老兵戴輝：華為的芯片事業(yè)是如何起家的？

　　它不負(fù)眾望，降低了成本，提高了性能，產(chǎn)品自然也賣得越來(lái)越紅火。

　　老一代研發(fā)人員陳光先和吳育華回憶說(shuō)：當(dāng)時(shí)就叫它ASIC，居然都沒(méi)有人想起給它取個(gè)輝煌的名字。百密一疏!

　　芯片元老李征回憶，當(dāng)時(shí)大家都說(shuō)，如果那次流片失敗，幾萬(wàn)美元打了水漂，后果難以想象。

　　一方面，吃飯的產(chǎn)品沒(méi)有了差異化競(jìng)爭(zhēng)力，就會(huì)卷入無(wú)休止的價(jià)格戰(zhàn)中。另外一方面，新產(chǎn)品的研發(fā)要采購(gòu)境外的器件和設(shè)備，要大量美元。因此，即便任老板初衷依舊，也未必還有能力去研發(fā)新產(chǎn)品，也就沒(méi)有今天的華為了。

　　相關(guān)芯片技術(shù)如下，非專業(yè)讀者可直接略過(guò)。

　　可編程器件(SPLD如PAL16、EPLD或者后來(lái)的FPGA)適應(yīng)于在芯片開(kāi)發(fā)階段或者芯片用量小的時(shí)候使用，可以快速反復(fù)地編程、修改、調(diào)試，并使用專用設(shè)備“燒”進(jìn)芯片。不用去做昂貴的一次性流片。但單顆器件的成本十分昂貴，一顆要頂幾個(gè)月的工資。

　　等到代碼穩(wěn)定，可以設(shè)計(jì)成ASIC(超大規(guī)模集成電路芯片)的時(shí)候，就要進(jìn)行昂貴的一次流片了。單顆芯片的制造成本也會(huì)因用量大而飛快降低。

　　EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件工具的簡(jiǎn)稱，在現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)里，充當(dāng)了芯片設(shè)計(jì)和制造的對(duì)接橋梁。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，EDA是一個(gè)電子自動(dòng)工具，工程師們借助于EDA，就可以在電腦上對(duì)芯片設(shè)計(jì)的前后端技術(shù)和驗(yàn)證技術(shù)進(jìn)行操作和仿真。

　　華為這顆應(yīng)運(yùn)而生的芯片是顆多功能的接口控制芯片。當(dāng)參數(shù)為00的時(shí)候，用于用戶板，為01的時(shí)候，用于E/M中繼板，為10的時(shí)候，又可有其他用途。

　　1993年，華為有了第一顆自己使用EDA設(shè)計(jì)的芯片

　　1993年，徐文偉領(lǐng)銜開(kāi)發(fā)的JK1000，以很小的代價(jià)，在最后關(guān)頭獲得了電信局的入網(wǎng)證，華為戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，進(jìn)入了利潤(rùn)豐厚的電信市場(chǎng)。

　　隨后開(kāi)發(fā)出來(lái)的數(shù)字程控交換機(jī)C&C08，大賣成為行內(nèi)的主流機(jī)型，開(kāi)啟了華為的輝煌大業(yè)。

　　自研芯片成為了提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，任老板嘗到了甜頭后，又有了新的夢(mèng)想：芯片開(kāi)發(fā)更進(jìn)一步!戰(zhàn)略既定，大家就擼起袖子大干吧。

　　徐文偉領(lǐng)導(dǎo)的器件室挖來(lái)了一個(gè)重要的人，他就是無(wú)錫華晶中央研究所從事芯片設(shè)計(jì)的李征。華晶是國(guó)家集成電路908工程中最重要的項(xiàng)目，培養(yǎng)了不少人才。

　　李征曾參與了上世紀(jì)末為打破禁運(yùn)，由國(guó)家牽頭的國(guó)產(chǎn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件(EDA)的開(kāi)發(fā)，國(guó)產(chǎn)EDA先后在工作站和PC上開(kāi)發(fā)成功。甫一成功，西方世界就立馬解除了對(duì)中國(guó)的EDA禁供。

　　這就是西方大國(guó)的博弈之道：首先對(duì)你封鎖，將你限制在一窮二白的境地。但如果一旦壓不住，就馬上張開(kāi)懷抱吸納你進(jìn)入他們的陣營(yíng)，他們成熟的技術(shù)和產(chǎn)品任你使用。熱情的表象后面，動(dòng)機(jī)是要把你自己的產(chǎn)品扼殺在幼年期。自從西方的EDA傳入中國(guó)后，國(guó)產(chǎn)EDA的發(fā)展就很緩慢了。國(guó)產(chǎn)億次機(jī)和光傳輸?shù)?，遭遇同樣的?jīng)歷。

　　解禁之后，李征被派去美國(guó)學(xué)習(xí)西方EDA的使用和芯片設(shè)計(jì)，改行做了芯片設(shè)計(jì)師，隨后加入華為。

　　任老板咬咬牙，花大價(jià)錢(qián)買(mǎi)來(lái)了西方的 EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從此有了自己的EDA 設(shè)計(jì)平臺(tái)，不用再委托香港公司了。最近了解到，國(guó)內(nèi)不少政府都建立了共享的EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)，此舉甚好。

　　當(dāng)時(shí)，2000門(mén)的數(shù)字程控交換機(jī)(C&C08 A型機(jī))只能用小容量的通用器件級(jí)聯(lián)使用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交叉(就是數(shù)字交換)，要用整整一個(gè)機(jī)柜的器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此迫切需要瘦身，自研一款芯片就成了當(dāng)務(wù)之急。

　　還是一樣的套路，但說(shuō)來(lái)容易做來(lái)難。先用可編程邏輯器件調(diào)試時(shí)隙交叉系統(tǒng)網(wǎng)片，再把調(diào)試好的可編程邏輯器件用自己的EDA設(shè)計(jì)成 ASIC ，送到國(guó)外流片和加工。

　　1993年，第一顆用自己的EDA設(shè)計(jì)的ASIC 芯片問(wèn)世，成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)字交換機(jī)的核心功能——無(wú)阻塞時(shí)隙交換功能，這就是基于TDM的2K X 2K 交換矩陣。

　　這次徐文偉給它取了個(gè)大氣的名字“SD509”，S代表“semiconductor半導(dǎo)體”，D是“數(shù)字芯片“。后來(lái)還有了模擬芯片“SA“系列，厚膜電路“SH系列。

　　C&C08程控交換機(jī)的畫(huà)風(fēng)一下子從粗獷變得柔麗起來(lái)。一個(gè)模塊用兩個(gè)NET板(熱備份)就可以輕松搞定時(shí)隙交叉功能!

　　下圖是交換網(wǎng)板(NET板)，紅色圈里是可以根據(jù)需要撬起來(lái)的EPLD可編程邏輯芯片，綠色長(zhǎng)條里的就是四顆SD509了。

　　交換網(wǎng)板

　　作為對(duì)比，讓我們回憶一下最原始的電話的接續(xù)。電影《列寧在1918》中有這樣的場(chǎng)景：眾多妙齡女孩白皙的手紛飛穿梭于千百個(gè)接口之中，用柔美的聲音問(wèn)你：“請(qǐng)問(wèn)您要接哪里?”

　　手工接續(xù)

　　華為進(jìn)入快車道。氣勢(shì)磅礴的“中央研究部”正式成立了，其下成立了基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部，李征任總工。這個(gè)部門(mén)存在的唯一目的就是為通信系統(tǒng)做芯片，用任老板的話，叫“為主航道保駕護(hù)航”。

　　任老板經(jīng)常得意地帶著客人參觀EDA實(shí)驗(yàn)室。EDA設(shè)計(jì)時(shí)，等結(jié)果有時(shí)要等很久，年輕的開(kāi)發(fā)工程師百無(wú)聊賴之際，就玩玩Windows自帶的挖地雷。有次，挖得正爽時(shí)，撞見(jiàn)了任老板。他非常擔(dān)心地問(wèn)：“你們玩游戲不怕電腦得病毒嗎?” 無(wú)言以對(duì)。后來(lái)，不知道哪個(gè)有才的家伙在門(mén)口貼了張條子“開(kāi)發(fā)重地，閑人免入”，從此，老板帶客人就只在玻璃窗外指指戳戳，里面的大家也就放心地挖地雷了。

　　銷售員黃燦還經(jīng)歷過(guò)一件往事。某日郵電部一位處長(zhǎng)訪問(wèn)華為，當(dāng)時(shí)公司所在的辦公樓樓下排隊(duì)買(mǎi)股票的人擠滿了整條街，喧囂塵上。樓上華為做開(kāi)發(fā)的年輕人卻平心靜氣無(wú)暇他顧。這位處長(zhǎng)感慨道：“如果這樣的企業(yè)不能成功，天理難容!”

　　劉平在《華為往事》一文中，這樣評(píng)價(jià)徐文偉：“基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部的總經(jīng)理是徐文偉，基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部主要是研究芯片設(shè)計(jì)的。徐文偉是研發(fā)部資格最老的領(lǐng)導(dǎo)了，模擬交換機(jī)JK1000開(kāi)發(fā)的時(shí)候就是項(xiàng)目經(jīng)理。后來(lái)又擔(dān)任過(guò)無(wú)線業(yè)務(wù)部總經(jīng)理，預(yù)研部的總裁。但他沒(méi)有參與C&C08的開(kāi)發(fā)，所以在中研部一直是千年老二。有一段時(shí)間相當(dāng)不得志。不過(guò)他的性格很好，無(wú)論什么情況都處之泰然?！?/p>

　　徐文偉升為研發(fā)副總裁之后，劉啟武、葉青等人相繼負(fù)責(zé)過(guò)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部，但徐文偉常常踱步來(lái)指導(dǎo)工作并鼓舞士氣，或者叫“督戰(zhàn)”!

　　從事系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的鄭寶用和李一男等人，不論在內(nèi)部還是外部，知名度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)徐文偉。但如果站在歷史的漫漫長(zhǎng)河里，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，徐文偉等人扎扎實(shí)實(shí)做的基礎(chǔ)芯片技術(shù)，奠定了華為成功的基石。

　　華為早期芯片的一些型號(hào)

　　猶記當(dāng)年，我在1998年進(jìn)入華為市場(chǎng)部，常帶客人去展廳。一角的陳列柜里，聚光燈照射著幾顆黑不溜秋的芯片。我自豪地介紹：“這是華為自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的芯片!”客人會(huì)問(wèn)：“哪里生產(chǎn)的?” 我說(shuō)：“精度實(shí)在太高，國(guó)內(nèi)無(wú)法加工，是送去美國(guó)做的!”

　　和屌絲可以逆襲的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)不同，芯片行業(yè)因高度專業(yè)化，從業(yè)者幾乎都是科班出身。

　　九十年代初正是全球電子行業(yè)的黃金時(shí)期，清華生無(wú)論是出國(guó)還是到體制內(nèi)捧金飯碗都占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。來(lái)深圳闖蕩的更多的是“胸有大志而身無(wú)分文”的二流重點(diǎn)大學(xué)的畢業(yè)生，尤以東大、華科、西電、成電、西工大為多。首家“909”工程集成電路設(shè)計(jì)公司國(guó)微電子的創(chuàng)始人祝昌華和黃學(xué)良分別是東大和西電的，做指紋識(shí)別的匯頂科技創(chuàng)始人張帆是成電的，李征也是畢業(yè)于西電。

　　留美大軍中，有一些選擇回國(guó)創(chuàng)業(yè)。我所認(rèn)識(shí)的有中國(guó)最早和最大的CMOS成像芯片格科微的創(chuàng)始人趙立新，和高端交換機(jī)芯片盛科網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)始人孫劍勇。他們都做得很好。

　　世紀(jì)之交，第一塊高集成度數(shù)?；旌闲酒?/strong>

　　我的前同事胡慶虎曾經(jīng)歷了程控交換機(jī)和移動(dòng)通信交換機(jī)的硬件開(kāi)發(fā)。他認(rèn)為：自研芯片是降低成本最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，尤其是在用量非常大的用戶板上。

　　華為開(kāi)發(fā)了數(shù)字芯片來(lái)處理音頻CODEC(編解碼)和接口控制，也開(kāi)發(fā)了SLIC厚膜電路芯片SH723。

　　后來(lái)還有更加牛叉的4COMB(型號(hào)為SA506)芯片，干脆把SLIC及接口、SLAC等都組合到了一個(gè)芯片里，并使用在32路用戶板上。自家有了“芯”，底氣十足，海量出貨的交換機(jī)和接入網(wǎng)產(chǎn)品不僅集成度更高，價(jià)格還敢比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低上一大截。

　　胡慶虎提到的4COMB芯片是第一塊高集成度的數(shù)模混合芯片，難度高，李征到處抓人來(lái)攻關(guān)。項(xiàng)目曾經(jīng)一籌莫展，徐文偉一直鼓勵(lì)大家：不怕失敗，放手干!

　　歷經(jīng)三年努力，終于在世紀(jì)之交，4COMB成功了。曾經(jīng)歷艱難歲月的孫洪軍(綽號(hào)“小二”)，郭輝(昵稱“輝輝”)等年輕一代的芯片專家們迅速成長(zhǎng)了起來(lái)。

　　在窄帶數(shù)字程控交換機(jī)領(lǐng)域，C&C08 iNET (100萬(wàn)用戶，128模塊) 程控交換機(jī)終于坐上了世界第一的交椅，實(shí)現(xiàn)了任老板多年前的宏愿：“我們以后要將上海貝爾遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面，要追上AT&T!”。

　　時(shí)任128模研發(fā)總裁的曾浩文，站好了這最后一班崗，然后昂首進(jìn)入了面向未來(lái)的云計(jì)算領(lǐng)域。

　　系統(tǒng)芯片大爆發(fā)，構(gòu)筑了華為的核心競(jìng)爭(zhēng)力

　　很長(zhǎng)的時(shí)間里，華為只為自己的系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)發(fā)芯片，包括光傳輸、3G、IP數(shù)據(jù)通信等。

　　和我同級(jí)的東大校友Jeffery Gao，在《厚積薄發(fā)》一書(shū)中寫(xiě)了一篇《和光速賽跑》的文章，講了光傳輸芯片開(kāi)發(fā)的故事：

　　“外購(gòu)芯片價(jià)格昂貴，成本壓力巨大，不利于我們?cè)谛詢r(jià)比上的競(jìng)爭(zhēng)。從第一代傳送產(chǎn)品開(kāi)始，我們就走上了核心芯片自研之路。當(dāng)時(shí)何庭波負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)芯片，而我負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，由于產(chǎn)品和芯片都用到同一套儀表，經(jīng)常出現(xiàn)我和她爭(zhēng)奪設(shè)備的情況。為顯示紳士風(fēng)度，我每次都會(huì)讓著她，但這不是長(zhǎng)久之計(jì)，于是我們有一個(gè)“君子協(xié)定”：白天她調(diào)試，晚上我調(diào)試......

　　功夫不負(fù)有心人。第一代核心芯片成功交付，而后續(xù)一系列芯片相繼成功推出，累計(jì)銷售超過(guò)千萬(wàn)片，使得傳送網(wǎng)“同步數(shù)字傳輸SDH”產(chǎn)品在成本和競(jìng)爭(zhēng)力方面持續(xù)領(lǐng)先?！?/p>

　　大家都刻骨銘心的是美國(guó)對(duì)中興的芯片禁供，導(dǎo)致偌大的中興瞬間休克。一時(shí)間全體國(guó)人惡補(bǔ)芯片知識(shí)。經(jīng)此事件，大家都知道了基礎(chǔ)技術(shù)的重要性。

　　但需要說(shuō)明的有三點(diǎn)。一是中興的子公司中興微電子也在為通信設(shè)備做配套芯片。二是華為的很多通用芯片也是外購(gòu)的，如云計(jì)算領(lǐng)域中使用了大量的Intel CPU，F(xiàn)PGA的四家全部來(lái)自美國(guó)等。再往深處看，即使是自研的芯片，也得基于國(guó)外的一些IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))和架構(gòu)。

　　因此，中國(guó)芯片的未來(lái)發(fā)展之路，是要更好地融入世界。妄自尊大自成一體是不可行的。

　　最近有一句話在業(yè)內(nèi)流傳：芯片領(lǐng)域沒(méi)有彎道可以超車。意思是，“板凳要坐十年冷”，要一點(diǎn)一點(diǎn)地追趕西方先進(jìn)水平。

　　2004年，成立海思做消費(fèi)電子芯片

　　時(shí)至今日，華為儼然作為國(guó)產(chǎn)芯片的脊梁為國(guó)人廣為傳誦，這得益于華為海思(Hisilicon)的消費(fèi)電子芯片業(yè)務(wù)，尤其是用于手機(jī)的麒麟CPU(基于劍橋的Arm架構(gòu))。

　　其中的人與事，將在另一篇文章《華為海思是如何崛起的?》中詳細(xì)描述，正如單老爺子常說(shuō)的：預(yù)知后事如何，請(qǐng)聽(tīng)下回分解!

　　滄海遺珠

　　今年暑期我在硅谷做了個(gè)科技教育營(yíng)，在斯坦福大學(xué)旁租了個(gè)大HOUSE。朋友們過(guò)來(lái)，暢談過(guò)去數(shù)十年的IT科技發(fā)展史，同時(shí)對(duì)硅谷學(xué)區(qū)房高昂的價(jià)格感慨萬(wàn)千!

　　硅谷芯片企業(yè)的成長(zhǎng)壯大，華人立下了汗馬功勞，因此有人戲稱“IC”中的“C”就是“Chinese”的意思。知名芯片公司博通、Marvell和英偉達(dá)，以及最大的EDA公司Cadence的創(chuàng)始人都是華裔。了解到在當(dāng)?shù)毓ぷ鞯娜A人中，僅是清華大學(xué)畢業(yè)生就有一萬(wàn)多人。

　　九十年代，加州大學(xué)伯克利分校胡正明教授，在FinFET和FD-SOI工藝技術(shù)上取得巨大突破，使得摩爾定律得以延續(xù)至今。光刻機(jī)巨頭ASML才能做出7nm的技術(shù)，也才有華為的麒麟980。

　　戴輝、楊如春、陳伯友、Aviad(A總)、傅軍、冀運(yùn)景、Nancy、Jinqiu

　　我參與的明銳理想科技，在SMT的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)領(lǐng)域非常領(lǐng)先，并且率先進(jìn)入了芯片封裝的視覺(jué)檢查領(lǐng)域。CEO冀運(yùn)景這次來(lái)硅谷朝圣。

　　蘇仁宏是華為3G移動(dòng)通信的研發(fā)人員。離職后他加盟了總部在舊金山的基金公司華登國(guó)際，跟隨著黃慶博士，在國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)最為迷惘的時(shí)候，投了好些企業(yè)。他現(xiàn)在單飛，依然對(duì)芯片一往情深。

　　孫洪軍創(chuàng)立了上海艾為電子做模擬/混合信號(hào)器件，在手機(jī)音頻芯片領(lǐng)域是當(dāng)仁不讓的國(guó)內(nèi)第一，最近我更是觀摩了他們推出的通過(guò)屏幕發(fā)音的古怪技術(shù)。

　　孫洪軍、楊如春、老夏和我都是東南大學(xué)90級(jí)的同學(xué)， 我們都在南京的浦口新校區(qū)做過(guò)拓荒牛。那里也叫浦口大學(xué)，簡(jiǎn)稱PKU，撞臉北大!

　　那年，千余人窩在偏僻的山區(qū)里，挖地三尺，將溝里的小龍蝦和山溪里的螃蟹吃光光!

　　那年，窗外走過(guò)的芳齡十八青春無(wú)敵的女生們，牽動(dòng)著我們無(wú)處安放的心!

　　對(duì)過(guò)眼神，我們是一路的!