1.【芯历史】从卖减肥药和墓碑，到造出麒麟990
2.钰创科技卢超群：不同技术的异质整合推动半导体产业再迎辉煌
3.台积电杀进3纳米 决战三星
4.半导体专利纠纷为何愈演愈烈
1.【芯历史】从卖减肥药和墓碑，到造出麒麟990
集微网消息（文/Oliver），在苹果今年的发布会上，可以看到下面这样一张图。先不论图片内容的准确性和真实性，至少从海思的麒麟980在苹果发布会上镜这一点来看，海思的麒麟系列芯片已经能与苹果和三星分庭抗礼了。
海思最新的麒麟990 5G版本已经用上了台积电的7nm EUV工艺，坐拥103亿个晶体管。而苹果今年的A13芯片用的却是台积电的升级版7nm，集成的晶体管数量为85亿个。
业内人士指出，华为海思和苹果将是明年台积电5nm唯二的尝鲜者。最先进的工艺只会用来打造最好的芯片，代表着国产最高水平的海思是如何一步步走到今天的呢？
海思的前世
1987年9月，刚从国企南油集团辞职的任正非与5人合伙，以“民间科技企业”的身份成立了“深圳市华为技术有限公司”，经深圳市工商局批准获得注册，注册资本2.1万元，员工14人。
虽然公司名里有“技术”二字，但是华为在初创期主要以贸易业务为主，甚至还卖过减肥药和墓碑。不过，不久后华为就开始了电话交换机业务。
从贸易到技术研发是需要一个转变过程的，华为的电话交换机业务一开始也是以倒买倒卖为主，任正非经辽宁省农话处一位处长的介绍，华为代理了香港鸿年公司的HAX交换机产品，靠中间的价格差获利。
1989年，华为从国营单位购买散件，打着华为的品牌自行组装BH01型交换机，这是华为自主研发的首个产品。但由于电信设备中芯片成本占比很高，购买通用芯片的价格高，产品也没有差异化。通过价格战之后，企业能斩获的利润微乎其微。于是，华为在1991年决定开启自研芯片之路，并成立了ASIC设计中心，这也是华为海思的前身。
设计中心要有人才才能运作，人才从哪来呢？任正非派出了华为员工去目标机构蹲点，就连任正非自己去参会，也都经常带回几个临场“面试”的人才。
只要锄头挥得好，没有挖不到的墙角。华为的芯片奠基者徐文伟（现华为董事、战略研究院院长）就是被这样挖过来的。
当时，徐文伟刚刚从东南大学自控系硕士专业毕业一年，在著名的港资企业亿利达从事高速激光打印机的开发工作，擅长电路设计和汇编语言。
1991年，邮电部在西安办了一个程控交换机学习班，汇聚了全国做交换机开发的技术骨干，其中就包括徐文伟，面对这一广纳人才的良机，华为派去的人白天学习，晚上就挨个到宿舍敲门挖人。
后来，不知道任正非用何种方式，散发了何种人格魅力，让徐文伟不惜得罪老东家，来到了刚起步不久的华为，并建立了器件室，负责印刷电路板（PCB）设计和芯片设计。
芯片研发比卖减肥药要难几亿倍，华为当时的资金并没有如今这般雄厚，任正非只能咬咬牙借高利贷来投入芯片研发。他曾站在六楼办公室的窗边，和研发人员打趣：“新产品研发不成功，你们可以换个工作，我只能从这里跳下去了！”
功夫不负有心人，1991年，华为首颗具备自主知识产权的ASIC一次就流片成功，这是一颗用在交换机上的多功能接口控制芯片。1993年，华为第一颗用自己的EDA平台（重金购买的西方EDA设计系统）设计的ASIC芯片问世，成功实现了数字交换机的核心功能——无阻塞时隙交换功能。
1996年，华为又迎来了两位重要角色：硕士毕业生何庭波和王劲。那一年，何庭波27岁，北京邮电大学通信和半导体物理专业硕士毕业，进华为从事光通信芯片设计；王劲24岁，先后就读于哈尔滨师大附中毕业和浙江大学无线电专业，浙江大学通信与电子系统硕士毕业，进华为做GSM基站研究。
1998年，何庭波被委以重任，独自前往上海组建无线芯片团队研发3G芯片。同样在这一年，作为华为GSM基站BTS30产品的产品经理，王劲的这款产品从1998年一直卖到2008年，是华为公司销售生命最长，销售金额最大的单一基站产品，累积销售数百亿美元。
手机业务打开消费类芯片大门
谁都逃不过“真香效应”，任正非也不例外。
1997年信息产业部主动希望华为做手机，被任正非一口回绝。2002年，时任华为运营商解决方案部副部长的张利华在研讨会上表示：“华为应该尽快立项3G手机！”
这换来的却是任正非拍桌子暴怒：“华为公司不做手机这个事，已早有定论，谁又在胡说八道！谁再胡说，谁下岗！”
而现在，华为已经毫无争议的成为了第一大国产手机厂商。今年，国内第三季度安卓手机增量市占率方面，华为以39.4%的占比领先第二名vivo 超过10个百分点。
一位前海思人士透露，正是因为华为要做手机业务，海思才独立出来，以进入消费级芯片业务。
面对当年庞大的手机市场，任正非沉思后决定接受下属的建议。张利华再次汇报完相关材料后，任正非很冷静的对华为当时负责财务工作的纪平说：“纪平，拿出十亿来做手机。”然后又对房间里其他人说：“做手机跟做系统设备不一样，做法和打法都不同，华为公司要专门成立独立的终端公司做手机，独立运作！你们几位筹划一下怎么搞。”
2003年11月，华为终端公司正式成立。2004年4月，华为在深圳成立了海思半导体，英文名为“HiSillicon”。徐文伟和徐直军（现华为轮值董事长）都曾主管过海思一段时间，最后任正非决定由何庭波担任海思总裁。
毫无疑问，新业务的起步是困难的。2004年至2007年期间，海思消费芯片对外销量几乎为0，海思一成立就组建的手机芯片研发队伍，长达五年了无音讯，做出来的芯片自己都不敢用。在此期间，海思拿得出手的只有数字安防监控芯片，而这也是因为海思赶上了中国安防产业的崛起。
2007年，在安防芯片商用传来捷报之际，远在欧洲的王劲被郭平调回上研所，成立巴龙（Balong）项目组，开始专攻移动端芯片。
2010年初，华为推出了业界首款支持TD-LTE的终端芯片巴龙（Balong）700。多年以后的今天，巴龙系列已经是能够和基带大佬高通抗衡的存在，它也是中美贸易战中华为生存的底牌之一。
麒麟问世
我国是全球最大的消费电子产品生产国、出口国和消费国，手机又是销量最大的消费电子产品，而处理器则是一部手机的心脏。
一是巨大的市场诱惑，二是华为的手机业务需要自研的高端芯片保驾护航。所以，海思创立的初衷和终极目标都是手机处理器。
任正非描述了他眼中海思的定位：“海思是华为的附属品，跟着华为的队伍前进，就像一个坦克车、架桥车、担架队的地位。”
2009年，华为发布了第一款GSM低端智能手机的Turnkey解决方案，这个方案采用来自华为GSM基站的自研BP技术，开发的AP芯片名为Hi3611（K3V1）。这也是国内第一款智能手机处理器，采用的是110nm工艺，而当时的竞争对手已经采用了更为先进的65nm，甚至是45nm。
由于工艺落后，采用的又是不被看好的Windows Mobile操作系统，华为只得将K3V1打包成解决方案，提供给山寨手机使用。
作为试水智能手机市场的第一款芯片，K3V1无疑是失败的。连华为营销副总裁胡厚崑都认为，服务低端的GSM山寨机混淆了华为的定位，伤害了华为的高大上品牌价值，坚持要砍掉这条线。
不过，K3V1对于华为而言是一块敲门砖，砸开了华为终端芯片的另一条新征程。
2011年对于华为来说是一个重要的年份，余承东从欧洲回归执掌华为消费者业务。华为新成立了一个总研究组织——2012实验室，主要面向未来5-10年的发展方向进行研究。海思和研究人工智能的诺亚方舟实验室等一起作为二级部门归属于2012实验室。
任正非找到何庭波，对她说道：“给你4亿美金每年的研发费用，给你2万人，一定要站立起来，适当减少对美国的依赖。”
2012年，手机界的多核大战开启，从单核、双核进入了四核时代，海思抢先在当时移动处TI、高通等业界大厂之前推出了四核的K3V2芯片，号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器。
同年，余承东定下七条重要的调整战略，其中包括“启用华为海思四核处理器和巴龙芯片”。 K3V2被用在了华为的D2、P2、Mate 1、P6等旗舰机型上，但却由于功耗过高，兼容性差，直接影响了手机销量。
K3V2再度饮恨而终，无疑对海思来说是沉重的。但是海思没有就此作罢，任正非在一次对华为实验室的讲话中强调，“（芯片）暂时没有用，也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞，那就不是几百亿美金的损失，而是几千亿美金的损失。公司积累了这么多的财富，这些财富可能就是因为那一个点，让别人卡住，最后死掉。这是公司的战略旗帜，不能动摇。”
“谁无暴风劲雨时，守得云开见月明。”
2013年，海思将中国古代瑞兽“麒麟”放在了新款芯片之上，麒麟910正式发布。这款芯片配备4核1.6GHz高速处理器和4核Mali450 GPU，制程上也追赶上了高通的28nm脚步，而且还首次集成了自研的巴龙710基带芯片。
有了K3V2的前车之鉴，麒麟910经过深度优化，大大降低了功耗，并改善了兼容性。麒麟910的推出使得海思的手机芯片到了可以日常使用的程度，此后这款芯片也陆续在华为Mate2、荣耀3C 4G版、MediaPad M1平板、荣耀X1平板等终端上面出现。
2014年6月，麒麟920芯片正式发布，采用28nmHPM工艺制造，4个ARM Cortex-A15处理器和4个Cortex-A7 处理器结合在一起，集成了音频芯片、视频芯片、ISP，集成自研全球第一款LTE Cat.6的Balong720基带。
值得一提的是，搭载麒麟920芯片的荣耀6登顶各大跑分软件，海思的芯片终于能与高通扳手腕了。
然而，这一年7月，担任华为海思无线芯片开发部部长的王劲，刚从美国出差回来就连轴开会，回家后突发心脏病去世，年仅42岁。
“王劲一直是华为研发中啃硬骨头的人。”这是同事对于这位手撕高通防线的华为骨干的评价。
痛失大将的海思没有缓下脚步，2014 年 9 月，麒麟 925 芯片推出，麒麟系列芯片开始被大众接受。这款芯片被用在了华为Mate 7和荣耀6 Plus上，创造了华为Mate 7在国产3000价位上高端旗舰的历史，全球销量超750万。
随后几年，麒麟芯片越战越勇，与台积电的合作也越来越紧密。华为的手机业务与海思的芯片齐头并进，不断实现突破。
2017年，海思推出了第一代AI芯片麒麟970，业内首创在手机SoC芯片上采用独立的AI计算模块“NPU”设计，一举拿下6个业界第一。而苹果的自研AI芯片A11比麒麟970的发布时间迟了2周。
从2018年的麒麟980，再到今年的麒麟990 5G版本，都采用的是台积电时下最先进的工艺。华为扮演的角色已然从追赶者，转变成了引领者。
长跑没有终点
华为一开始卖减肥药是为了活着，现在做芯片、卖手机，可不再是为了生存那么简单。虽然正面临着美国的禁令威胁，但即使没有美国，华为依然能够很好的生存下去。
华为的远景是，致力于把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。客观来讲，这个目标不可能实现，只能努力去逼近，所以华为开启的是一条没有终点的长跑。
华为的加班文化成了外界茶余饭后的谈资，但海思现有的芯片研发实力，不正是王劲、徐文伟、何庭波这样埋头苦干员工一点一滴打下来的吗？
通过多年的积累，海思已经建立了强大的 IC 设计和验证技术组合，开发了先进的 EDA 设计平台，并负责建立多个开发流程和法规，并成功开发了 200 多种拥有自主知识产权的模型，并申请了 8000多项专利。
2018年全球前10大IC设计公司榜单中，海思排在第5位，营收年增长率位居第一，高达34%。然而，海思也有尚未攻克的短板，例如自研GPU落后于国际一流水平，射频领域也很难与国外企业正面较量。
长路漫漫，崎中求索。方才15岁的海思，未来还将书写怎样的传奇呢？（校对/holly）
2.钰创科技卢超群：不同技术的异质整合推动半导体产业再迎辉煌
集微网深圳报道，10月27日，2019新一代信息技术暨集成电路创新发展国际峰会——新芯峰会/New Core Summit 2019”在深圳市南山区北京大学深圳研究院举行。在本次峰会上，美国工程院院士、IC 设计公司钰创科技董事长卢超群以《集成电路加乘人工智能与异质集成整合再创科技及经济大成长》为主题进行了演讲。
美国工程院院士、IC 设计公司钰创科技董事长卢超群
作为IC设计及半导体产业专家，卢超群本科毕业于国立台湾大学，硕士与博士毕业于美国斯坦福大学电机系，1991年获选为国际电机电子学会荣誉会员(IEEE Fellow)，1999年荣获美国国家工程学院院士。同时，卢超群一手创立的钰创科技是一家半导体业IC设计厂商，致力于生产应用导向的移动储存产品，是台湾半导体行业的龙头企业之一。
卢超群博士认为，20世纪的硅科技奠定21世纪科技的基础，将引爆科技多元化应用革命。集成电路就是半导体的精华，而所有的应用都是客户和使用者，比如说深圳是一个非常好的智能城市进步典范，中间的大脑和心脏叫做Smart Chips和system，将系统和芯片紧密的结合在一起。
半导体业界最常探讨的议题是，摩尔定律何时终结？有人提出在 2025 年，然如今的全球半导体产业都是在围绕摩尔定律前行。对此，卢超群以精准的观察剖析半导体产业技术发展历程，将其分为Silicon 1.0至4.0四个世代。
在Silicon 1.0时代，每一节点线宽微缩0.7倍，30微米至28纳米共20节点，促进IC产业放量经济成长。但是，为什么0.7x线宽微缩的铁律发展到28纳米世代却告终了？
卢超群指出，“Silicon Age 1.0”时代终止于28纳米节点，然而从28纳米节点以下，到今日半导体技术走到10纳米世代，这段时间被称为”Silicon Age 2.0“世代。在这个过程中，面积微缩（Area Scaling）取代了线宽微缩，让半导体数往28纳米以下推进，产业从而进入“Silicon Age 3.0”世代，就是进入体积微缩的时代。
“Silicon Age 3.0”提出的体积微缩，是利用底部的面积加上封装技术拉出一个3D空间，再回算成单位面积。通过这种做法，摩尔定律的精神再度被延续。值得注意的是，这样的做法的可能性已经被苹果iPhone 7加上台积电的InFO封装技术印证。
台积电（TSMC）为什么能够独家拿下苹果芯片代工订单？法宝来自他们的整合扇出式（InFO， Intergrated Fan-Out）封装技术。台积电将封装和异质结构彻底整合。未来4年，台积电还在持续推进这个进程。台积电所开发的InFO晶圆级封装技术，让得以用非常薄的层叠封装（package-on-package，PoP），结合大量的I/O焊垫以及为新一代 iPhone 的应用处理器提供更佳的散热管理。
3.0”提出的体积微缩，是利用底部的面积加上封装技术拉出一个3D空间，再回算成单位面积。通过这种做法，摩尔定律的精神再度被延续。值得注意的是，这样的做法的可能性已经被苹果iPhone 7加上台积电的InFO封装技术印证。
苹果和台积电的完美表现，完成了”Silicon Age 3.0“的任务，同时也为现在正在经历的“Silicon4.0”时代暖场。“Silicon 4.0”世代就是要充分利用异质整合技术，结合半导体和应用系统终端技术，从而实现全球半导体产业的产值达到1万亿美元的目标——让摩尔定律不死，工艺技术走到1纳米的更高目标。
卢超群提倡“异质整合”(heterogeneous integration，HI)，是因为半导体产业必须要脱离对工艺节点微缩的痴迷。而为了取得成长动力，产业界必须以“不同技术的异质整合”来创新。
不过，卢超群所提倡的HI并非异质整合SoC、系统级封装(SiP)或多芯片模块(MCM)，而是一种“整体化(holistically)的整合性解决方案”，牵涉系统设计、算法与软件，结合不同的硅组件如SoC、DRAM、闪存、ADC/DAC、电源管理、安全芯片，以及可靠性控制组件。
卢超群指出，现在芯片产业已经不再押注工艺的持续微缩，他认为产业界可以将知识应用于更大的任务，AI、IoT、HI、IC 和 VI 新多元技术加乘整合正缔造人类技术与文明，在跨不同领域的产业实现“普适智能”(pervasive intelligence)，从AI、人类、自然界到生物、细胞、细菌以及医疗智能。
他举例指出，在美国麻省理工大学（MIT）研发出一颗能监测体内病变情况的芯片药丸，其首先在与人类基因最为相似的猪身上采用。未来，当病人吞下这种药丸，它就会扮演在人体内收集资料以及提供情报的微型电脑。
“人类一定要尝试去征服时间和空间，其中教育是唯一的方式，这也是人和动物、植物不同的地方。”卢超群最后说道。（校对/holly）
3.台积电杀进3纳米 决战三星
台积电在7纳米、5纳米制程完封三星后，目前更加快3纳米研发，以延续领先地位，不让对手三星有先缝插针抢单的机会，据电子时报报导，台积电3纳米传出提前启动，位于南科30公顷用地，可望提前4个月、预计于今年底即可完成交地，摆明就是冲着三星而来。
报导指出，相较于三星陷入7纳米EUV制程良率困境，台积电7纳米以下制程持续推进，几乎吃下所有芯片大厂订单，而5纳米预计明年第2季量产，目前传出苹果、华为和高通将抢下首波产能。
三星7月底曾宣布将在3纳米制程推出全新“环绕栅极”（Gate-All-Around，GAA）技术，号称超前台积电1年，更赢过英特尔2~3年。
三星推出全新GAA技术的3纳米制程跟当前7纳米相较，可使耗能降低50%，芯片面积缩减45%，效能提高35%，预计2021年正式量产；而台积电也持续加快3纳米技术研发，预计2021年进行试产、2022年量产，至于3纳米技术细节并未披露。中时电子报
4.半导体专利纠纷为何愈演愈烈
从汇顶科技与瑞典指纹卡有限公司（下称瑞典指纹卡）、上海思立微、台湾神盾公司之间多起专利纠纷，到晶丰明源在科创板上市前夕被矽力杰起诉侵犯专利权，再到台积电与美国格芯（Global Foundries）之间互诉专利侵权……近年来，半导体领域的专利诉讼频发，这与业内人士的分析趋于一致。“半导体行业发展从以往低水平的价格战进入以知识产权为主要竞争手段的发展阶段。”近日举办的“半导体知识产权发展论坛”上，多位业内从业者表达了类似的观点。
论坛上，上海硅知识产权交易中心有限公司总经理徐步陆发布《中国集成电路知识产权年度报告（2018）》（下称报告），并结合报告分析，近10年来我国集成电路领域专利数量保持快速增长趋势，随着集成电路产业销售规模持续增长和国内企业对半导体行业专利布局愈加重视，以往只在欧美日韩等国家和地区企业之间发生的专利诉讼案件，如今在国内将逐渐增加。
布局加快，专利意识明显增强
徐步陆在接受中国知识产权报记者采访时介绍，从1985年到2018年全球主要集成电路企业专利布局情况来看，美国和日本的企业走在世界前列。中国近10年来集成电路领域专利数量持续保持快速增长的趋势，专利保护和布局意识日益增强。2018年，中国集成电路专利公开数量为4.1919万件，比2017年增加了7380件，近两年中国集成电路专利年度公开数已超过了美国。
中国半导体行业协会提供的数据表明，从2000年到2017年的18年间，中国集成电路产业销售规模年均增速为20.6%，全球集成电路产业销售规模年均增速为4.8%；中国已经是全球集成电路产业发展最快的国家，在全球的占比持续提高，已成为全球主要消费市场。一位集成电路企业的知识产权负责人分析，在国家加快推动集成电路产业发展相关政策和中国集成电路市场规模快速增长的双轮驱动下，国内集成电路产业规模逐年扩大。为了保护在集成电路市场的技术竞争优势，国内外集成电路企业更加重视创新保护及知识产权布局。
报告显示，从技术分布情况看，中国集成电路专利技术分布基本与美国的情况一致：设计技术相关的专利数量最多，其次是制造技术、封装测试。国外专利权利人在设计、制造及封测技术的专利数量占比达31%、39%、19%，可见国外权利人对中国集成电路市场比较重视。对比中国与美国相关专利技术，除了原子层沉积之外，2018年度制造和封装技术中国专利数量均比美国专利多，这和中国近几年大力新建集成电路生产线和封装产线情况相符合，而集成电路制造企业的专利布局相对集成电路设计企业和封测企业更为积极。
争议频发，市场竞争开始升级
随着市场竞争加剧和专利保护意识与能力的提升，专利作为企业制胜市场的砝码之一，其分量与日俱增。“越来越多的企业以知识产权为工具进行市场竞争，行业发展从低水平的价格战进入拼技术、拼专利的竞争阶段。”徐步陆发现，在最近的多起专利诉讼中，中国集成电路企业出现了从被告到原告，从被动应诉到主动起诉、互诉，以压制竞争对手的身份转变。
以指纹芯片领域的专利纠纷为例，在后来者居上超越瑞典指纹卡后，汇顶科技被前者以侵犯专利权为由诉上法庭。在国内指纹芯片的蛋糕越做越大后，汇顶科技同样以专利侵权为由，将同行上海思立微送上被告席；见招拆招，上海思立微随即反诉汇顶科技与上海魅之族数码科技有限公司侵犯专利权。在这些诉讼背后，既是竞争加剧后市场利益的明争暗抢，也是技术实力和专利制度运用能力的正面交锋。
以侵犯专利权为由，将晶丰明源诉至法庭，而导致其科创板上市一度中止的矽力杰半导体技术（杭州）有限公司（下称矽力杰）同样有过被诉的经历。早在2010年，芯源系统股份有限公司（MPS）在美国提起专利侵权诉讼, 主张矽力杰恶意侵害MPS有关高效率低压、低电流转换器 (例如直流对直流降压转换器)的专利。
“经过近10年的快速发展，国内集成电路企业的专利保护意识和能力普遍提升，从被动应诉、积极应诉到主动运用专利制度赢得市场，这是市场发展和竞争的必然结果。”上述负责人分析。
核心短板，专利运营亟待提速
虽然我国半导体市场已成为全球主要市场，但国产化水平却仍处于初级发展阶段。目前，在国家政策及相关产业基金的支持下，国产半导体替代的前进步伐正越来越快，但部分核心部件不能生产，成为限制产业发展的较大掣肘。
这一问题从集成电路企业的专利布局上也得到体现：一方面，由于中国的集成电路产业起步较晚，核心技术受制于人，研发投入相对偏小，因此我国集成电路产业在设计、制造工艺、封装测试等核心技术创新和专利的积累方面的差距依然较大。尤其是处理器、存储器方面的核心专利储备明显不足。另一方面，总体来说，中国集成电路企业相对重视在国内的专利布局，但在全球的布局还存在明显差距。报告显示，中国集成电路设计企业（产品公司）拥有美国专利超过100件的仅有4家，全球布局亟待加强。
对此，徐步陆建议，专利作为集成电路企业核心资产，除了自身积累外，仍需要采用国际先进理念，通过实体企业拆分出专利运营公司，或与第三方专利运营平台合作，通过知识产权运营，捕捉国际高价值专利的交易时间窗口、获取基础性专利，同时盘活企业存量专利资产。中国知识产权报
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