唐睿：搭建一个国产IP体系

导读：唐睿在奎芯科技上海总部的办公室中接受了经济观察报记者的专访，在接近两个小时的交流过程中，记者看到了这位IC老兵对产业发展的思考，以及对半导体产业链国产化独有的情怀

经济观察报 记者 郑晨烨

2022年12月17日，上海奎芯集成电路设计公司的副总裁唐睿正坐在上海到合肥的高铁上，此次他到合肥，是为了参加2023中国半导体投资联盟年会。

与往年不同的是，这一回唐睿并不是去当嘉宾，而是作为获奖代表企业登台领奖，因为奎芯科技获得了中国IC风云榜2022“年度新锐公司奖”。

领奖当天，唐睿身着一件灰色毛衣内搭白色衬衫，整个人看起来略微纤瘦而挺拔，自带着一股理工男独具的内敛。

在分享获奖感言时，面对台下观众，唐睿不忘趁机再为公司的产品打一把“广告”：“奎芯科技的IP产品已经成功在一些知名厂商的7纳米以上工艺节点得到验证并实现量产。未来将重点打造基于互联IP的Chiplet（芯粒）产品。”

颁奖环节结束后，开始有业内同行与投资机构的代表上来与唐睿互换名片，虽然这些人对奎芯尚不太了解，但对于其所研发的IP产品，却十分感兴趣，这从侧面证明了芯片IP产品旺盛的市场需求，以及这家诞生于2021年的年轻公司，在部分芯片IP细分领域内的产品影响力。

早在这次颁奖的前些天，唐睿就在奎芯科技上海总部的办公室中接受了经济观察报记者的专访，在接近两个小时的交流过程中，记者看到了这位IC老兵对产业发展的思考，以及对半导体产业链国产化独有的情怀。

回忆起奎芯在2022年中的研发历程，唐睿告诉记者，奎芯已经成功流片PSRAMPHY、USB3.2、PCIe4.0、ONFI5.0（消费电子元器件的各类接口）。其中，今年8月3日发布的PCIe4.0PHY标志着国产自主IP研发在台积电12nm工艺上的成功。

当前，奎芯科技的工程师团队正在集中力量自主研发14／12纳米及以下的先进工艺IP，预计明年还将有7款IP完成研发，5款完成发布。

半导体海归

坐落在上海杨浦区邯郸路上的复旦大学，是中国集成电路产业起步的地方，而这一切都离不开复旦大学史上唯一一位女校长谢希德所做的努力。

作为我国半导体物理学科的奠基人，谢希德被称为“中国半导体之母”，她在1952年回国后，先后开办了固体物理、量子力学等课程，并在1958年，与北大物理学教授黄昆合著了《半导体物理学》出版。

在谢希德的努力下，电子工程相关学科成了复旦又一金字招牌，一代又一代的产业人才从复旦走出，“复旦系”构成了中国集成电路产业链的半壁江山。

2000年，唐睿就从复旦大学电子工程系顺利毕业，在彼时的IT互联网浪潮中，相较于其他准备去沿海城市投身IT企业的同学，唐睿对作为互联网基础设施的集成电路产业兴趣更大。

2000年6月24日，国务院印发了第18号文《关于鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》，鼓励外国企业在中国设立合资或独资集成电路生产企业，并逐步降低国内芯片企业的增值税率至3%。

以此为节点，我国的集成电路产业曾迎来了快速发展阶段，北京、上海、深圳、西安，一批集成电路企业如雨后春笋般成立，而随着外国企业的技术及设备陆续进入国内后，“造不如买、买不如租”的思潮开始在产业内蔓延。

在当时，深感集成电路产业复杂性的唐睿，打算继续出国深造，同年，他成功拿到美国东北大学集成电路硕士of－fer，2006年他获得了东北大学集成电路方向的博士学位。

在2006年至2015年期间，唐睿先后在奇梦达（英飞凌）、太阳微电子（后为甲骨文收购）、苹果等硅谷巨头企业中，参与芯片设计领域的研发工作。

据唐睿回忆，他参与设计的芯片包括苹果iPhone6S?和?iPhone6Splus?所用的A9处理器（三星14纳米工艺），iPhone7所用的 A10处理器（台积电 16纳米工艺）;?甲骨文SPARCM7/T7?服务器所用的M7/T7?处理器（台积电20纳米工艺），英飞凌（奇梦达）公司的移动DRAM内存芯片等。

在美国工作生活的十余年中，他目睹了硅谷的集成电路产业，通过兼并收购，行业集中度一步步提高，产业链开始走向高度成熟，树立起了一道高耸而又牢固的壁垒，将中国的同行远远甩在身后。

唐睿告诉记者，在2015年之前的话，国外的IC（集成电路）企业都处在一个兼并的过程，IC企业的数量在减少，大企业不断沿着产业链上下游拓展，将各个细分领域的代表企业都纳入囊中，以便能达到自研自产芯片的一条龙效果。“欧美集成电路的产业，人家已经演进了几十年了，可能累积起来都有几万亿的资金砸进去，筑起了高高的技术壁垒，又通过兼并收购，筑起了产业壁垒，而反观国内目前阶段积累还不够，还处于一个群雄逐鹿的阶段，这几年才在一些细分赛道逐步形成一些龙头企业”唐睿说。

2015年至2020年，唐睿离开了外企，先后在中国移动硅谷5G创新中心和京东方美国担任公司创新战略和投资工作，参与移动在北美ICT重点领域技术研究及创新孵化，人工智能关键技术研究及产品研发，但主要还是专注于如何应用芯片。

在这一时期，移动互联网的兴起压制了IT硬件领域的发展，也吸引走了一大批硬件领域的人才转向软件领域。

在唐睿看来，2015年之后北美互联网行业的高速发展，在某种程度上影响到了硬科技行业的发展。“举个很简单例子，我之前手下有两个人，很好的IC设计工程师，全去了互联网公司，最好人才都转行做软件。”唐睿说。

之所以会出现这样的结果，唐睿认为是由于移动互联网的红利过大，导致国内企业在一定程度上忽视了底层的硬件技术，同2000年兴起的“造不如买、买不如租”的产业发展思潮是十分相同的。

从2018年起，美国政府开始不断推动对中国芯片半导体产业的制裁政策，阻挠中国企业获得先进制程工艺的芯片产品与技术。同一时期，我国也开始不断颁布促进国内半导体产业发展的政策。注意到这一消息的唐睿，感觉到中国芯片产业将迎来新一轮历史浪潮。

“我从事芯片行业这么多年，这几年应该是历史上最好的时期，对芯片创业，历史大潮摆到了你面前，同时，也觉得自己能为中国的半导体产业链国产化略尽一份绵薄之力。”唐睿说。

2021年，在多年的老友，奎芯科技如今的董事长陈琬宜的邀请下，唐睿结束了自己在美国近20年的学习工作生涯，出任奎芯科技市场及战略副总裁，投身到轰轰烈烈的中国半导体创业浪潮之中。

构建国产IP体系

奎芯科技选择切入的创业赛道在芯片产业链的最上游，即芯片IP领域。

唐睿告诉记者，在集成电路产业发展的早期，由于芯片性能较低且功能单一，所以设计难度往往不高，大部分消费电子类芯片厂商都可以独立完成芯片设计的全流程工作。

但随着电子信息技术的不断进步，芯片中集成的晶体管数量越来越多，算力越来越高，单一企业再难从头到尾完成芯片设计工作，芯片产业链开始逐步细分，行业分工也开始出现。

在此背景下，一些厂商发现在芯片设计的过程中，有一些通用功能模块可以被反复使用，这能够加快芯片设计的速度，并且大大降低研发成本，这些模块后来就被统称为IP。“IP是芯片的基本单元，你可以理解为建房子用的砖和瓦，后面大家发现，我也可以提前造好墙，到时候根据需求直接几面墙一拼就成了房子。”唐睿向记者解释说。

在他看来，芯片IP是集成电路设计产业的核心产业要素和竞争力体现，并且经过多年的技术演进，IP产业也已进入到高度细分的成熟阶段。

根据海外研究机构IPnest数据，2021年全球半导体IP市场规模为54.5亿美元，同比增速从 2018年的6.0%上升至 2021年的 19.4%。预计未来几年市场规模将持续稳步扩张，IBS数据，全球半导体IP市场规模有望在2027年达到101亿美元。“芯片IP有点类似于光刻机，虽然产业规模不大，但是对整个产业链来说具有重大意义。”唐睿说。

而对于想要跻身IP产业分得一杯羹的初创公司奎芯来说，选择哪一条细分赛道切入就显得尤为重要。

“从功能来看，IP可以简单地划分为处理器IP、数字IP、接口IP、存储IP等，目前处理器IP的市场份额最多，占比超过一半，而接口类IP的市场份额居于第二，占比在25%左右。”唐睿说。

他告诉记者，目前全球IP供应商主要来自英美，尤其是在高速互联IP，高端CPU、GPU等核心IP领域，国际大厂已经形成了较高的技术壁垒。国内IP企业虽然正在向国际领先IP厂商全面追赶，但行业整体底子还较为薄弱。

在此背景下，唐睿与公司其他创始人团队经过多天的讨论，奎芯选择从高速接口IP产品上切入，然后再逐步横向覆盖构建全品类IP产品。

“虽然国产IP从技术上相对欧美厂商晚了2—3年，但奎芯设计的IP在7-12nm的制程上优先考虑供应链的安全，把各种制程IP补足，为国内客户提供国产替代的选项。”唐睿说。

记者了解到，高速接口类IP，在数据中心、人工智能、消费类电子、汽车电子、物联网等诸多领域都有应用场景。

“电脑的外部接口如HDMI，USB是大家耳熟能详的，其实还有很多内部数据接口也会发挥巨大的作用，比如总线接口PCIE、内存接口DDR或者LPDDR、显存接口GDDR或者HBM等。”唐睿向记者解释。

此外，随着近年来智能汽车的大踏步发展，汽车自动驾驶和智能座舱采用了大算力的SOC（系统级）芯片，其计算、感知、执行都需要更快的数据传输能力给予支撑。

瞄准的市场需求的奎芯，便开始紧锣密鼓地进入的产品研发的节奏当中，回忆起公司第一款IP产品面世的过程，唐睿惊讶于国内工程师对产业及工作的热情。

在上海虹桥商务核心区，奎芯科技所在的楼栋到了凌晨，也总还是会亮着灯光，在唐睿眼中，代表着中国半导体产业未来的中生代工程师，正在有自己的踏实与勤奋，一步步改变着行业现状。“我刚回到国内的时候，我还是挺惊讶于同事们加班的热情，可能外界说难听些，会把这个形容为卷，但我觉得不是，芯片是一个实践性的行业，你做得越多，你的经验、理论都会更加成熟，所以我觉得中国的中生代工程师会成长得很快，未来5年，国产半导体行业可能就会呈现一个不一样的面貌。”唐睿说。

2022年7月，奎芯研发的PSRAMPHYIP产品成功交付客户并流片，该产品可以应用在手机、手表等智能终端上，为设备提供更大容量的缓存空间，降低设备功耗与成本。

“这几年OLED技术进展很快，屏幕分辨率逐步提升，这就对缓存容量提出更高的需求，比如智能手机在息屏状态下，流动播放屏保图像，此时屏幕驱动芯片为睡眠状态，就需要有一个缓存能够存下整一帧或多帧图像信息，且目前图片分辨率较高，一张图片的容量通常较大，就需要有较大容量的缓存，又或者在具备终端音频视频播放能力的应用中，设备为保障音频/视频播放流畅度，同样有较大的缓存需求。”唐睿举例向记者说明PSRAMPHY产品的应用场景。

一个月后，奎芯科技又推出了首款高速互联接口IP产品PCIe4.0PHY，并成功在台积电12nm工艺上流片应用。其中，PCIeExpress是一种高速串行计算机扩展总线标准，负责连接CPU和许多计算机芯片设备，比如GPU、DPU、SSD等，PCIe4.0最大带宽可达到32GB/s。“PCIe是计算机总线，简单来说，如果你拆开你自己的电脑的话，你会发现GPU、内存、硬盘等模块都是通过接口接入到CPU，然后CPU再来处理这些数据，那么PCIe4.0PHY的IP产品，就是用在CPU接口上面，相当于在芯片上预置了一个能高速连接其他元器件的功能模块。”唐睿向记者解释。

他告诉记者，奎芯推出的PCIe4.0PHY，以低功耗和高性能为设计目标，支持各种高带宽的传输应用场景，在性能上已与海外厂商的同类产品保持一致，为国内厂商提供了一项国产替代的选择。“在这个领域上，用我们和用海外厂商都是一样的。”唐睿说。

在2022年上半年，奎芯接到的一个车规级电子的产品需求，曾给唐睿留下了深刻印象，据其回忆，该客户在产品设计的过程中，需要用到奎芯自有的MIPI（移动产业处理器）接口，该接口主要用于对接智能汽车上的各类传感器。

“MIPI最早是为了简化和统一手机处理器的接口，但汽车智能化、网联化程度的不断提高，车身中上百个传感器都需要链接处理，因此MIPI也被应用到了汽车上，之前有个玩笑不是说智能汽车就是长了四个轮子的智能手机。”唐睿说。

他告诉记者，该客户在找到奎芯之前，已经有其他第三方供应商参与到该项目中进行技术评估，但是由于客户产品要求过车规产品认证，并且对于静电保护要求苛刻，因此对于IP产品的技术规格有着很高要求，而其他供应商都没有办法满足。“我们在对接过程中发现，那个客户对产品的设计方案存在问题，他们想要的目标生产工艺达不到车规级产品的认证标准，同样，在满足8KV静电保护能力的前提下，还要做到高速率数据传输也是不太现实。”

在此背景下，唐睿和公司的团队结合客户的产品应用场景需求，产品规格的特殊性，以及IP的目标参数分析，对客户目标工艺进行综合评估后，提供了完整的技术评估方案。

并且作为对比，唐睿他们还准备了另一个晶圆厂同样节点工艺的性能评估方案供客户对比。

原本只是需要奎芯提供MIPIIP产品的客户，在看完了唐睿提供的完整工艺评估方案后，明白了项目的问题，并且对整个产品计划进行了调整，推进到更符合性能需求的工艺制程上。“其实，目前国内很多芯片设计厂商，经常说国内客户不信任自己人，这一方面固然存在使用惯性的问题，另一方面，站在客户角度，如果相关供应商能够给出相当专业且有说服力的评估方案，偏见自然就会消除。”

在采访的最后，唐睿告诉记者，眼下国内半导体行业正面临寒冬，消费电子的需求下滑导致芯片产能出现过剩，加之美国持续加码制裁，产业链上下游的公司日子都不好过。

而对于奎芯来说，相较于IP领域的海外巨头，目前公司能提供的产品类型依旧较少，品牌声量也有待提高。

但是唐睿认为这些问题最终都能解决，在他眼中，处在产业链上游的芯片IP，要解决的是工程问题而不是科学问题。“工程问题需要产业链上下游进行磨合，需要客户帮助发现、解决问题，以进行迭代。国产IP只要有机会去不断尝试、突破，是非常有机会赶超的。”唐睿说。