大咖访谈 | 芯耀辉CTO李孟璋:既要创新地开辟技术,也要谨慎地拓展领域

来源: 芯闻路1号 作者:中国电子商情 2023-10-12 10:27:02

——专访芯耀辉CTO

  李孟璋

 

2023年即将步入最后一个季度,凛冬已至的芯片行业让许多从业者在惶恐和不安中度过。
行业旱涝不均,9月15日,芯片IP厂商Arm在纳斯达克交易所首日上市,市值飙升至679亿美元,令人咂舌。


由此,芯片IP再次进入人们的视野。


芯片IP(Intellectual Property)在现代半导体产业中扮演着关键的角色。它是经过验证的、可重复利用的芯片设计模块,被广泛用于全球芯片企业的设计过程中,用以实现通用功能。这种IP复用模式不仅极大地降低了芯片设计的难度,缩短了开发周期,降低了成本,还提高了芯片的性能和可靠性。芯片IP被认为是中国半导体产业上游的关键技术壁垒,为中国半导体行业的独立创新提供了坚实基础。


然而,尽管中国的半导体产业蓬勃发展,芯片IP市场却被国际外商垄断,国内IP厂商市场份额不足10%。这一情况强调了中国必须积极发展本土芯片IP的重要性。芯耀辉科技(以下简称“芯耀辉”)是一家成立于2020年的硬科技公司,专注于半导体接口IP研发和服务。他们通过自主研发先进的高速接口IP,满足了中国迅速增长的芯片和应用需求,为中国半导体行业注入了新的活力。


随着数字化时代的到来,各行各业对高性能、低功耗芯片的需求急剧攀升,尤其是在驱动海量数据传输和交换任务方面。在中国,接口IP市场近年来的复合增速已超过40%,在全球范围内,接口IP已成为市占率第二高的IP类别,仅次于处理器类IP。预计到2026年,全球接口IP市场规模将超过30亿美元。


另一方面,数据中心、人工智能等应用的推动,使得接口IP有望在2025年成为增长最快、市占率排名第一的IP品类。中国内需市场的强大,以及人工智能、高性能计算和汽车电子等领域的技术发展,将进一步推动对接口IP产品的需求,促使国内IP厂商实现高速发展。因此,芯片IP市场的未来充满了机遇,对中国半导体产业的发展至关重要,同时也在中国科技自主创新战略中扮演着关键的角色。


本期“封面人物访谈”邀请芯耀辉全球总裁兼CTO李孟璋接受采访。 李孟璋先生在中国台湾长大,台湾大学本科毕业后, 2000 年到美国的佐治亚理工学院攻读硕士研究生。历任美国德州仪器射频/模拟芯片设计项目负责人,晨星半导体(以下简称“Mstar”)射频芯片研发副处长,紫光展锐ASIC高级副总裁。


2020年,李孟璋先生作为联合创始人创立了国产半导体IP设计公司芯耀辉,并担任芯耀辉全球总裁兼CTO。


聊经历:学有所成,学以致用


Q:您在TI、Mstar(现已并入联发科MTK)、紫光展锐都曾有过工作经历,三家企业正好对应外企、中国台企、大陆企业,您感觉其中有什么不同?


先说美国企业。TI是美国老牌芯片企业的代表之一,全世界芯片人才的孵化池,无论是像张忠谋这样的中国台湾Foundry厂商前辈们,还是大陆Fabless企业的中流砥柱,TI的履历随处可见。所以TI为代表的美国芯片企业,他们的开发实力和设计文化最为突出,尤其看重设计流程和方法。


我自己在TI工作了8年,TI对于技术创新与开放的态度和美国学校一脉相承。当时要给NOKIA和Motorola设计产品,即便TI此前没有做过类似的芯片产品,还是会大胆尝试。不过美企有个特点,因为开放的工作环境,企业对人才的管理风格相对宽松,很大一部分依赖个人内驱力来完成工作。


2009年回到中国台湾加入Mstar,后来2012年被MTK收购。到目前为止,Mstar在电视机芯片市场依旧有着非常高的市占率。Mstar扎根中国台湾,创始人一共3位,他们其中也有人曾在TI工作过。


早期中国台湾芯片企业强调产品导向、市场驱动,本身对于先进技术的研发没有美国那么关注,更多保证公司顺利“活下来”并持续壮大。所以,Mstar管理风格相对更严格。


Mstar并入MTK后,整个MTK的管理制度、流程体系、文化理念已经非常成熟,个人很难从中做优化和改变。2014年,我离开MTK加入紫光展锐,当时绝大部分中国半导体公司的设计能力还处于较为原始的状态,对于设计方法、研发流程等重视程度较低,也没有完整的研发体系。所以,我来到紫光展锐做的第一件事就是重新构建研发流程。


Q:怎么重新搭建设计流程体系?


最开始团队的状态更像是依靠流片来做Debug,验证流程不完备。所以,我把公司研发团队的工作习惯、设计流程和方法重新梳理、搭建、落实,主要围绕“质量”二字为核心。首先,针对设计内容做不同侧重点的评审,评审要落实到每个模块,包括电路结构、仿真结果等。其次,加强在老化测试和可靠性测试的重视程度。


最后,提高顶层功能验证的占比。例如模拟电路和数字电路之间的配合、混合信号的验证。


Q:您在紫光成绩斐然,为什么决定来到芯耀辉?


一是,紫光展锐重点聚焦在消费电子类的产品,尤其是手机、平板,所使用的技术主要是针对这两种应用。对我来说,如果想要了解更多应用领域、接触到不同的创新技术,势必要跳出这样的环境。


二是,2019年中兴制裁事件发生后,我们意识到国产力量必然顺势而起。IP作为芯片设计端的上游,可谓芯片产业链的源头根技术,如果不改变高度依赖国外厂商的现状,一旦发生供应链脱钩,整个IP环节将直接断链,芯片设计行业将会随之停摆。


在此机遇与挑战下,2020年我们创立芯耀辉,首先专注于需求最强烈的接口IP领域,服务各种主流应用领域的客户(涵盖人工智能、高性能计算、5G、网络通信、消费电子、汽车电子等各个类型的应用),致力于解决国内芯片产业链的IP卡脖子问题。

 

谈技术与管理:管理是通过技术的手段实现产品落地

 

Q:从设计芯片到设计IP,会不会有一些工作模式的转变,或者说不习惯的地方?


设计芯片是针对某个特定应用领域优化,而IP的属性是通用性,能够适配更多应用场景,服务更多的客户,这种通用性也需要更广泛和专业的知识和技术来支持。


接口IP的协议标准经过多年的发展,种类繁杂,用以支撑多种多样的芯片应用领域。芯耀辉实现了国产先进工艺平台最全的IP覆盖,客户应用覆盖 高性能计算、人工智能、消费电子,汽车电子、通讯等所有主流应用,这是芯耀辉所能给客户和产业带来的价值。


同时,考虑到IP的应用场景更广泛,对可靠性、兼容性等要求更高,所需要支持的标准协议、功能和场景都比原来在芯片公司里针对特定应用领域面设计的 芯片模块复杂很多。


Q:作为一家初创公司,为什么一开始就要考虑建立国际化的团队?


对于半导体产业而言,最重要的是人才。
那么,人才在哪?


根据过往在TI、Mstar的工作经验,在人才储备较丰富的地方,通常会设立一个研发机构,所以自然我们会朝着这个方向发展。尤其是在IP行业,人才资源至关重要,应该集中人才合力办大事,过于分散不利于研发出高质量的产品和技术,所以芯耀辉尽最大努力把这些行业精英聚集到一起。


截止至2023年9月,芯耀辉研发人员数量超过300人,研发人员占比超过8成,其中核心研发成员平均从业经验近20年,均来自国内外行业龙头企业,具备丰富的技术经验,覆盖IP测试与验证、系统与互操作性原型验证、数字设计、模拟与物理版图设计、顶层混合信号设计与验证等各个方面。


Q:不同地域的技术团队管理起来对您而言是否有难度?


不同区域的研发团队在沟通方面肯定会有差异,主要集中在流程沟通、技术开发模式和文化价值观三个层面。


流程沟通方面,一个项目开始前要定点定责,搭建一套“沟通模式”。具体来说,项目里面谁是上下游?上下游与中间的人怎么做交互?研发关键节点有哪些?这些关键节点要交付的关键物件是什么?交付的质量目标是什么?我们把这些定义清楚,即便是跨团队合作,大家也有统一的“语言”。


技术开发模式方面,主要集中在研发人员背景与就职经历不同,导致研发习惯和研发认知上也有差异。所以,整个公司要倡导开放与融合的心态,比如碰到了问题,我们会针对这个议题把相关团队给拉在一起做讨论,达成一致的结论与共识。好的地方拿出来分享,不好的地方及时优化,久而久之就形成了芯耀辉独有的研发流程体系。


而文化价值方面,一定要统一价值观——芯耀辉想要成为一家怎样的公司?


答案是,一家真正从源头解决卡脖子问题,专注自主研发和创新的技术公司,即“坚持创新之路,秉承以质取胜。”


聊独特:坚持投入车规级IP研发,成就国内唯一


芯耀辉自2021年就开始投入车规级IP的研发,是目前国内唯一能够提供国产车规工艺全套车规级接口IP的公司。


Q:什么是全套车规级IP?目前行业内能够提供这种全套车规级的 IP 厂家有哪些?


首先要定义清楚我们谈论的对象,芯耀辉专注的领域是高速接口类IP,所以我们谈及的也是高速接口类的车规级IP。举例来说,智能座舱、自动驾驶等会用到LPDDR、PCle、USB、MIPI、EMMC等接口IP是芯耀辉的业务范围。像汽车的模拟芯片、电源管理等领域并不是我们的业务领域。


芯耀辉是目前国内唯一一家能提供符合车规认证的国产接口IP厂商。车规级IP有两个标准,其一为 AEC Q100 ,即车规级可靠性,例如在-40℃到150℃温宽内保持芯片正常运作;其二为 ISO 26262,即功能安全,针对整个系统进行危害分析并做风险评估等级——ASIL等级,有A、B、C、D四个等级,A是最低的等级,D是最高的等级,ASIL等级越高,对系统的安全性要求越高,硬件诊断覆盖率越广,开发流程越严格。


ISO 26262认证难度大、流程长,我们在 2021 年底就开始投入ISO 26262 开发流程认证。今年6月,国际公认的检验、测试和认证机构SGS正式向芯耀辉颁发了ISO 26262:2018半导体功能安全ASIL D流程认证证书。这标志着芯耀辉已经按照ISO 26262:2018版标准要求,建立起完全符合功能安全最高“ASIL D”级别的产品开发和管理流程体系,达到国际先进水平。


在可靠性方面,芯耀辉的车规级接口IP产品满足AEC-Q100车规级可靠性的严格验证要求,进一步证明了我们在高性能、高可靠、高安全的车规级IP产品及解决方案方面的实力。


Q:未来可能会去做模拟汽车芯片的 IP 吗?


模拟芯片设计厂商本身就是依赖自家设计的芯片电路模块来发展,模拟产品不是我们聚焦发展的领域,我们会持续专注围绕高速接口 IP 来持续扩张产品线,不会跟模拟芯片厂商竞争。


Q:IP不是实物,车规级IP、工业级IP和消费类IP的区别怎么呈现?


车规级和工业级的应用对于IP的可靠性相对于消费类IP会有更高的要求。IP产品从分类上分为两种,车规与非车规,符合车规需求的IP一般也能够满足工业级IP的需求。而车规级IP还可以再区分为满足车规可靠性AEC-Q100的车规级IP以及支持功能安全ISO 26262(同时也需要满足AEQ-Q100)的车规级IP。车规级和非车规级的IP在设计的可靠性上以及测试认证上均有明显的区别。


芯耀辉针对车规级(ISO 26262功能安全ASIL-B等级以及AEC-Q100)完整的产品覆盖,足以满座客户对车规级和工业级应用的需求。


聊未来:专注接口IP,不轻易涉猎不熟悉的领域


Q:我们国家IP领域起步晚,和国外知名IP厂商差距比较大,怎么看待这种差距?


首先要正视差距,不要说起差距就存而不论。国外厂商在IP领域都有二十多年的历史,产品覆盖广而全,短期内超越不现实。只有正视差距,才能够学习并追赶。


芯耀辉的发展策略会聚焦在满足未来国内客户发展需求的工艺以及接口协议去做产品。


Q:怎么让国内芯片厂商,甚至未来国际的芯片原厂愿意使用我们中国的IP?


一是,国产浪潮起源于国内市场需求巨大但供应不足,再加上近年来全球供应链的变化,国内产业客户心态开始转变,愿意尝试国产IP产品,当然很重要的前提是需要具备高质量,良好的可靠性和性能。


二是,我们从国内的晶圆厂开始布局商业策略。国内晶圆厂的IP生态弱,产品线不全,不能很好满足国内有相关工艺设计的客户需求,而我们能够提供丰富完整的IP产品组合满足客户的需求,所以对我们的接受度会高很多。


三是,专业且及时的客户支持。在 IP 交付给客户的过程中,我们还会提供专业的IP综合服务,协助客户去集成、验证、使用IP,甚至是最后客户芯片量产阶段,也有我们技术支持的身影。口碑和认可度建立后,客户群就会自然而然扩大。


Q:有些 EDA 厂商和代工厂也有自己的IP,您怎么看待代工厂、 IP 厂商和 EDA 厂商之间的关系?芯耀辉未来会不会做 EDA 软件?


首先,IP和EDA本质上是不同的技术。EDA是电子自动化辅助设计工具,更多是有关软件的内容。而 IP 本身更像芯片设计,它基本上围绕芯片工艺、数字设计、RTL代码、模拟电路、芯片测试、可靠性、兼容性等,所以整个发展设计理念跟EDA完全不同。而由于IP和EDA本质上是两种完全不同领域的技术,任何一个EDA企业要涉足IP,或是任何一个IP企业要涉足EDA,没有在对方领域有长期的积累,都是不现实的。


其次,IP是联系芯片代工厂和芯片设计公司的桥梁。芯片设计公司在选择生产工艺时,除了关注代工厂相关工艺的性能、价格和良率以外,最重要的考量因素就是该工艺上是否有性能好、质量高、兼容性强的IP。通常代工厂会提供像基础单元库等基础IP,但对于技术门槛高、难度大的接口IP等,往往会和第三方专业IP厂商合作。所以,专业IP厂商自然发展成为芯片代工厂最重要的生态链伙伴。


至于少数EDA厂商做IP,是因为在IP产业发展的早期阶段,EDA厂商率先发现了芯片设计公司需要IP的共同需求,为了更好地帮助客户完成芯片项目开始涉足IP领域。但随着产业深度发展,由于IP与EDA不同的技术特性,两者越来越朝着专业分工的方向发展。


未来很长一段时间,我们都会专注于IP业务。我们相信只有专注于自身核心优势的技术领域,才能不断为客户提供最好的产品,为产业提供最大的价值。


Q:对于刚刚踏入半导体行业的年轻人,您有哪些可以分享的心得或者建议?


首先是专注。因为半导体技术积累是一个漫长的过程,本质上半导体没有所谓的弯道超车。只有通过长时间的积累,在这个技术领域持续耕耘,才能真正实现技术提升,解决国内受制于国外技术封锁的难题。这并不是可以一蹴而就的,需要一代代人持续的努力。


其次是开放。作为年轻人,要以最开放的心态去接纳各种新信息、新技术。实时了解自己所在领域的前沿状态,不断提升自己,才能真正在这个领域做到顶尖。

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