“没有他做不出来的”,半导体教父张忠谋究竟有多厉害?

“没有他做不出来的”,半导体教父张忠谋究竟有多厉害?,第1张

张忠谋,第一次看到这个名字多半不知道他是谁,但是,他是我国著名的“半导体教父”。张忠谋出生于浙江,毕业于麻省理工大学,是麻省理工大学的硕士。同时,他也是麻省理工大学董事会的一份子。24岁从麻省理工毕业的他与戈登 · 摩尔同时跨入了半导体行业。18岁时,张忠谋考进了哈佛大学,我们梦寐以求的大学,在当时他是进入哈佛大学中一千多名学生中唯一的中国人。

张忠谋在学习方面也是一路领先,在大陆学习完高中的课程后他就去了台湾,然后本科在美国哈佛大学进行学习,接着又在麻省理工大学修了硕士学位,在斯坦福大学拿到了博士学位。可以说张忠谋在学习上是十分刻苦的,所就读的学校也是在世界排名前列,可见在之后张忠谋的学术造诣也是十分深厚的。张忠谋在学习中遇到困难也是想尽办法去克服,去钻研。

张忠谋凭借自己定义了两个大产业。在他自己决定创立台积电以前,世界上半导体的制造几乎是被一些知名企业垄断,芯片的设计费用也十分昂贵,起步价就是十多亿美金,这让半导体产业几乎被垄断。之后,张忠谋将半导体产的设计和制造分开来,这样就有两个新的产业:半导体芯片的设计和半导体芯片的制造。这样就可以让这两种不同的产业专注于做自己专业内的事。

台积电给我们带来了多大的好处。在台积电的引领下,高通骁龙和苹果也受到了台积电的影响,台湾在台积电的影响下的发展也是飞速的,IT产业也成为台湾发展的主导力量,在全中国范围内台积电的影响力也是十分巨大的。张忠谋在全国科技产业的影响是十分巨大的,牵一发而动全身。

华为有性能爆表、功耗优秀且自主研发而来的麒麟芯片;

vivo 有服务于专业影像计算系统的 V1 影像芯片;

临近发布的 OPPO FIND X5 会带来其首款自研的 NPU 芯片 —— 马里亚纳 MariSilicon X

至于小米,为了实现手机上的 120W 单电芯 技术,自主研发了澎湃 P1 充电芯片。

这对于小米来说本来是一件值得骄傲的事,但最近却 “出事” 了。

前不久,有一名微博用户发布推文,写着澎湃 P1 配上一个微笑的表情,配文下方是一张澎湃 P1 芯片与南芯半导体芯片的晶圆丝印对比,从图中可以看到,两者几乎一模一样。

官方表示,小米澎湃 P1 芯片为小米自研设计、南芯半导体代工(内部代号 SC8561)。这款芯片具备超高压 4:1 充电架构,实现了 120W 单电芯充电。

支持 1:1、2:1 和 4:1 的转换模式,所有模式均可双向导通,可实现有线 120W、无线 50W、无线反充等多种充电功能。

小米自研的澎湃 P1 芯片与南芯 SC8571 在拓扑结构上完全不同,是不同设计、不同功能、不同定位的两颗充电芯片。

简单点来说就是澎湃 P1 由小米自主研发设计,南芯负责代工。这就好比苹果 A15 是由台积电负责代工,高通骁龙 8 Gen 1 芯片由三星代工,是一个道理。

其次,充电芯片不像手机的 SOC,需要集成通信基带、GPU 图形处理器、ISP 图像处理器、NPU 神经网络处理器等等,难度相较而言没有那么大。

而小米作为一家市值接近 4000 亿港元(之前突破了 4000 亿但又跌落下来了)的 科技 公司,想做好一个充电芯片也是没有问题的,就算用钱砸也能砸出来。

所以关于自研芯片这件事,小米没必要搬起石头砸自己的脚,给自己留下不必要的信任危机和把柄。

我们再来说说充电芯片这件事,其实 120W 目前已经见怪不怪了,也不是小米独有。

和小米合作代工的南芯半导体,就曾在 2021 年 9 月推出代号为 SC8571 的芯片。该芯片为超高压 4:2 充电架构,同样可以实现 120W 双电芯充电。

但是,小米这颗澎湃 P1 芯片还是要更胜一筹的。它是行业首次实现 “120W 单电芯” 充电技术。而之前都是采用的串联双电芯。

小米表示,过去的单电芯快充体系中,要把输入手机的 20V 电压转换成可以充入电池的 5V 电压,需要 5 个不同种电荷泵的串并联电路。

大量的电荷泵和整体串联的架构会带来很大的发热量,实际使用中完全无法做到长时间满功率运行,更难以做到 120W 高功率快充。

驱动小米 120W 澎湃秒充的核心是两颗小米自研智能充电芯片:澎湃 P1。它们接管了传统的 5 电荷泵复杂结构,将输入手机的高压电能,更高效地转换为可以直充电池的大电流。

澎湃 P1 作为业界首个谐振充电芯片,拥有自适应开关频率的 4:1 超高效率架构,谐振拓扑效率高达 97.5%,非谐振拓扑效率为 96.8%,热损耗直线下降 30% 。

澎湃 P1 本身承担了大量的转换工作:传统电荷泵只需要两种工作模式(变压、直通),而澎湃 P1 需要支持 1:1、2:1 和 4:1 转换模式,并且所有的模式都需要支持双向导通。

这意味着总共需要 15 种排列组合的模式切换控制 —— 是传统电荷泵的 7 倍。

正向 1:1 模式让亮屏充电效率更高,正向 2:1 模式可兼容更多充电器,正向 4:1 可支持 120W 澎湃秒充,反向 1:2/1:4 模式可支持高功率反向充电。

澎湃 P1 也是小米充电效率最高的 4:1 充电芯片,可做到 0.83W /mm² 超高功率密度,LDMOS 也达到业界领先超低 1.18mΩmm² RSP。

而澎湃 P1 芯片内部需要用到三种不同耐压的 FLY 电容,每颗电容需要独立的开短路保护电路,而每种工作模式又需要严格控制预充电压,功率管数量接近传统电荷泵的两倍。

并且因为拓扑设计和功能复杂度的提升,每片澎湃 P1 在出厂时都需要通过 2500 多项测试,远高于传统电荷泵。

虽然说了很多专业术语,但用户只需要明白它的主要优势有这些:

澎湃 P1 充电芯片实现了有线 120W 、无线 50W 的充电速率,同时还支持 10W 无线方向充电。

并且它是单电芯,相比于双电芯,它的空间利用率更高,同等体积下电池容量更大,利用控制机身厚度,温控方面,也能得到进一步降低。

所以作为国产的小米,这点上研发实力非常值得肯定。至此,“小米澎湃 P1 芯片是买来的” 这件事,不攻自破。

事件的最后,发文的博主目前也已经删除微博,网友们在这件事上也纷纷表示支持小米,支持国产自主研发的实力。

果子相信盲目跟风的网友们,大多数只是吃风凑热闹,但有句话说的好 —— 谣言止于智者,盲目跟风只会显得自身无知。

所以面对这类事情,一定要理性看待,不信谣,不传谣。因为有原则有底线的人都不会无事生非。而跟风者,是压死受害者身上的最后一根稻草。

一件事一旦一传十,十传百之后。网友就会从吃瓜群众的角色演变成有利可图的人手中的棋子。

而事情在经过未经证实、不明不白的添油加醋后,原来的真相与本质,就会被深盖淹没。到了最后,事件主角成了最大的受害者,遭受了不可逆的伤害与损失。

前阵子 “刘学州” 网暴自杀事件足以给我们敲响警钟了。

小米虽然是一家 科技 公司,不是单体的个人。

但造谣这种事件,无论是对个人、团体、还是公司,都绝对不可取,因为他们理应得到尊重。

图片及资料来源:

[1] IT 之家:网传小米澎湃 P1 芯片并非自研,南芯半导体回应:消息不实

https://www.ithome.com/0/602/111.htm

处理芯片是硬件配置设备的关键所属,也是我国高新科技水准里边最经典的意味着。“中芯国际人”的小故事持续运转,紧系着中国半导体产业的运势与运行。

5月5日,上海积塔半导体官方微博公布的文章表明,张汝京博士研究生以积塔半导体监事会主席、积塔学院医生真实身份,应邀在积塔半导体临港厂区讲谈公司文化专题讲座。与此同时,据芯榜信息,张汝京已辞职青岛芯恩。从打开树林到功成身退,张汝京一手带下去的芯恩,将来将如何选择?

在中国半导体材料发展历程中,张汝京的每一次自主创业都为中国半导体产业的进步进行了开拓性的奉献。他创建的中芯国际为大陆第一家半导体器件公司,新升半导体为大陆第一家300mm大单晶硅片公司,芯恩为大陆第一家CIDM方式的公司。

前不久获知,张汝京已辞职青岛芯恩,调任上海积塔半导体监事会主席一职。回放张汝京上一次“放开手”,2017年年末,在新升半导体慢慢走上正轨之时,张汝京挑选离开:“我就很高兴如今中国缺大单晶硅片的问题逐渐拥有实际性的解决方法,那么就交到我国来再次发展壮大。实际上我非常想要做的是IDM。”

2018年,张汝京带上芯恩项目落户口青岛,基本建设、建成投产中饱经曲折。三年后,这一新项目宣布投片取得成功,也为青岛发展趋势半导体产业引入了一针强心剂。现如今,74岁的中国半导体材料鼻祖再度挥手告别自身的自主创业之作,打开一段在半导体芯片行业的辉煌旅途。

据了解,张汝京此次进军的上海积塔半导体是一家特点加工工艺集成电路芯片制造公司,所制造的BCD、IGBT/FRD、SGT/MOSFET、TVS、SiC元器件等处理芯片普遍业务于汽车电子产品、工业控制系统、电池管理、移动智能终端,乃至城市轨道、智能电网等高档应用商店。

积塔半导体是华大半导体集团旗下全资子公司,华大半导体归属于中国电子CEC,是中央政府可以直接监管的国有控股超大型企业集团。将来,积塔半导体将担负打造出网络信息安全“国家队”的历史进程每日任务,张汝京再一次走到了行业发展的窘境上。返回青岛芯恩,张汝京的放开手离开,或代表着其已完成“取得成功工作交接”,发展趋势彻底走上正轨。

2018年,在集成电路进出口额做到3120.58亿美金、中兴事情暴发之时,提高自主可控工作能力、摆脱海外高端芯片垄断性看起来刻不容缓。

张汝京在接收访谈时曾讲到:“中国到了这一环节,特别是在要做仿真模拟和数学模型混和商品,而IDM(融合元器件生产制造)最好。但是,IDM必须较强的设计工作能力。期待根据一共有共享资源方式,邀约全世界会做仿真模拟和数学模型混和处理芯片的设计部门一起加盟协同创立IDM公司,根据订制化开发设计生产制造高端芯片,从而取代海外进口的。”

因此,他放下过去善于的晶圆代工线路,挑选CIDM方式(C指Commune),即一共有共享资源式的IDM,再弥补一项大陆集成电路产业链的空缺。2018年4月,70岁的张汝京在西海岸新城区的中德生态园带领创立了青岛芯恩,这也是他继世大半导体、中芯国际、LED产品研发生产制造行业、上海新升以后的第五次自主创业。

一个月后,芯恩处理芯片新项目签字仪式全面启动,为中国第一个协同式集成电路生产制造(CIDM)新项目。签订期内的公布数据表明,该项目规划2019年底一期整线建成投产,2022年满产。

但芯恩的进步之途可以说一波三折。2019年12月,芯恩6栋裙楼到顶,8英尺厂机器设备逐渐搬进。接着又遭受新冠疫情等冲击性,相继传来股权融资不如意、控股股东移主的信息,总体进展再度被推迟。

2021年8月,芯恩于青岛举行动员会。大会上官方宣布8英尺厂投片取得成功,投片商品为电力电子器件,合格率达90%以上,光罩厂也于同期完成了商品交货。而8英尺生产线仅仅第一步,芯恩将来挥剑现阶段最现代化的12英尺圆晶的芯片制造。

2021年9月起,芯恩与国银租用相继签定2份融资租赁合同,总共股权融资29亿人民币;11月,国银租用又发布消息,其与芯恩集成电路再签融资租赁业务协议书,以先购买设备再回租的方法向芯恩股权融资27亿人民币。8英尺厂投片取得成功、积放融资租赁合同签定,芯恩以真实的行为展示出对新项目成功推动的自信心与信心。

半导体产业特点相悖,除资产、技术装备外,优秀人才及时也是公司完成经营规模扩张、尖端技术、配套设施齐备的主要支撑点之一。

张汝京曾在2021年胡润财富榜全世界500强品牌发布会上那样表明:现阶段的半导体业较大的问题是优秀人才匮乏。他大力号召同行要加速人才的培养服务体系和梯队建设,要眼光长久。

据了解,芯恩现阶段待岗的1400多名职工,在其中300位以上为领域专业工作人员,全体人员平均年龄为33岁。精英团队关键职工在国际期刊、杂志期刊上论文发表超出300篇,发布半导体材料有关专利权2000多项,包含好几个半导体材料基本专利权。截止到2021年12月,芯恩已提交308项申请专利,在其中275件得到审理号。“我还在青岛做的事便是‘抛砖’,期待可以打动越来越多的‘玉’参加到中国的半导体产业之中来。”

为了更好地增加人才培养和贮备,张汝京邀约了许多领域人员,2018年和青岛大学携手并肩共创了青岛大学微纳技术学院,与此同时出任了终生声誉医生。芯恩不但与学校创建产学研合作方式,芯恩的技术专家也会经常性校园内进行培训讲座,共享全新半导体产业动态性。

高薪职位“挖”高端人才,也变成青岛新经济企业招兵买马的一个普遍存在。2022年4月,芯恩一次性公布了百余个招聘职位,涉及到技术研发、信息科技、检测中心等好几个岗位,薪酬范围在10k-30k不一。

除此之外,芯恩生产制造的IC商品主要是面对汽车电子产品、智能家居系统与IDT工业电子等主要用途,与青岛的行业优点行业相切合。一直以来,青岛将新一代信息技术产业放置发展趋势的第一位。

青岛党代会明确提出了构建现代化产业链优先大城市总体目标,在其中,集成电路、新式表明、虚拟现实技术、人工智能技术、生物技术等十大新型产业,将打造出一批五百亿级和万亿级产业群,基本建设我国战略新型产业产业基地。

2022年3月底,青岛市颁布了适用集成电路发展趋势的十条对策:给与设计方案公司本年度最大500万余元补助;给与新项目最大500万余元适用;给与公司最大500万的一次性奖赏;给与全职的引入的顶级优秀人才(精英团队)500万余元安置费;给与各家创业投资风险投资组织每一年总计奖赏额度最大500万余元……一条条全是“真金白银”。

张汝京引入的自主创业遗传基因、青岛终端产品用户要求切合、地市级方面国家扶持政策等,均为芯恩发展方向引入了决心和支撑点。


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