在2018年剛上任紫光展銳CEO不久，楚慶就押了兩次注。進(jìn)入5G時(shí)代，基帶芯片的玩家越來越少，連老牌半導(dǎo)體巨頭英特爾都出售了相關(guān)業(yè)務(wù)退出競(jìng)爭(zhēng)。而即使是處在產(chǎn)業(yè)鏈偏下游的公司，也需要從過去可以不太懂上游變得要逐漸了解，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間更好地協(xié)同配合。

其一，基帶芯片選擇大家都在探索嘗試的7納米，還是已經(jīng)非常成熟的12納米?其二，是先走NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))這條路，然后過渡到SA(獨(dú)立組網(wǎng))，還是SA先行，同步支持NSA?

當(dāng)時(shí)下的決定是，兩個(gè)技術(shù)都走后者那條路。這背后涉及復(fù)雜的技術(shù)和工藝迭代背景，雖然對(duì)產(chǎn)業(yè)已有研判，但也不排除有選錯(cuò)的可能性。

“尤其是頭一套芯片的工藝節(jié)點(diǎn)選擇是非常困難、非常傷腦筋的事，要綜合的因素太多。即便你最后做了任何一個(gè)斷定，還是要冒巨大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楹芏鄸|西都是在預(yù)估。一直到現(xiàn)在我們可以講，覺得長(zhǎng)出了一口氣，兩個(gè)點(diǎn)都打?qū)α恕?rdquo;在近日接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專訪時(shí)，楚慶回憶道。

這與推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)幾十年發(fā)展的摩爾定律逐漸失效息息相關(guān)，同樣重要的是，能夠通過歷代所有通信制式測(cè)試的廠家也屈指可數(shù)——再難有新進(jìn)入者誕生，也不會(huì)有下游產(chǎn)業(yè)鏈廠商能夠真正走到上游。

在這場(chǎng)“少數(shù)人”的競(jìng)爭(zhēng)中，紫光展銳錨定技術(shù)路線、重新建立管理體系，并定位為數(shù)字世界的生態(tài)承載者，期望與產(chǎn)業(yè)間“盡快把爐子燒熱”。

紫光展銳CEO楚慶。

如何面對(duì)半導(dǎo)體工藝墻?

在摩爾定律當(dāng)?shù)赖臅r(shí)節(jié)，如果半導(dǎo)體公司的工藝成功進(jìn)入了下一個(gè)更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，就立即可以同時(shí)獲得三項(xiàng)加成——成本幾乎下降一半、性能幾乎提升一倍、功耗大概率降低近一半。在這條賽道上，誰先跑到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，誰就能夠是勝者。

但瓶頸出現(xiàn)了。2012年，楚慶經(jīng)過分析得到過一個(gè)結(jié)論：7納米將成為一道工藝墻，是半導(dǎo)體成本曲線的關(guān)鍵工藝拐點(diǎn)。屆時(shí)，墻內(nèi)與墻外的世界，將是兩種完全不同的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律。

拐點(diǎn)最大的影響就在于，在對(duì)結(jié)果未知的前提下，流片的入門費(fèi)用就已相當(dāng)高昂。

楚慶舉了個(gè)直觀的例子：如果要進(jìn)入7納米的墻內(nèi)(7納米及以下制程)，在還沒有流片前，就需要向第三方交納至少7000萬美元費(fèi)用，即便成熟的芯片制造商能盡可能降低成本，流片費(fèi)用也至少3000萬美元。

“芯片將來能不能賺錢還不知道，光入門費(fèi)就高達(dá)一億美元，而當(dāng)時(shí)(2018年)大部分7納米制造廠商的良率都還沒有達(dá)到理想狀態(tài)。”楚慶進(jìn)一步解釋道，而半導(dǎo)體工藝的爬坡曲線在以往摩爾定律有效時(shí)，在1-2周內(nèi)便可達(dá)到效果，但在7納米以后，周期將走到以月為單位——這意味著要承擔(dān)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

本質(zhì)上當(dāng)電路尺寸越來越小，在微觀電路上會(huì)形成一個(gè)勢(shì)壘，無法越過。“當(dāng)尺寸越來越小的時(shí)候，會(huì)越來越接近量子規(guī)律，那么宏觀電路的規(guī)律在這個(gè)時(shí)候就更加不適用了。會(huì)產(chǎn)生一種現(xiàn)象，這個(gè)勢(shì)壘突然崩塌，用宏觀世界的電路模型判斷微觀電路越來越不準(zhǔn)。”

進(jìn)而對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工帶來影響。早期的芯片設(shè)計(jì)和制造廠商，二者可以直接按照標(biāo)準(zhǔn)流程制造，但如今，芯片設(shè)計(jì)公司如果不深入掌握這些工藝，不知道如何跟制造線配套，模型的準(zhǔn)確性嚴(yán)重受到置疑。

早在28納米工藝時(shí)已顯露出信號(hào)，制程困難直接體現(xiàn)在光刻機(jī)上，在28納米以前，還有很多家光刻機(jī)供應(yīng)商;但28納米以后，主流變成了三家;到了20納米以內(nèi)，基本只剩下ASML(阿斯麥爾)一家了。

“所以在2018年我決定先做12納米。因?yàn)楫?dāng)時(shí)這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)囤積的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于7納米，而且從性能表現(xiàn)、成本、功耗各方面的優(yōu)化來說，7納米跟12納米‘頂棚’之間的距離沒那么大，更何況7納米到理論極限值還有一段距離。”楚慶分析道。這決定了展銳早期的5G兩個(gè)方案采用了12納米制程，至今驗(yàn)證是“賭”對(duì)了。

在2019年7月，由AI Benchmark公布的主流AI芯片測(cè)試跑分榜單上，紫光展銳虎賁T710跑分達(dá)28097分，超過高通驍龍855 Plus的24553分和華為麒麟810的23944分，一度登頂榜單。而當(dāng)時(shí)，后兩位選擇的都是第一代7納米制程方案。

“到今天，納米數(shù)的提升可能并不意味著技術(shù)的本質(zhì)提升，而只是廠商選擇的一個(gè)產(chǎn)業(yè)策略。”楚慶如此總結(jié)，在最初選定技術(shù)路線時(shí)，7納米工藝并不成熟，加上成本和風(fēng)險(xiǎn)都很高，而臺(tái)積電當(dāng)時(shí)將12納米工藝優(yōu)化得很好，促成了這個(gè)結(jié)果。

不過展銳并非“死守”12納米工藝，楚慶告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，12納米對(duì)展銳會(huì)是一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，當(dāng)然公司也有一支尖兵，正在墻里的世界攻城略地，2020年就將看到這支尖兵的成績(jī)。

“在節(jié)點(diǎn)選擇上，我綜合評(píng)估了各家廠商，覺得我們選得非常精準(zhǔn)。但是我們也會(huì)綜合考慮接下來的良率和成本等表現(xiàn)，等到適合的時(shí)候，綜合市場(chǎng)需求和產(chǎn)品成熟度，展銳會(huì)持續(xù)探索更先進(jìn)工藝的5G芯片。”

按照他的預(yù)測(cè)，3納米將是另一個(gè)工藝底部。“之后還沒有路標(biāo)”。

NSA與SA的不惑

關(guān)于工藝選擇的迷惑和探索充斥了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的這兩年，但還不止于此。在5G時(shí)代，新的困惑又來了。

與以前幾代通信制式不同，5G商用初期出現(xiàn)了NSA和SA兩個(gè)概念。前者是將5G的控制信令錨定在4G的基站上，后者則是完整的5G基站接入5G核心網(wǎng)。

這是考慮到商用效率和成本、應(yīng)用落地進(jìn)程等因素，是韓國(guó)、美國(guó)等其他國(guó)家同樣存在的過程。落實(shí)到最快為消費(fèi)者感受到的手機(jī)，NSA制式意味著在4G芯片基礎(chǔ)上外掛5G基帶，進(jìn)而讓5G手機(jī)能夠較快進(jìn)入市場(chǎng)。

不過展銳堅(jiān)決走了SA路線。“我最早是做移動(dòng)通信出身，也爬過塔、上去擰過螺絲。我斷定NSA是不太完善的5G技術(shù)。”楚慶如此說道。

從原理來說很好理解。5G的全名是“第五代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)”，“蜂窩”顧名思義，將網(wǎng)絡(luò)切割成了很多小塊，當(dāng)人從一個(gè)區(qū)塊轉(zhuǎn)移到另一個(gè)區(qū)塊，實(shí)際上是完全不同的通信系統(tǒng)設(shè)備在提供服務(wù)，中間需要切換，這是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。

而在NSA方案下，則是用一種先進(jìn)技術(shù)制式的基站，去匹配另一種舊制式的核心網(wǎng)，楚慶指出，這無法落地。其中的困難在于，在越區(qū)切換時(shí)，復(fù)雜的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換會(huì)導(dǎo)致所有業(yè)務(wù)都中斷一段時(shí)間。在5G高速互聯(lián)的時(shí)代，這種百來毫秒的中斷對(duì)于業(yè)務(wù)主體會(huì)是致命的。

“我一早就是NSA的反對(duì)者，用于手機(jī)恰恰不可行。即便是用同一家的核心網(wǎng)接同一家的基站，如果是4G到5G之間切換，一個(gè)越區(qū)切換最短時(shí)間平均是230-240毫秒。”楚慶向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者指出，而且隨著移動(dòng)通信制式的升級(jí)，實(shí)際上對(duì)切換時(shí)間的要求越來越高。比如2G時(shí)代的GSM一般是200毫秒，4G時(shí)代的LTE已經(jīng)是20毫秒，到了5G將是5毫秒以內(nèi)的切換速度。而5G更廣泛和創(chuàng)新的應(yīng)用如AR、VR、無人駕駛等必須是基于SA核心網(wǎng)才能夠?qū)崿F(xiàn)。

因此展銳的核心團(tuán)隊(duì)從2019年1月開始，就將全部研發(fā)集中到了SA制式上。

兩次主要技術(shù)路線的選擇，是楚慶上任后的新展銳在5G研發(fā)初期的一個(gè)縮影，得以為展銳在接下來的“五虎”(高通、華為海思、聯(lián)發(fā)科、展銳、三星)發(fā)展格局下進(jìn)一步突破。

而在萬物互融的5G時(shí)代，手機(jī)之外的龐大應(yīng)用市場(chǎng)也在暗自培育，延伸出更大的想象空間，那將是另一番天地。

構(gòu)建生態(tài)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用

一向被視為“封閉”的海思開始開放了。近日海思宣布，向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)推出首款4G通信芯片。這被視為是面向海量市場(chǎng)生態(tài)邁出的一步。

在5G時(shí)代，開放生態(tài)將是必不可少的一大話題。楚慶指出，展銳定位了三大主要市場(chǎng)：消費(fèi)電子、工業(yè)電子、泛連接。展銳認(rèn)為，尤其在中國(guó)市場(chǎng)，需要承擔(dān)起數(shù)字世界生態(tài)承載者的責(zé)任。

“水大魚大，事實(shí)上在生態(tài)建設(shè)過程中，只有一根柱子是不穩(wěn)的，歡迎其他柱子一起來支撐，實(shí)際上大家的關(guān)系更像一種協(xié)作者。”他這樣告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者。5G革命發(fā)生后，會(huì)造成歷史上一次最大的新需求，根本不是任何一家廠商能夠承載的。“我們非常歡迎所有廠商都加入，一起盡快把這個(gè)鍋給燒熱了。”

楚慶表示，如果聚焦核心芯片，消費(fèi)電子領(lǐng)域，中國(guó)芯片已經(jīng)有百分之十幾的占有額，但在工業(yè)電子領(lǐng)域可能只有1%，而且中國(guó)廠家還未能承擔(dān)主生態(tài)承載者的責(zé)任。

“我們必須吹響這個(gè)號(hào)角。”據(jù)他透露，工業(yè)電子事業(yè)部成立的第一年，銷售額破了一億美元。“工業(yè)電子在未來可見的時(shí)間范圍內(nèi)，我們的增長(zhǎng)率應(yīng)該都將接近100%。”

要實(shí)現(xiàn)生態(tài)構(gòu)建，還必須擁有技術(shù)積累。據(jù)楚慶介紹，由于展銳所有的產(chǎn)品中都有CPU，還涉及各方面的連接能力，目前展銳的CPU上承載的代碼幾乎是以億為單位。

而5G帶來的新增代碼量有數(shù)千萬行，其中有展銳自己寫的，也有來自開源第三方的，這些代碼都承載在展銳的芯片之上，構(gòu)成承載者的根基。

作為本土通信基帶芯片的頭部企業(yè)之一，楚慶指出，思考5G的時(shí)候，應(yīng)該堅(jiān)持一些亙古不變的條件：要滿足市場(chǎng)及客戶需求，要符合產(chǎn)業(yè)客觀發(fā)展的趨勢(shì)。這也是展銳制訂戰(zhàn)略的核心要點(diǎn)。

他強(qiáng)調(diào)，要提供符合市場(chǎng)及用戶要求的產(chǎn)品，比如用更成熟、更優(yōu)化的方式切入到未來制式上。展銳在第一代5G芯片時(shí)選擇12納米SA的路線，就是在朝這個(gè)方向努力。這也是他作為半導(dǎo)體行業(yè)老兵對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些建議。

“我們必須得把這個(gè)‘棚’頂起來，當(dāng)然也很需要本土對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，目前這對(duì)于領(lǐng)頭羊公司是很吃虧的。”楚慶坦陳，發(fā)展仍存在一些隱形的挑戰(zhàn)。“希望我們對(duì)擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的領(lǐng)頭羊企業(yè)要給予專門的保護(hù)，這也是體現(xiàn)了一個(gè)社會(huì)的戰(zhàn)略遠(yuǎn)見。如果不保護(hù)的話，很可能會(huì)造成大殿被螻蟻搬空的情形。”