原创 董涛：以SiP技术开拓自主研发IC之路

在深圳电子科技大厦，我们见到了凯达电子公司总工程师董涛。十年前，他研发出国际领先的无线数字扩频模块而声名远播；如今，他推出全球首款64位SiP芯片在业内又掀波澜。在军中他是一位功绩显赫的上校，从事各种军事项目的研发，屡获殊荣；在商场，他担任过CEO、CTO、总经理、总裁等职务，拥有多项国际、国内发明专利。本期，《电子工程专辑》的编辑将与董涛面对面，聆听他的传奇经历，分享他对技术和市场的看法，以及如何善用多方资源实现既定目标的经验。

凯达电子公司总工程师董涛

作为东南大学的博士，您是怎样参与创办凯达电子的？又是怎样把学术背景与实际工作相结合的？

凯达电子的投资方来自郑州，技术方是以我为代表的“董涛博士设计室”——主要人员来自东南大学、清华、西电等高校，以及硅谷的同事和其他国内外同行。由于双方合作融洽，投资方对我们非常信任，已将研发、采购、生产和销售都交由我们负责。

博士学习对我从事IC研发帮助很大，但我并不是纯粹搞理论研究的。1989年研究生毕业后到2001年读博士这十二年的时间里，我一直在从事研发、工艺、生产和工程等工作，积累了丰富的工程、产品经验。实践经验与学术背景的结合，使我很少犯一般理论研究者做工程、产品时常犯的错误。

IT研究人员大致分为两类，一类主要致力于研究如先进的理论、算法等，一类是工程派。两者相辅相成，缺一不可。例如TD_SCDMA标准，没有高水平、数学功底非常深厚的教授作算法是根本无法实现的。反之算法完成后，必须依靠搞工程的人用工程方法把它做成产品。

目前在中国，高校和工程实际、产品存在脱节，一些高水平的科研成果往往集中在高校和研究所，实现产业化的不多。近年来我一直致力于把高校的先进算法和成果用实用、低廉的产品形式实现。我的原则是：第一“实用”，第二“便宜”，一切都围绕着这两点来做。

您通过什么途径实现产品的低成本？

实现产品低成本除了技术上的因素以外，最重要的就是对资源的理智利用。通常理论研究者除非有特殊的工程背景，原则上不要让他们做产品；反之，企业不到万不得已也不要去搞基础研究如算法等。我们的优势就在于理智利用两方面的资源，并以FPGA验证板以前、之后的工作作为基础研发与产品化的最佳分割点。我是东南大学的博士，需要什么算法、理论，可以请专业教授帮忙验证，以非常低廉的代价就能解决问题。这些算法、理论在企业里往往是难以逾越的障碍，但在专业教授面前可以轻松解决。但流片一定要找工程经验丰富的专业人员。我对IC行业做后端设计的公司比较熟悉，Layout和后期仿真可借助他们的经验去流片，极大地避免了工程流片上的失误。目前，深圳的IC产业政策非常规范和优惠，在提供MPW等服务的同时政府给予40-60％的补贴，借助这一操作方式能为IC设计公司节省不少开支。东大射光所的MPW还可能有免费流片的指标。

善用资源带来了多赢的局面：公司的投入产出比达到最高；为大学提供社会所需的研究课题和资金，在IC产业基地流片可得到政策方面的优惠。从产业角度讲更需要善用资源，因为中国IC产业自主研发提倡产、学、研结合，就需要牵针引线地把多环节的潜力挖掘出来，整合在一起，并实实在在地推广到产业界。

您为什么选择做64位SiP而不选用SoC技术？开发SiP会遇到什么挑战？

全球做税控机芯片的厂商大多采用SoC方案，若想在竞争中取胜，另辟蹊径走SiP之路应是上策。选择做SiP也从《电子工程专辑》的一些技术文章里受到了启发。

相对SoC，SiP不仅具有成本优势，而且能集成多种功能，灵活性也毫不逊色。目前全球尚无一家芯片公司的SoC有实力实现一个计算机系统的功能，凯达SiP芯片则将64位CPU、数以Gb的RAM、Flash、BIOS、PCB、OS和应用软件一网打尽。它外表是一颗芯片，实际上相当于一台完整的计算机系统。同时其可裁剪性极强，能根据客户需求增减相应的功能模块、配置。在软硬件开发方面，使用SoC一般需要高水平研发人员完成复杂的工作流程，而使用SiP只需编写应用软件和调试系统。SiP在大幅降低元器件成本的同时也降低了生产成本，例如，常规工艺生产税控机需依靠波峰焊、回流焊、专用检测设备及配备有工程师、工人的流水生产线，现在只需一把螺丝刀，同时将厂商的售后服务维护成本降到最低。

把一颗芯片做到内部的价格比在片外买一颗芯片便宜100倍左右，例如USB芯片做在内部晶圆成本为2-5美分，买USB芯片则至少需2美元。此外，不管你算法如何复杂、在片内集成多少功能，晶圆厂只按wafer的面积尺寸收费，所以在不影响良率和品质的前提下，能做到片内尽量做到片内。

选用64位CPU也是考虑到总体成本因素。有人曾质疑税控机用64位是牛刀杀鸡，采用64位内核与采用32位内核单芯片成本差异不到6美分，但一笔光罩的费用非常昂贵，因此不如做一款高端芯片，把未来五到十年可能使用的功能全部集成进去。

SiP所需的技术储备比SoC要高得多；除必须具备SOC研发的基本条件外；尚需完成BIOS、PCB、OS（应用软件）及将其整合为一个有机的系统。单就集成电路技术而言；目前将RF部分完全集成到单芯片里面是全球集成电路厂商在工艺上面临的最大挑战，业界尚无很好的解决办法。这一问题的瓶颈在于解决来自RF信号对数字系统的干扰及消除数字系统对RF的干扰，我们正联手东大、清华、西电微波专业的老师、硅谷同行计划做试验以SIP手段解决这一问题，目前已经完成理论上的可行性分析及仿真，能否成功决定于实验经费——允许实验失败的次数。

今后您将在哪些领域继续拓展？未来将有哪些发展规划？

今年凯达电子的SiP芯片将全面应用于四大领域：税控和POS机、工控、电子导航和网络PC（NC），采用这款芯片开发的NC有望把成本降到1000元，其中包括七八百元的显示器价钱。从这款芯片的市场前期推广来看，远远超过我们预期的想象。尤其在这次IIC展览会上，颇受众多客户、同行以及竞争对手的瞩目。

我对投资方的承诺通常是三年十倍回报，等我的诺言实现之后、凯达公司的各项工作步入正轨，根据与凯达投资方的约定协议我将离任凯达工作，去开发图像芯片应用，以及将64位CPU、GPS、CDMA （GPRS）系统和图像芯片整合为一颗芯片。这样选择一是性格使然，我喜欢具有挑战性的工作；二是保持我们研发团队的相对独立和自由。

2000年我研发的无线扩频模块使威迪森即将在香港上市，公司上市规模达300亿元港币，但最后却被玩弄、抛弃了。众多精英的多年心血被毁于一旦，我还背了数年骂名。从中我也吸取了深刻的教训，在保证投资方利益的前提下在不同的产品层面上选择不同的投资商。并领悟到，争名逐利不如多做实事。让中国的产品提高性能、降低成本，在市场上具备更强的产品竞争力，才是一名中国工程师的本分。我们也会更理性地处理好与投资方的关系，只要双方建立在信任、负责的基础上，就没有解决不了的问题。

您刚才提到要做图像芯片，能具体谈一谈吗？

研发这款图像芯片的起因比较偶然。2003年为我们SoC配套的日本某芯片公司的显示芯片停产后，供货方提供的代用芯片既不能保证供货，价格又一涨再涨，于是“冲冠一怒”做芯片。这款图像芯片的研发工作已于去年8月完成，主要应用在嵌入式显示及视频领域，同时实现“视频信号交换机”的功能，一颗芯片就能完成任何制式模拟、数字视频信号的自由转换，同时可直接实现数字液晶电视、电视墙、画中画、TV-VGA、VGA-TV，包括模拟电视改装成液晶电视生产。具体来讲它有以下三种功能：第一，任意格式的视频信号进来，它能以你需要的任意格式转换过去。第二，把液晶电视所需要的技术集成进去。第三，针对具体应用预留各种接口，并内置了很多算法如电视墙的画面分割算法，能使电视墙的画面分割器价格由数万～数十万降到数十元。

您怎样评价中国的IC设计业？对于中国本土IC设计公司您有何建议？

政府在鼓励IC产业发展方面制定了很好的政策，但一些政策执行单位在具体执行时太过教条和呆板。如审批条件、鉴定程序流于形式，存在着不求有功但求无过的保守思想，这一点不利于小型和初创企业的产业创新。有些评审团的集成电路评审成员甚至连SiP这一名词都没听说过。这暴露出我们国家在产业政策的执行、监控以及专家评审团的素质建设方面还有待提高。此外，中国本土IC设计公司在吸引风险投资方面也面临一定困难。主要原因在于中国IC公司的市场化和风投体系尚不健全，特别是在机构诚信和个人诚信度的建立方面还需要一定时间。

IC设计公司要想在日益激烈的竞争中生存，首先要务实，只有实实在在做人，踏踏实实做事，练好内功，打好基础，提高技术水平，拥有自己的核心竞争力才能把企业做久、做大，切忌“杀鸡取蛋、急功近利”。第二，将设计与市场相结合，不能盲目地设计芯片。特别是在设计前期，围绕“实用、便宜”做大量的市场调研，充分考虑客户的需求。否则很可能是“捧着金碗讨残羹”。我建议工程师多与客户交流，不要只埋头做事。当然，对于客户反馈的信息也要冷静、理智、客观地分析。第三，广结人脉，充分利用各方资源，做好信息沟通和预测，及时把握热点技术和领域。第四，引入科学、规范的营销、管理模式。在选择投资方时，除了考虑其投资规模，也要考查其技术背景和营销水平。

教育背景：

1981-1985：解放军防空学院雷达专业本科

1986-1989：郑州大学物理系工业自动化研究生

2001-2006：东南大学移动通信国家重点实验室博士

获奖情况：

86年研制成功“战场数据分析系统”，获军区自动化二等奖，立三等功；

87年“高炮自动指挥系统”通过军区技术鉴定，获军队级科技进步三等奖，立二等功；

94年发明、研制成功“彩色传真系统”；被“人民日报”、“中国青年报”等报社采用。

98年研制成功“WDC无线数字扩频模块”，99年4月通过深圳市科技局鉴定，被首届“中国国际高新技术交易会”选为重点推介项目； 参展第一、二届“高交会”并获发明专利。

作者：郑丹、赵艳

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