一颗芯片的诞生

1999年,夏晓东来到美国一家芯片公司。此时,他正任海信集团副总裁兼技术中心主任。与他同行的是海信集团负责电视研发的同事。就在一年前,双方就电视芯片的开发进行了“异常艰难”的谈判,确定了合作关系。

合作同样是“异常艰难”的。

夏晓东发现,海信的工作人员能获取的不过是一些功能方面的知识,对于代码、设计流程这些细节,对方却讳莫如深。海信人通过跟人吃饭、聊天的方式接近对方,了解到一个有些令人尴尬的秘密:这家美国公司的某款液晶芯片出货量在世界排名第三,但芯片设计研发团队就七八个人,而且都是中国人。

其中一位海信员工心里有了憧憬:既然这么少的人就能做研发,那掌握了研发流程,海信开发芯片是不是指日可待呢?

当时的家电市场,由于技术革新带来了显像管的成本下降,价格战硝烟弥漫。但是在周厚健看来,惨烈的价格战背后是产品的同质化。

周厚健说:“产品的同质化缘于技术的同质化。大家都在翻版国外产品。举个例子,大家现在都知道,电脑给大家的印象是技术含量比较高的产品,实际上,产品确实运用了比较好的技术,但是从芯片到CPU(中央处理器)基本都被控制在外国人手里,具体讲是被控制在美国人手里,它是一种高度同质化的产品,所以它的利润很低,而且会越来越低。”

在另外一个场合,周厚健也提到了掌握芯片技术对于电视行业的重要性。“中国的彩电生产量很大,但是没有自己的芯片。没有自己的芯片就意味着决定不了功能,决定不了性能,决定不了电路程式,就等于你没有决定产品的权力。”

有几个数据佐证了周厚健的观点。2004年的数据显示,我国境内共有彩电企业68家,年产彩电7000万台,是世界上最大的电视生产国。然而,这些电视使用的核心视频处理芯片均是进口的,我国电子信息制造业所用芯片也全部来自国外。商务部的资料显示,仅2004年上半年,我国用于芯片进口的外汇即达262亿美元,本土芯片生产量仅占使用总量的3%,而出自中国企业设计的芯片占中国芯片的使用量比例为0。

数据背后的残酷事实是:中国大陆地区的电子信息企业,在很多时候只能将别人生产的芯片焊接到电路上,这是一种苦力重、利润低的商业模式。国外芯片公司吃肉,中国的芯片生产商喝汤,下游的家电企业吃锅底的残渣。

当时的日韩家电企业一边垂涎中国市场,一边又对中国的玩家嗤之以鼻:中国企业没有核心技术的研发能力,甚至连自主研发都谈不上。长期下去,大多数中国本土企业将在未来消亡。

周厚健分析说:“我国制造业越发展,作为消费芯片的强国和设计、生产芯片的弱国这一矛盾就会越激化,我国企业也就会越发受制于人。如果我们不能在核心技术上突破,恐怕日韩企业的预测就要变成现实。”

芯片是家电产业的神经中枢,还是一种隐蔽性权力载体,它的生产商打着无可厚非的自由交易的商业伦理旗帜,却又让交易的另一方惴惴不安。

周厚健决定行动。敲开美国芯片公司的大门,是他的一次小小的演习。1999年,周厚健和一批电视工程师开了一个会,会议的主题是,现在做芯片研发有没有可能。

演习逐渐演变为争论不休。

与会者回忆,这次会议的反对声淹没了赞成的声音。多数人的想法是,在不冒险的时候仍然可以挣钱,将家底押上去做虚无缥缈的事情不值得。部分反对者的理由是,基于对这个行业的观察,芯片研发的周期性强,生产技术要求太高,海信暂无技术储备。

会议之后,海信集团便成立了集成电路项目筹备组。2000年,海信集团成立“专用集成电路设计所”,决定做芯片。

2001年6月的上海,正值梅雨季节,潮湿、闷热,让北方人战嘉瑾难以适应。他和海信的另外3个研发人员落脚上海的一个四人间宿舍。宿舍毗邻高架桥,没有空调,室内被高温炙烤,窗外高架桥上,汽车轰隆驶过,他们难以入睡。后来,他们学会了避暑,不下雨的晚上,带上凉席,跑到宿舍房顶上睡。

战嘉瑾团队的任务是造一颗芯片,继而造更多的芯片。接下来的1000多天里,他和团队其他人的情绪就在迷茫、困惑、喜悦几个模式中不断切换。

战嘉瑾,1971年出生,山东龙口人。1995年,他大学一毕业就来到青岛海信集团,从事电视机开发工作。1997年,他承担了海信自主开发的100Hz(赫兹)机的项目。1997年也是海信的一个关键年份。这一年,海信经历了市场的残酷价格战,开展了几次小规模的并购,以及一项在海信历史中分量颇重的举措——加强技术中心建设,采取的方式是自上而下的全方位体系重构。

周厚健说:“技术中心在引进和培养人才的思路上要有突破,完善激励和淘汰机制。另外,新品开发要与经营挂钩,技术中心要与各子公司衔接好并形成经济关系。”

战嘉瑾是从基层起步,一直做到海信电视研究所所长。他熟悉海信使用过的各种外国品牌芯片,比如西门子、飞利浦芯片。他有个愿望——有朝一日,我们能用上自己产的芯片。当他在1999年前往跟海信合作的美国芯片公司,了解到七八个人就能做芯片的时候,该愿望便更加强烈。在周厚健组织的能否研发芯片的那次会议上,他投了赞成票。

他做了诸多的调研,从市场、开发流程到人才准备、技术趋势等方面。但是集团高管不满意,觉得报告不详细。他一边解释说,自己不熟悉,刚接触行业,一边又不断修改报告。后来,他又多了两个助手,他们后来随他一起去了上海。

让他头疼的上海梅雨天气,不过是海信选址的副产品。2000年,国家出台了鼓励软件开发和集成电路设计的“18号文件”。上海市抓住机会,将在上海市中心黄浦区开发建设的商场改变角色,命名为“科技京城”,国家集成电路产业化基地就设在这里,这是一个规划中的“芯片王国”。

这座产业园——拥有华东地区最大的电子元器件物流中心,还拥有大量的可租赁开放试验设备和频繁的培训交流会,吸引了不少企业。上海有关部门了解到海信研发芯片的意向后,专程到青岛与周厚健等人交谈。几次交谈后,海信便派遣战嘉瑾等人到上海组建海信专用集成芯片(ASIC)上海研发中心。

当这4个人来到上海,忙着租赁办公室,忙着装修和采购设备的时候,海信集团正在争论着一个问题:芯片的种类有很多,从哪个品类入手?

上海研发中心逐步建立,人员逐步扩充,但却缺乏方向感。

2000年左右,全球半导体行业陷入低迷,海信的决策也受到质疑。团队调研了十多个产品项目,电视遥控器芯片、空调遥控器芯片、通用8位微处理器、数字电视解码芯片、全球定位系统(GPS)芯片等都进入了他们的视野。

当时国内还流行微控制器,那是一种低端的集成电路。有的公司还做逆向设计——把其他公司的芯片拆开研究,继而仿照着设计。逆向设计成功可能性极大,无失败的风险。与此相反的正向设计,则有可能面临失败后满盘皆输的风险。这是两种思路,逆向,代表的是从后往前走,你永远走在别人后边;正向,代表的是从前往后走,走对了,就是领路人,走错了,前路不通,回到原点,在时间、金钱、精神上将受到三重打击。

争论持续到2001年冬天,芯片方案最终确定。海信要做正向设计,海信要做专门提升画质的数字视频处理芯片。战嘉瑾说,海信做芯片要考虑到整机的优势,“项目一旦完成,就可以参与技术的高层次竞争。以后与跨国企业的技术合作,只有在中国企业拥有核心技术后,才能与合作者平等地坐到谈判桌旁。”

当然,这是一种混合着理想、自恋、野心、胜负欲的预言。门槛高、技术含金量高的背后,则是高风险,假如项目失败呢?周厚健在某个时刻想过这个结局。

几年后,《中国企业家》杂志采访他,问他万一研发不成功,有没有做好这样的准备?

周厚健说:“想过!任何一个开发都有可能失败,特别像这种难度比较高的开发,失败的可能性就更大。我们认为,失败是很可怕,投入几年金额很大,几千万,最后失败了给企业带来很大的损失,但是如果我们长期没有核心技术,长期没有自主知识产权,这样一个企业更可怕。所以在这样的权衡下,我们应该冒这个险,应该使我们的技术有更大提升。”

他愿意赌一把。

芯片团队在上海落脚的次年,人员数量增加到8位。这个数字和那家美国芯片公司的研发人数相当。海信的这8位员工,平均年龄是28.6岁。这是优势与劣势都极为突出的一个年龄。

优势,能熬夜。

劣势,经验不足。

他们接触过芯片,了解海信对不同芯片的要求,知道芯片的价格,知道芯片要安装在电视机的哪个位置,但这都是知识碎片,不系统。他们不知道在集成电路板上,上千万个晶体管的位置,不知道如何建立高效的设计流程。简直是“十万个不知道”。

“这就像做菜一样,一种原料可以有多种搭配,你要找出自己擅长和合口味的。芯片设计也是这样,不是说哪一个理论上的流程最好,而是哪一种符合你的需要;当理论成熟时,还要考虑实际设计和操作是否经济。而且,设计仅是芯片产业链上的最先一环,后面还有芯片加工、整机应用等环节。而当时芯片的生产厂家大多在中国台湾和欧美地区,我们对后面的相关环节也不了解。”战嘉瑾说。

在电视领域,核心的芯片有3类,即接收与解调芯片、解码芯片以及数字视频处理芯片。数字视频处理芯片因为没有统一标准,没有固定程式,因此开发难度大。

于是,他们开始疯狂补课。看书,向业界专家请教,团队讨论、分享、争吵、消化。

有人坐出租车思考芯片,有人在听音乐时还在想着芯片。他们满脑子都是芯片,没有时间聚会,每天熬到深夜,偶尔的娱乐活动是打赌办公大楼的两部电梯,哪一部先到办公室所在楼层,赢家得到的奖励是午饭时分发的一个苹果。这是一种“不疯魔不成活”的状态。

当然,开发也在同步推进。数字图像的缩放、抖动完成,边缘检测与增强完成,电路设计、仿真、验证等工作在一步步开展。2002年,他们完成了一项工作,那就是从算法到全部液晶显示器电路的FPGA项目。一张比A4纸(尺寸:297×210毫米)还小的电路板上,团队的心血和代码汇集成了300多万个晶体管。

FPGA,即现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)。举个例子,有一种集成电路像是超市里的可爱玩偶,商家已经做成了一种固定的样子,如凯蒂猫(Hello Kitty)、小黄人。还有一种,就像橡皮泥或者乐高积木,你可以按照自己的想法随便捏,随意组建。FPGA就是后者。

完成FPGA项目是一种突破。它起码在两个方面证明了海信芯片团队的实力。首先,是开发流程的可行性;其次,是集中集成电路设计拥有了正确的方法。

青岛总部肯定了上海团队的努力,并决定进一步追加研发经费。

在芯片项目初期,周厚健强调的是“试验田”的意义,他没有向上海团队下达具体的目标,也没有传递具体的压力(起码表面上如此)。而在2003年1月的海信集团年度工作会议上,海信将数字视频处理芯片项目列为该年的十大重点科研项目之一。

在完成FPGA项目的基础上,上海团队又完成了对算法、电路设计的验证工作。但接下来一种难以想象的困难几乎让上海团队的工作陷入了停摆。

2003年8月,当他们把经过软件仿真后的设计代码进行实际的电路验证时,发现理论上完美的东西,在验证阶段却成了一团乱麻,并且经过多次校正修改之后还是无法发现问题。

这两个月,上海酷暑难耐,芯片研发仍毫无进展。团队陷入自我怀疑和情绪低迷期。一种忙活3年一无所获的屈辱感在团队里悄悄蔓延,有人想到了散伙。

他们成立了一个攻关小组,决定想尽一切办法找到答案。他们有两个解决办法:一个是对原有模块进行大幅度的修改,另外一个是做一个新的、优化后的模块。

三周,一周讨论争吵,一周分配任务,一周写出代码。两种办法都取得了效果,系统恢复正常,清晰稳定的图像处理效果再次出现。

而事后的复盘则有点令人尴尬,让他们差点散伙的难点竟然是一个不应该成为问题的问题——某个元器件的型号弄错了。

为何会出现这样的错误?

研发的流程管理是企业管理的基本环节,强调的是一种科学、高效、协同的机制。但是,上海团队对项目的管理属于激情管理,强化了个人激情驱动下的单打独斗,弱化了相互的协同。具体的表现是,芯片团队每个人都热情高涨地撰写极具个人风格的代码,但整个项目组因为协同问题,没有形成统一的风格,因此,一旦出现小问题,各自不同的代码风格无形中提高了排查问题的难度。

此后,芯片团队重新梳理了研发中的节点性问题,形成了规范。

而借助座谈会对问题的复盘和解决,团队的凝聚力、抗击打能力又进一步增强了。

当芯片团队遇到困难时,一位博士承担起了心理建设的职能。他似乎具有一种安慰人的天赋,可以跟人一次聊上七八个小时。他让你如沐春风,紧接着,他又会把你的思绪拉回来,提醒你,任务必须完成。

他知道人天赋各异,能力有别,但骂别人笨蛋这种话,他说不出口。传递压力,以“菩萨心肠”感化人心,这倒也正常,聚人心为做事。如果他不拥有这种处理能力,这家公司很可能在电器技术几次迭代中错失机遇,掉队,接着被碾压得粉碎。海信集团一直流传着他的传说,比如说他敢和周厚健拍桌子,吵架。

你就此事问他,他说,不靠谱,传闻,起码的修养我还是有的,怎么会拍桌子?接着他又解释,周董到哪儿都有气场,吓得人不敢说话,我刚来那几年不注意,谈论研发问题时就容易争吵。

这位博士名叫刘卫东。

他如今在海信拥有3个头衔:海信视像首席科学家、电子信息集团研发中心副总经理、芯片公司总经理。他的个人成就,用一张A4纸恐怕都难以罗列完。

刘卫东重要的几个经历是,他主持了芯片研发,他主导了模组研发、产业化,他牵头研发了多项行业领先显示技术并取得成果,他带领团队开启了海信激光电视的关键技术研发。这4项,分别代表了艰难,艰难,艰难,艰难。至于这4项技术对于海信的意义,你在本书的章节中都能读到。

我们需要认识刘卫东。

只有在对此人有了一个粗略的印象之后,我们才能了解一家倡导技术立企的公司,在技术上的投入、苦心、担忧和执着。周厚健是一位工程师出身的董事长,而刘卫东某种意义上则是其镜像,通过他,我们才能知道周厚健到底在想什么。

博士是大家对刘卫东的称呼,而他本人也确实是个博士。他是西北工业大学博士后,主修电子材料与元器件专业,从硕士研究生时起就研究显示技术。他考虑过当老师,但经费难拿。他择业时教师经商的比较多,但他不喜欢这种做法,于是就想到企业里工作,做技术、做产品。

1997年底,他来到青岛,这座城市干净、凉爽,不像一般的北方城市那么多土、沙尘。他爱上了青岛。接着,他面试通过,进入海信。他爱上了海信,至今已在此奋斗22年。那时候,周厚健重视技术,开始大规模引进人才,次年很多名校的博士生、本科生也都加入海信。

刘卫东从江西路的小楼里一步步走到今天——同为博士,刘卫东之于海信,恰似王坚之于阿里巴巴。

刘卫东热爱学习,害怕自己掉队,但他说,许多媒体的文章不专业,甚至是错误的,要花时间看专业的东西,要学会专注。他甚少接受媒体采访,除非逼不得已。他讨厌花里胡哨的营销,强调产品要靠技术和质量说话。他不喜欢开会,多数跟研发无关的长会让他头疼。

他指出了家电行业的问题:对外合作不够,完全靠自主研发远远不够,要跟外部合作。“自主核心技术的开发,很多需要与外部进行深层次合作,这个我认为是非常重要的。”

他的知识量让下属吃惊,机场候机时,别人掏出手机,他经常掏出一本有关技术动向的书。他难以容忍技术上的瑕疵,擅长挑毛病,有些演讲稿要经过他的审核,弄得人有压力。偶尔,他帮人改论文,逐字逐句看,修改得密密麻麻。

在他眼里,周厚健善于做决策,“但团队得有信心,周董说冲,你向后退,肯定不行,我们执行团队得把事情做成了”。

周厚健建立了一家技术立企的公司,他需要有人去践行他的想法。这个人需要技术能力服众,没沾染官僚习气,敢于直言反映问题,较真,专业又有奋斗精神。

周厚健需要这样的技术人才,刘卫东也需要痴迷技术的老板。

但刘卫东不愿意过多谈及以往的研发经历,只说现在还不是回忆过往的时候。他说,研发最深的体会是,“要敢于做最领先的东西,如果你没有这个胆气,你真的可能一事无成,有些问题有些事情不要想太多了,就想这一定得做下来。而且这个机会稍纵即逝,你一犹豫就完了。”

2004年6月20日,时任国务院总理温家宝来到青岛海信集团考察。周厚健陪同总理进入海信展厅。这个占据海信一个楼层的展厅,囊括了海信历史、当下、未来的重要秘密。海信人将展厅作为一张名片,展示给八方来客。

总理被电视机展区的芯片所吸引。

海信人向总理介绍情况:这是海信自主研发的专用集成电路芯片,主要应用在视频类产品的核心数字处理部分,中国年产彩电6000万台,但由于没有核心芯片,只能称为电视制造大国,而不是电视制造强国。中国的电视机正在升级换代,由于未掌握芯片制造技术,产品常常受制于国外企业,同时要付出大量的专利费用。海信芯片的推出,将彻底打破国外垄断的局面。

这个演示的调试平台是从上海运到青岛的。

周厚健说:“总理,该芯片对于我们视频行业的意义太大了。虽然我国的电视生产量很大,但主要芯片都是国外的,这样下去,我们不仅在选择产品上没有自己的主动权,而且我们只能赚取靠廉价劳动力得来的辛苦钱。”

周厚健还说:“我们这颗芯片推出后的成本只有3美元多,而同样的国外芯片都在15美元,便宜了将近12美元。这就是自己拥有技术的价值。”

温家宝说,拥有自主知识产权和核心技术,企业才有竞争力。2005年7月1日,温家宝为海信信芯上市的题词中再次提到这句话,被收藏在海信集团。战嘉瑾随后演示了海信芯片的效果。

周厚健说:“可以应用在各类电视、视频处理设备中,应用面广,如果我们上机成功,这将是我国自行设计的第一颗电视核心芯片被批量使用,它对提升整机产业的水平意义非常重大。这颗芯片将在近期上机试验。”

随后,总理又观看了海信的网络安全设备演示。讲解者说:“由于我们国家在芯片开发等基础产业方面与国外还存在差距,所以我们的产品与国外的产品相比,在硬件性能上还有一定的差距。”

在总理离开海信集团后,周厚健便在想,一定要给总理写信,一定要告诉总理一个事实,一颗“中国芯”是可以诞生的,还要告诉总理另外一个事实,一颗“中国芯”是如何诞生的。

此时的周厚健为这颗芯片想好了名字——“信芯”,它是海信自己,是中国家电行业,是中国制造业,是中华民族的信心。

刘卫东说,看完展览后温总理很感动。这次参观接待活动结束后,芯片的研发又提速一挡。

在温总理考察海信的几个月前,芯片已进入关键的流片阶段。所谓流片,是像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片,它是一种试生产,意为设计完电路后,先生产几颗、几十颗,供测试使用,测试通过,就可以批量生产。

可以说,这个阶段来自内外部的质疑是最强烈的。举个通俗的例子,之前芯片团队的辛勤研发就如同沙盘推演,是演习,而到流片阶段,则是实战。

不确定,上海团队不确定,青岛总部也不确定。

有一次,周厚健看到他们演示的芯片效果时,发了火。周厚健发现,团队在做项目演示的时候,利用更改设置来回避存在的不足,他严厉地批评他们:“我们搞的是自己从来没有做过的,搞不出来不要紧,我们一点错误也没有,但是如果我们科学的态度出了问题的话,那就不行。你们要大胆暴露你们的问题。”他们也认可了这一点。

高密度地汇报,高密度地质疑,高密度地修改。上海团队和青岛总部的频率慢慢实现了共振,芯片性能等方面的问题逐步得以解决。也就在温总理访问海信集团的那个6月,周厚健认可了芯片的技术,认可了芯片的成本优势。

2004年,芯片团队的工作艰辛、琐碎但又高效地推进着,5个月的时间,完成了电路的设计和验证工作;两个月的时间,完成了芯片的IP(知识产权)整合工作;两个月的时间,完成了芯片的后端设计工作。

到了2004年9月28日,他们完成了数字视频处理器芯片全部设计工作,交付加工厂进行加工。即便在当天,他们还在调试、检测。密密麻麻的晶体管,十几万的设计代码,一个纰漏,就会产生蝴蝶效应,引发一场“海啸”。

“我们拿出去的东西如果流片后不工作,如果需要改动( 哪怕你只在代码上改动一个小标点),海信的这100万元就等于付诸东流。”

他们不断加班,检查,反复验证。他们充分利用晚上的时间——人休息时,机器必须工作起来。每天晚上当机器运转起来时,他们才回去睡觉。

2004年11月27日,海信芯片完成MPW(多项目晶圆)流片,专业测试通过验证。但团队好不容易放松的神经又再次紧绷——在12月初的一次应用前测试中,又发现了折磨他们3个星期之久的问题。

2005年元旦,上海罕见地下起了大雪。当天半夜,他们从测试公司出来,雪花打在他们的身上,他们走了好久的路,道了一声“新年快乐”。

但问题解决一个又来一个,芯片的数据不稳,毛刺多,无法调试,仿真结果与实际结果对不上。与测试公司开了好几次会也没有论证出结果,青岛总部因为担心进度,骂得很凶。

造成问题的原因是,芯片团队在研发的时候为了省芯片面积而没有进行针对性的测试开发,而请来的外部测试公司又不懂芯片结构,他们只能动手自己解决,在汪洋大海般的代码中找到解决方法。

没出几日,好消息来了。这款芯片成功地应用在支持1080P高清显示格式的电视机上了。反复的测试表明,海信设计的芯片一次流片成功。而流片的一次性成功,在国际芯片知名公司中也不常见。

据刘卫东回忆,就在流片之前,还有两个小问题没有完全搞清楚,不能完全确定会不会有事。“但已没有时间确认了。当时我和一位领导讨论后决定,如果有问题,责任我们承担。结果流片成功了,问题没有出现。”

周厚健坐在海信大厦23层的办公室,伏案,提笔写信。当写完“总理”两个字后,他起身望向了窗外。窗外是大海,波涛如心境,他有太多事情想汇报给温总理,心有千言万语,却难以下笔。

那是2005年5月19日,“信芯”经历了数次的工程批量生产和验证。6天后,海信第2000台与芯片对接的整机下线。在海信看来,通过与国际产品严格比较,运用“信芯”的电视整机产品与采用国际先进芯片的电视相比,技术性能毫不逊色。

山东省科技厅在2005年4月份完成了对“信芯”的鉴定,认为“信芯”在视频处理算法、芯片体系结构、深亚微米集成电路设计技术方面达到了国际同类产品领先水平。此时,周厚健给“信芯”取了个全名——“HIVIEW信芯”。

信芯

2005年6月26日,海信在北京发布了“信芯”,它通过了信息产业部(如今的工业和信息化部)的鉴定。周厚健写给温家宝总理的那封信终于完成。温总理在收到信几天后做了批示,鼓励海信再接再厉。在那封1445字的信中,周厚健谈到芯片:“信芯的名字,既代表了海信之芯,也代表了中国彩电人的信心。”

他谈到行业命门:“企业在积极应对激烈市场竞争的同时,要立足于自主研发,踏踏实实地潜心专注于基础技术的研究和开发。我们深信,唯有如此,彩电企业才能逐步解决核心技术这个难题;也只有如此,中国才能从彩电大国锤炼为彩电强国。”

他谈到技术信仰:“海信之所以四年如一日进行投入并承担可能随时发生损失的风险,就是希望证明一件事情:中国企业有能力也有毅力向核心技术挑战,‘中国制造’有决心也有魄力上升到更高层级的竞争,中国工业靠智慧和创新挣钱的日子终将不远。在外国大公司依靠技术日益对我国经济进行封锁的现状下,中国本土企业只要树立攻克核心技术的雄心大志,牢牢树立永不放弃的精神和‘技术立企’的信仰,中国企业是可以扭转行业的不自信的!”

他谈到了人:“我们年轻的、平均年龄只有28岁的项目研发团队4年多来封闭在上海,潜心研究,刻苦攻关,在瞬息万变的外部环境下,克服了浮躁与诱惑,埋头专注于一件或许失败概率很高的研发项目。”

这封信,上海的芯片团队看到了,海信集团的其他人也看到了。周厚健打心底钦佩芯片团队。在一次会议上,他说道:“不容易,我说的不容易不仅仅是技术上获得突破,从开发芯片的整个过程上看也很不容易,坚持了这么长时间。我觉得在这个事上,最应该赞扬的是这些研发人员。大家说‘是用生命换来的’可能有些夸张,实际上,他们在30岁左右付出了5年的时间,应该说是太珍贵了,对他们来讲代价太大,但对企业的意义却很大。关键是5年前开始搞这个东西,他们不知道是成功还是失败,很可能付出了5年的心血得到的是个失败的结果,从这个意义上讲,虽然业务上会有提高,但(失败了)工作业绩上5年下来是个0。如果我5年前搞一个东西,当时就说这要花5年的时间才能完成,这个不难,关键是5年前大家还看不到什么结果,所以能坚持下来非常困难。”

上海团队自然知道“信芯”的意义,这种意义正如当时媒体铺天盖地的报道那般:代表着海信创造,代表着打破垄断,代表着中国彩电无“中国芯”历史的结束,等等。

但这种意义,是对成功结果进行的回溯总结。而回到前途未卜的2001年,海信孤注一掷的勇气、攻克核心技术的雄心、永不放弃的决心更值得回味。

2005年7月2日,时任青岛市市长夏耕与周厚健亲自为彩电装箱。青岛市政府对海信“信芯”课题组奖励200万元,以表彰他们的成果。海信分布在青岛、沈阳、贵阳、淄博和临沂的五大彩电生产基地同时下线装上了“信芯”的彩电。下线仪式后,海信还将首批100台“信芯”彩电捐赠给了西部地区的30所海信希望小学。

但整个芯片团队还要承受更现实的紧迫感。2005年夏天,海信信芯科技公司成立。芯片产品可以提供给海信集团下属的上市子公司海信电器(2019年12月更名为海信视像)使用,但信芯科技是独立运作的,需要基于商业买卖关系,赢得海信电器的认可。

海信的电视机,需要比较各种芯片后,再决定使用哪一种;海信的芯片,既要争取到海信电器这家内部客户,也要争取到外部的客户。

早在芯片研发期间,上海团队已经开过两次产品定义会,他们需要考虑以下几个问题:芯片如何满足中国市场?如何提供更多的功能?如何做营销?

“信芯”团队转变成了一家公司,他们需要放下科技极客的精神,站在市场化的角度去考虑产品;他们需要将一个松散的研究组织转型为市场化运作的公司。

这是周厚健的想法。虽然他在很多公开场合表扬芯片团队的付出,但是周厚健并不着急给团队物质奖励。

周厚健说:“实际上我们在等市场效果。我们一定要给大家树立一个概念,不是从实验室出来就成功了、就结束了,我们一定要等市场检验后的结果,只有在市场上成功,你才算成功了。实际上,我们这个芯片整机做实验通过是在2005年3月份。按照以往的开发做法,整机试验通过就算成功了,但这个产品我们刻意等到上市以后再证实是否成功。”

海信的芯片研发投入是3000万元,虽然周厚健可以对外宣传投资了几个亿,但周厚健选择实话实说。这是钱变技术的阶段。而芯片公司的任务是,要让这投入的3000万生出更多的3000万。这是技术变钱的阶段。

周厚健算过一笔账,如果每颗“信芯”的成本可以降低4~5美元,100万台彩电带来的实际收益就增加了四五百万美元。“光海信也不止100万台”,他说,“我想往外推广的话,它带来的实际经济意义更大。”

海信视像已经开始使用“信芯”。

谈及回报周期,周厚健说:“信芯”使用量达到10万颗的规模就可实现赢利。肯定地讲,即使仅仅海信视像使用,使用规模也大于这个数。我们希望有更多的企业使用,更多的中国企业及国外的企业来使用这种芯片。海信的芯片从技术上取代进口芯片是没有问题的,因此,我们希望业内同行也能使用,还希望“信芯”能出口给国外的电视制造企业使用。销量越大,我们的成本会越低。

当然,还有一个问题,那就是如何说服其他电视品牌商放下复杂的心理情结,使用“信芯”。在海信的计划中,国内排在第一梯队的家电企业是“信芯”的重点营销客户,另外一块就是海外市场,毕竟在海外,还有许多的家电企业。

在一次采访中,周厚健说:“希望我们的同行更多使用它……我想只要技术好,价格低,而且这种态势能够持续下去,我坚信‘信芯’一定会被接受。”

“信芯”,必须经得起市场的千锤百炼。首款芯片虽然具有象征性、开拓性的意义,但是它在跟竞争对手的比拼中,要继续壮大,用周厚健的话说,那便是:好的技术就是,一样的成本我的性能更好,一样的性能我的成本更低。

当然,海信的计划是,在现有芯片技术的基础上,进一步提高芯片的集成度,开发下一代高性能、高集成度、低成本的数字视频SoC(系统级芯片);同时,针对数字电视、宽带多媒体应用等,开发数字多媒体处理芯片。

周厚健喜欢以写信的方式去激励团队、传递企业文化、说明企业战略。他曾经因为团队的员工讲了假话,勃然大怒,在邮件中措辞严厉:“企业往往有吹牛的恶习,难道我不知道吹牛能换来企业的利益吗?但它损伤的是企业风气,代价将是长期的。若让其肆意泛滥,海信将没有未来,如果是公然说谎我会坚决停止你们的工作。”后来,这封邮件在企业内刊《海信时代》中刊出。

2015年11月23日,周厚健在一封邮件里表示:没有自己的芯片,就没有自己定义产品的资格。这是第一代“信芯”发布之后,周厚健再次重申芯片战略。当然,这封邮件还是有点公关味道的。因为就在两天后,海信在北京召开了发布会,正式发布了HS3700芯片。

海信发布国内首款4K 120Hz高端画质处理芯片——HS3700

从第一款产品到HS3700芯片,中间跨度10年。这段时间,是海信芯片团队的波动期。海信芯片团队一位员工回忆,2009年前后,上海的芯片团队中有很多人离职,和地域有关,外面的诱惑也很大。另外一位员工表示,当“信芯”发布后,团队有了骄傲情绪,彼此之间不团结,彼此不服,之后开发某款芯片时出现了延期,芯片团队的管理层、员工也有很多离职。

“2009年、2010年能平稳过渡的话,海信芯片的研发能力会更加厉害。”HS3700芯片依旧是画质芯片。在周厚健看来,画质就是海信的差异点,大屏时代,画质芯片是差异化竞争的武器,这是海信芯片仍然坚持的路线。

HS3700芯片的特征是:采用了40纳米低功耗工艺,搭载画质引擎HiView Pro,内部拥有数十个自主算法和IP。曾任海信芯片公司总经理助理的曾小光说,这款产品让芯片团队浴火重生,“如果没有这个项目,芯片团队就垮了”。

但这款芯片的意义又远非如此。从它推出以后,海信的芯片研发速度大幅提高,做出一款芯片的周期从两年减到一年;海信布局兼并的海外企业开始源源不断为芯片研发提供新的技术、新的思路;芯片公司正式走向市场化,在市场销售理念驱动下,拥有了诸多外部的客户。

曾小光参与了HS3700芯片的整个研发。他1980年出生,江西吉安人,善于软硬件开发,思维活跃,有一双浓眉,但因为工作太忙,正饱受脱发困扰。2007年,他加入海信上海芯片团队,据他回忆,人员流失那段时间,“什么都没有,真的想哭”。

考虑到上海团队人员流失,集团决定将芯片研发挪到青岛,又走了一批人。上海芯片团队中坚持下来的,就剩他一个人。刘卫东记得,最困难的时候,他不断给曾小光做思想工作,接着又重新组织了芯片队伍。当然,安慰曾小光,是为了让曾小光坚持战斗下去。

与其说曾小光转岗到了青岛,不如说他是全家都迁居到青岛。他卖掉了上海的房子,成了青岛人。谈起10年前的这个决定,他半开玩笑地说很后悔。但他觉得,破釜沉舟才能做事。“我不想让自己有退路,因为如果人有退路,他就不会尽全力去做一件事;当你做的这件事特别特别难而你又有退路的时候,你就不会全力以赴。”

当然,海信的吸引力也是重要原因。每年,海信都会在青岛举行运动会,曾小光作为上海芯片团队代表来参赛,走方阵的时候,“我一看这个环境和氛围,我就想这是我想待的地方”。

迁离上海那天,他找了一辆货车,大包小包的家当填满了车厢。他就坐在货车后边的车厢里,妻子抱着儿子坐在副驾。他曾告诉儿子:“爸爸要做一个特别大的事。”儿子问:“有多大?”他说:“比给你买的玩具都大。”

芯片在物理属性上比一般玩具小,但如同钟表的机芯,越小,越意味着只有大代价才能换来丝毫不差的精确。

精确,是一种压力测试,它往往会让人高度紧张。“这就像你高考的时候,突然有人告诉你,你涂的答案卡,交卷后全变了样子。”

一般来说,芯片的调试大概需要3个月,而曾小光他们用了1个月零3天就完成了。方法就是一个,天天加班。唯一让他们高兴的是,深夜的时候可以玩德州扑克,谁输谁请客。曾小光说,他几乎没赢过。

有一次加班熬夜太晚,他带着同事们开车回家,途中,他突然睡着了,幸好立刻就被同事拍醒了,不然可能就出事了。

对于上游的生产伙伴来讲,海信的芯片体量并不大,若想拿到优先生产计划,便需要调整自己的时间,去适应生产商的节奏。

方法,还是加班。

芯片每次到就是当天贴片、通电调试。团队下午四点从苏州封装厂拿到芯片,就要立即飞到青岛,晚上十点到实验室贴片,主板被送到海信实验室就是凌晨两点,初步测试通过就得到凌晨四点。早上八点,有人接续,继续更多的测试。

对画质及系统稳定起重要作用的DDR(双倍速率内存)模块需要做到万无一失,芯片设计师们很多时候就得通宵战斗。4个月时间,他们几乎没有好好休息过。发现问题,及时沟通。这头的人坐在地铁上,那头的人正在刷牙,电话在凌晨一点响起是常事。他们在细节上争分夺秒。国庆期间,有人到黄岛园区生产跟线,有人在实验室通宵调试,几乎全公司的人都在熬夜加班。发现问题讨论分析,并同步返回验证……

加班。加班。加班。

一位研发人员开玩笑说,最忙的一个月,月底行政人员告诉他没有打卡。他感到奇怪,这个月天天都在工作怎么会缺勤呢?后来他想了想,生物钟乱掉,晨昏颠倒忘记打卡了。

但HS3700芯片发布的时间还是比原先计划的时间晚了两个月,原定是在2015年9月发布,最终是在11月底发布的。起因是芯片会让画面闪动,这是一种很细微的、常人眼睛难以察觉的闪动,但为了追求质量,芯片团队开始艰难地排查。他们每天就盯着屏幕看,一直看。屏幕也会跟他们开玩笑,可能看几个小时都没有动静,突然又闪动那么一下。团队发泄的方式就是出去跑步,哪怕大雨倾盆也出去跑,顺带强身健体。最终,他们发现是一个模块出了问题。

HS3700芯片发布会现场,曾小光是作为演讲嘉宾登台的。接着,他和团队的几个人还在台上自豪地按下了一个在其他发布会上很常见的象征性按钮。

他至今还记得台下同事的疑问:你究竟练习了多久,怎么在台上讲PPT(演示文稿)不紧张,不忘词?曾小光说,产品就像自己的孩子,太熟悉了。

这可能是曾小光第一次在海信的对外舞台上展现出他的口才。他的这种才能,在芯片的销售领域也派上了用场。

在HS3700芯片发布3个月前,时任海信集团总裁的刘洪新找曾小光谈了一次话,谈话内容是,你要不要卖芯片?

集团对芯片公司的定位是,对内,做一家一流的芯片公司,做最好的系统方案提供商,站在集团的角度,满足各个兄弟公司对芯片的差异化需求。在集团,除了电视显示业务外,商用显示、医疗显示、智慧交通等业务都需要芯片公司去解决技术上的痛点。另外,冰洗空产品、网络科技公司都能跟芯片产生联动,比如空调的MCU(微程序控制器)对其需求量很大,芯片公司以接近成本价的价格卖给兄弟公司。还有一点,芯片价格不仅便宜,还能根据兄弟公司的具体需求进行定制,这样的芯片在市场上很难买到。

但芯片不能只让海信品牌的产品使用,集团希望做外销,这是周厚健自第一代“信芯”推出后一直秉持的观点。“信芯”不能只是海信用,要放在市场上,跟其他芯片竞争,增加营收,证明并锻造出海信芯片的实力。2017年春天,周厚健到上海芯片研发中心调研(经过一段沉寂后,芯片团队又在上海落脚)。他听了几个项目的汇报后,给工程师们提了要求。

“作为研发人员,如果你不知道产品采购公司有什么需求,就很难把自己的潜能挖掘出来。客户是我们的衣食父母,是企业持续经营的唯一保证。大家一定不要把它只当成是一句套话。”周厚健说。

曾小光不愿意当销售,不愿见“衣食父母”。他认为,销售需要专业人才。但是管理层的意见是,曾小光外向,卖芯片不像卖电视,需要真正懂这门技术的人。曾小光答应了,但他向刘洪新提了两个条件:“第一,拿下前两个订单后,你要帮我站台,在合同上签字;第二,如果实在不能做好,我就回来做技术。”刘洪新说,可以。也就是在几年之后,曾小光才恍然大悟,卖不好芯片也必须卖,这是死任务,不容商量。

他需要将研发的学问暂时收起来,想一想怎么让整机厂、板卡厂、屏幕厂心甘情愿买他的芯片。这几年下来,他又有了一番跟研发不一样的体验。他曾用两段精彩而饶舌的话语来总结销售。

“销售首先给你感觉是没有希望,你停一下,觉得还是没有希望,你再停下来,你看到一丁点儿希望,你认真分析之后还是觉得没有希望,你不能嗅到成功的感觉,就只能不停地试错,真的。”

“做技术你能嗅到成功的感觉,做销售不行,变数更大,但是,做销售一定能嗅到失败的感觉,就是知道一定做不成,从他看你的眼神你就知道。”从这些话中就能感受到曾小光承受的巨大压力,尽管他聊起天来始终乐呵呵的。

他去看《影响力》这样的书,认为销售就是在糖衣炮弹般的礼貌用语中销售恐惧——如果你不用我的产品,将会是你的损失。他会注意与客户交谈的各种细节,展示自己的诚意,通常他不会直说自己是在卖芯片,而是说在卖方案,在卖海信的口碑和影响力。他偶尔还会准备3份PPT:第一份PPT里,是介绍海信集团的情况,意思是芯片是由海信研发的,值得信赖;第二份是分析对方的产品,以及如果不用海信芯片的结果(诉诸恐惧);第三份是海信芯片较之于竞争对手的优势。

他锁定的第一个潜在客户位于广州,但他遇到了另外一家公司推销芯片的竞争对手,那人告诉他:“你技术好,但销售跟技术是两回事,我敢肯定你半年之内一颗芯片也卖不出去。”但曾小光卖出去了。后来他经常拿这个故事给员工们打气。

谈第二个客户时,他约对方的CEO(首席执行官)见面,人家没空,他便在门口等了两个小时。那天风雨交加,打伞也没用,他浑身湿透。等对方CEO出来,他逮住了机会。打动对方CEO的是他的一句话:“我知道你们现在用的是谁的芯片,我也知道这种芯片在什么样的场景下会出问题,如果你不相信的话,你可以问一下你的技术总监。”

刘洪新履行了自己的承诺。曾小光完成了两单生意,刘洪新就带着一帮高管站台签字。曾小光的第一单,赚钱并不多。但是,刘洪新发了一封激励性质的邮件:这是从0到1的好开头,未来可期。曾小光说,这是一种激励团队的好方式。

周厚健也会帮他们拉客户,他和TCL的CEO李东升是好朋友,便帮助芯片团队联系到TCL旗下的华星光电。谈合作那天,对方17人,海信就曾小光1人。曾小光讲了3个PPT后,对方问他,合作条款怎么办?排产怎么办?对方觉得他可能没有决策权,他说:“你们把合同放在这儿,只要条件合理我就可以签。”后来,有小道消息传到海信总部:海信有个做销售的,一个人过来谈判,很嚣张。

HS3700芯片是海信芯片正式对外销售的开始。第一年的增长形势不错,目前还在尽力拓展客户。而曾小光的销售能力也得到了认可。

“要逼自己,特别是做困难的事情的时候,不要留退路”,曾小光说。当然,自从他开始做销售,周厚健也是这么跟他、跟其他员工说的。

2018年春天,一场关于芯片危机的大讨论发酵。

2018年4月16日,美国商务部宣布,将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、软件和技术等商品7年,直到2025年3月13日。经过3个月的斡旋、调整、沟通,中兴在缴纳4亿美元保证金后,获得10年的暂缓执行期,随后,几乎瘫痪的主营活动才恢复正常。

“解禁了!痛定思痛!再踏征程!”中兴员工打出这样的标语。2019年,华为遭遇更严厉的制裁,低调的创始人任正非被迫面对媒体,接受连轴转的采访。政界、商界乃至普通人都被该事件牵动,有表示乐观的,更多的则表示忧虑。

华为卷入制裁的一个重要原因是芯片,在通信领域,他们需要借助美国的合作伙伴和供应商提供的芯片。

缺芯少魂的大讨论持续发酵。

根据中国半导体行业协会统计,2017年,中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。中国是全球最大的集成电路市场,但主要的产品却严重依赖进口。2013年以来,中国每年需要进口超过2000亿美元的芯片,而且连续多年居单品进口第一位,2017年更达到历史新高——2601亿美元。

根据赛迪研究院数据统计,在2017年世界排名前二十的半导体企业中,美国企业占了13家,在中国市场销售额合计是667亿美元。其中,高通、博通、美光有一半以上的市场销售额是在中国实现的。在电视主芯片领域,前三大供应商为MStar(晨星)、Media tek(又称MTK或“联发科”)和Novatek(联咏科技),它们的市场份额大致为40%、16%和15%,而这3家均为中国台湾的企业。

对于一家电子设备公司来说,如果重要的芯片依赖进口,那就像被人卡着脖子,如果因为不可抗拒的外力而失去了进口渠道,那就像是被卡死脖子,继而是挣扎和休克。这是20年前,周厚健决定做芯片的动机。20年前,周厚健拿出一堆数据,仔细分析,那是他决策的一个逻辑参照物。如今,这些数据变了个样子,中国的芯片产业正在发展,但刺眼、无奈的差距还在那里摆着。就在芯片大讨论愈演愈烈之时,周厚健关注的是海信正在研发的高端画质芯片。

偶尔,他还会通过邮件的方式显示权威。芯片团队的人发现,周厚健回复邮件很少客套,他会就你邮件的第几行哪个字、哪个数据有问题,让你去再次核查。这种交流方式,用芯片团队的话来说,就是“你会惊得一身冷汗,驱使你不得不老老实实、认认真真去做这个事”。

海信于2018年推出的芯片名字很长,叫Hi-View Pro画质引擎芯片第三代产品Hi-View Pro III HS3720,公司内部称它为“3720”。

海信的芯片正在提速。

2015年11月25日,3700芯片研发成功。

2017年1月18日,3710芯片研发成功。

2018年9月24日,3720芯片研发成功。

2019年投资5亿元,成立芯片公司。

信芯H3画质芯片推出

由于“信芯”研发经验的积累,芯片的研发时间缩短了。芯片的性能一步步改进,而到了3720芯片,则实现了一次飞跃,2019年是海信集团成立50周年,这一年旗舰机配置了这款高端画质芯片。根据海信的介绍,这款芯片通过内置AI-HDR引擎技术和顶尖的图像处理技术,大幅提升了电视画面的色彩、清晰度、对比度和流畅度,全面优化了电视的观看体验。

2018年,海信以3.55亿元的价格收购东芝旗下TVS(Toshiba Visual Solutions Corporation,东芝映像解决方案公司)业务后,3720芯片的研发得以借助TVS的画质技术积累。据悉,TVS的3个IP用在了这款芯片上。TVS之前的一颗芯片的价格是20美元,而海信、TVS合作的3720芯片在成本、价格上都极具竞争力。

与日本人沟通芯片的时候,曾小光也会偶尔思考些别的事情。比如,对方的细致程度让他惊讶,再比如,韩国芯片后来居上超过日本,他觉得是因为日本这个国家老龄化了,做芯片研发的人年龄多在50岁左右,芯片研发比拼的主要是谁的体力好,“他们每天工作10个小时已经是极限了,我们这边可能一堆人,每天能坚持工作20个小时”。

2018年12月的某个下午,曾小光决定讲述他的故事的当天,还做了两件事情。

第一件事情是,他对手下发了火。原因是当月生产1800颗3720芯片的计划有可能完不成,但这位同事只说是西安一家工厂排期出现了问题,没有讲具体原因,“情况没搞清楚,方案也没有,这不是做事的态度”。

第二件事情是,他当天上午去见了他的上司刘卫东。刘卫东会开导人,曾小光扛不住的时候会找刘卫东聊天,刘卫东可以和人促膝谈心几个小时,但永远不会降低工作的目标。

员工的压力来自曾小光,曾小光的压力来自刘卫东,刘卫东的压力来自周厚健。

压力的传导机制不会放松。特殊的大环境又给了周厚健压力。特朗普当选美国总统,发动贸易战,被制裁的中兴、华为两家公司给中国制造包括中国家电企业敲响了警钟。

曾小光谈中兴、华为时说,这场贸易纠纷似乎难以避免,芯片是战略资源,寄希望于别人手软是不大可能的事,“对于我们做芯片的人来讲,其实真的就是4个字——提枪跨马,没有其他的。”

早早决定做芯片的周厚健已经预知了这种紧迫感。当然,紧迫感能催人快马加鞭,也能激发一家制造企业的雄心。

日本厂商在画质芯片上有积累,观察TVS,海信认为,东芝做画质芯片思考维度更多,日本做了几十年的东西,绝对不是付出低成本便能够追赶的,中国还有很大差距。原来,海信的画质芯片一直对标台湾公司的芯片,现在,要对标世界高端芯片。

而3720芯片的诞生,则是实现雄心的第一步。周厚健和芯片团队一年多来不断研讨,他们希望在画质芯片上打败日韩的对手。

海信正在研发的,是SoC(System-on-a-Chip)芯片,这是一种系统级芯片,可以理解为多种软件的集成,它可容纳多个芯片。曾小光说:“这对于我们这个产业来说,应该也是一件特别大的事,因为这个东西真的很难,如果你能做出SoC芯片的话,你就可以活着,活得让别人很害怕。”

实际上,SoC芯片曾经是芯片团队的重点方向。可惜在2009年动荡时期,海信推出的SoC芯片是样品概念,错过了一次机会,但已经完成了部分的经验积累。而自3700芯片研发以来,部分的技术优势可以实现迁移。曾小光说:“画质芯片跟SoC芯片是有耦合度的,SoC芯片是更重要的。”

周厚健曾说:“我们这块做的并不好。现在我们不停地往外推我们自己的芯片,但是在SoC芯片上,我们的差距还是明显的。”目前,芯片公司尚未赢利,未形成自身的造血能力。

从“信芯”到3720,周厚健还在等待一场胜利。曾小光记得,2017年11月13日,在海信大厦23楼召开的一次会议上,周厚健问,做SoC芯片需要多少钱。大家说,可能需要四五个亿吧。周厚健站起来说,我给你10个亿,你帮我把它做出来。