续完善产品布局，丰富我们的产品线，打造高可靠与高质量的产品与服务。目前极海三大核心产品布局：

一是微控制器与微处理器，包括工业级MCU、汽车通用MCU、电机控制专用MCU、无线MCU，这些产品可广泛应用于工业自动化设备、楼宇控制、电网基建、电机驱动、智能家电等应用市场。在新能源汽车领域，2023年极海在上一代APM32A车规级通用MCU的基础上，推出了全新一代G32A汽车通用MCU，目前新一代产品符合ISO 26262功能安全标准ASIL-B等级。

二是模拟与混合信号IC产品线，目前已经开始陆续推出产品，包括电池管理IC、接口和连接解决方案、传感器等，我们的首颗国产替代车用雷达专用芯片已经开始派样，这款产品通过了SGS AEC-Q100认证，目前客户测试情况良好，即将进入小批阶段。

三是安全定制芯片，极海面向对安全、对定制化有需求的行业客户，提供单核至多核安全SoC产品、专用MCU及ASIC芯片定制化解决方案，并提供安全配套的软硬件解决方案，满足多样化应用需求。2022年，我们已成功为客户定制7核CPU超大规模、多核异构SoC芯片，内含16个DSP，产品通过客户测试。目前极海定制化超大规模SoC芯片出货量已达到500万颗。

除了提供硬件产品，我们也组建了一支应用开发团队，围绕用户在行业应用中的痛点、难点， 提供软件应用级、量产级的方案设计服务， 其目的是协助客户推动项目进程，快速实现国产化替代。 

发挥本土优势让客户放心用国产芯片
 

Q：说到国产替代，近两年，越来越多的终端厂商苦于采购国际大厂的芯片，这对于国产芯片厂商而言是机遇。您怎么看待这样利好的市场风向，您认为国产芯片企业应该如何把握机会？

过去两年的“缺货潮”为国产芯片厂商创造了绝佳的机会，随着物联网、5G、AI、新能源汽车行业新技术应用的崛起使得全球芯片市场规模扩张，芯片需求也日益增长。

在市场需求更加多样化的同时，国产芯片还需要加速提升产品竞争力，围绕客户需求完善生产工艺、提升产品质量，从设计、技术、专利、质量、服务方面全面打造国产芯片自身品牌，立足“市场为导向，客户为中心”，敢于挑战行业热点难点问题，突破行业壁垒。

目前国内集成电路产业结构不断优化，国产芯片的竞争力在逐步加强，但仍存在差距。这差距不仅仅表现在设计端，还表现在全产业链。在芯片设计端，工业、汽车领域中高端芯片的设计还有很长的路待追赶，突破的关键，在于芯片设计企业与终端，与产业上下游协同发展，实现快速升级与迭代。在40nm工艺方面，目前国产芯片与国外芯片的性能很接近，我相信，只要市场需求存在，国产就有机会,未来5到10年，国内芯片设计企业有机会赶超国际半导体企业。

Q：极海作为中国本土的芯片企业，如何让终端客户放心使用国产芯片？

极海是有责任、有担当的企业。作为上市公司纳思达旗下子公司，是集成电路国产替代的生力军，我们始终坚持做难而正确的事，解国家燃眉之急。谈到如何让终端客户放心使用国产芯片，首先我认为极海在集成电路设计公司中具备一定规模，目前公司规模已超千人。极海多年的技术沉淀和市场积累建立起一套独有的体系，我们具备本土优势，能够积极面向市场、贴近客户。

其次是安全稳定的供应链及可靠的质量。在这个方面，极海在芯片设计、关键IP、特色工艺、封装、测试和产能方面均建立了自主可控的供应链，与上下游合作稳定，年出货量超4.5亿颗。极海在验证与测试、产品质量控制上进行了大量的投入，建成了一支专业过硬的团队与流程体系。目前我们拥有2100平方米的集成电路高水平实验室，2019年通过了国家CNAS实验室认证，可独立完成高规格工业级测试方案；2021年投资建设了车规级芯片独立实验室，可完成AEC-Q100测试项。

近几年极海积极投入到生态建设，构建工具链、软件配套、应用参考设计、量产级方案支持为一体的生态体系。

“以人为本”人才培养方法论保持企业创新活力

Q：企业的快速发展，优质的人才队伍必不可少，能否介绍一下极海的研发团队？

极海核心团队经历20年集成电路设计经验的累积与沉淀，先后在珠海、上海、杭州、成都、郑州和海外共设有六个研发中心，研发团队超600人。

我们的研发团队涉及异地管理问题，这对公司的研发质量与研发效率提出了严苛的要求和挑战。为了克服这一困难，推动研发工作项目化、系统化、流程化、IT化。以项目管理为主线，推动研发工作高效运转。

Q：芯片对技术人才的要求很高，产品需要不断迭代创新才能保持企业优势，极海如何保持不断创新的能力？

创新的基础是人才，用科学的方法做好人才储备，提升人才效能。我们强调“危机与创新”的理念，并有一套行之有效的管理与激励办法，例如通过领军人物的“传帮带”，重点项目“老兵”亲自带头，支持、引领、带动更多青年工程师解决具体问题。极海秉承“以人为本”的理念，充分发挥广大员工的创造性，鼓励并支持员工开展新项目，以实现企业创新的良性循环。
我们还与国内多所高校展开项目合作或签订人才联合培养计划，校企共同招生，联合选题，成果共享，实现产教融合人才培养共同体。

Q：说到人才培养，您作为经历过行业20年跌宕起伏的“过来人”，相信您的人生经验和行业经验对于年轻人来说非常有益，对于那些准备或者刚刚踏入半导体行业的年轻人，您有什么建议？

国产半导体行业发展至今已经经历相当长一段时间的积累，目前是高质量发展的关键时期。对于年轻人来说，他们赶上了中国半导体行业发展的黄金时段，更应该抓住机会，坚持不懈、不断进行自我提升，向优秀的企业、人才学习，为行业的发展献出自己的一份力量，实现人生的自我价值。待回首时，不负时代，不负韶华。