助力車載視覺進入“快車道”，以IP化打破芯片設(shè)計周期定律
助力車載視覺進入“快車道”，以IP化打破芯片設(shè)計周期定律
繼5月上市后，思特威進一步提速拓展高端車載電子與智能手機應(yīng)用市場。近期，更是相繼在高端車載前裝與旗艦級智能手機主攝領(lǐng)域推出重磅新品。在車載領(lǐng)域，思特威目前已擁有6顆車規(guī)級高性能的CIS產(chǎn)品，并最新發(fā)布了車規(guī)級針對高端ADAS應(yīng)用的SC220AT，后續(xù)還將針對車載影像類、感知類與艙內(nèi)三大應(yīng)用進一步全方位地布局汽車芯片產(chǎn)品。思特威之所以能在高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品性能的快速突破，離不開其技術(shù)核心人物，思特威首席技術(shù)官 —— 莫要武。
作為中國最早一批進入半導體領(lǐng)域的探索者，莫要武博士深耕CMOS圖像傳感器領(lǐng)域二十余年，主持設(shè)計了近百款CMOS圖像傳感器產(chǎn)品，斬獲多項技術(shù)專利載譽無數(shù)，在全球半導體領(lǐng)域內(nèi)擁有極高知名度，若列一份全球CIS專家榜的話，作為元老級人物的莫博士至少能排進前五名。
如今已成為國內(nèi)CIS領(lǐng)軍企業(yè)思特威CTO的莫要武博士，仍不忘秉持初心，對技術(shù)探索充滿敬意和熱愛，帶領(lǐng)思特威的研發(fā)團隊乘風破浪，為國產(chǎn)CIS的技術(shù)突破做出新的貢獻。
突破次元壁 邂逅半導體
高中莫要武曾多次參加各類數(shù)理化競賽，只因在參加省化學競賽時錯過了物理課程的半導體章節(jié)，于是他便將高考志愿填成 “半導體物理與器件”，并由此開啟了他邂逅半導體長達幾十年的人生之旅。
有趣的是，這次省化學競賽的參賽者中還有格科微的創(chuàng)始人趙立新趙總，比賽期間作為隔壁縣高手的他與莫要武曾住在同一個宿舍，兩人都給彼此留下了深刻印象，后來還都畢業(yè)于同一所高中。曾在同一賽場棋逢對手的兩位青年才俊，如今又進入到CIS同一個領(lǐng)域中繼續(xù)著競賽。
在莫要武大學期間，家人鄰里聽聞其專業(yè)后，便將收音機、錄音機乃至黑白電視機等他們認知中的“半導體”給到莫要武進行修理，而這有趣的“誤會”卻也讓他熟知了各類小型家電的線路圖，并“被逼”成為了一個無線電愛好者。后來在攻讀碩博學位時，他曾獨立修好了教研室一臺兩年都沒有調(diào)試好的液相外延爐，還利用一些報廢的舊設(shè)備搭建了一個完整的系統(tǒng)，最終完成畢業(yè)設(shè)計。這個系統(tǒng)后來還承擔了上海市科委和國家自然科學基金的項目，而這些僅僅是他的初露鋒芒。
七天完成首顆芯片設(shè)計，創(chuàng)“斷貨王”神話
加入思特威之后，莫要武展現(xiàn)出了他強大的科研實力。通常，一款芯片從設(shè)計到量產(chǎn),大約需要12~36個月,如果中間流程有問題,時間甚至還要更長。而莫要武完全打破了這一周期，他以迅雷之勢在研發(fā)團隊組建首周就完成了第一顆CIS芯片的設(shè)計——SC1235，這顆芯片一經(jīng)推出便成為了當年安防領(lǐng)域年度“斷貨王”，市占率高達60%，創(chuàng)業(yè)界“神話”。而僅僅才過了兩周，莫要武帶領(lǐng)的研發(fā)團隊再次交出了第二顆1080P/2MP的芯片產(chǎn)品SC2135，該顆芯片之后同樣成為了行業(yè)內(nèi)炙手可熱的“大熱門”產(chǎn)品。
“后來得知同期有很多家公司都在做1080P/2MP的產(chǎn)品，因為思特威的性能優(yōu)勢和快速切入，才贏得了先機，這一點在0到1突破時尤為重要?！蹦湔f道。如此高效快速的研發(fā)奇跡，離不開他職業(yè)生涯初期在日本的諸多經(jīng)歷。
奔赴海外數(shù)十載，精益求精鑄就工匠之心
上世紀末，日本半導體從資金投入、到技術(shù)攻關(guān)、再到產(chǎn)品落地等都發(fā)展飛速，令其半導體產(chǎn)業(yè)無論在產(chǎn)品、材料與設(shè)備等一直處于國際領(lǐng)先位置，彼時對半導體狂熱的莫要武也慕名前往。
1997年，莫要武加入日本大阪的一個研究所，共同參加產(chǎn)學研合作的大規(guī)模項目。這是一個集成形、聲、聞、味、觸五感的MEMS控制系統(tǒng)，他主要負責控制系統(tǒng)的電路設(shè)計。由于項目預(yù)演中只有莫要武設(shè)計的741運放能夠正常工作，因此后續(xù)開發(fā)中的CMOS標準模擬和數(shù)字電路都由他來設(shè)計。借著這個難得的機會，他也把CMOS圖像傳感器芯片開發(fā)流程全套做了一遍，為其后續(xù)獨立進行全局性的研發(fā)打下了堅實基礎(chǔ)。
2004年時莫要武又加入了從事CMOS Image Sensor研究的日本打印機公司，此時的他再次認識到“高效”在產(chǎn)品開發(fā)中的重要性。“有一次，為了在test vehicle（測試載具）前驗證某個思路，我熬通宵做出了test chip（測試芯片），后來結(jié)果表明這個 test chip正是問題的正解，產(chǎn)品也得以順利推出?！?/p>
此外，在日本的職業(yè)經(jīng)歷還塑造了莫要武精益求精的研發(fā)態(tài)度。他告訴記者，“在思特威的產(chǎn)品開發(fā)中，從封裝的RDL連線、芯片的 floorplan到模塊的layout，無一不是經(jīng)過多次審查反復(fù)修改，以追求一種完美?！?/p>
“這與我在大阪的研究所中做的那塊741運放有關(guān)，當時經(jīng)過仔細分析后發(fā)現(xiàn)，因為我的運放版圖連線做得最為漂亮，因此才能正常工作。”莫要武因此堅信：“精益求精獲得的美感才能得到上天眷顧，在芯片設(shè)計中亦是如此。”正是這樣工匠般專注的研發(fā)心態(tài)與強大的研發(fā)能力，才讓莫要武在當時以日本為先進代表的半導體界闖出一番作為。
“高效”、“追求完美”，這些莫要武在日本的職業(yè)生涯中淬煉出的寶貴經(jīng)驗，都為其日后帶領(lǐng)思特威研發(fā)團隊打破國外壟斷，在擁有極高技術(shù)門檻的CIS半導體領(lǐng)域中占穩(wěn)一席之地打下了扎實功底。
從跟隨者到引領(lǐng)者，關(guān)注未來而不是當下
伴隨著思特威的飛速發(fā)展，其技術(shù)研發(fā)實力也已步入國際前沿水準，此時在莫要武面前的是通往充滿無限可能性的未來之路。“當前方已無領(lǐng)路人時，所有人都處于同一起跑線，一定要靠自己去摸索到前進的方向，才能走在技術(shù)的潮頭?！蹦溥@樣認為。
正是基于這種勇于開拓的科研精神以及對半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的敏銳嗅覺，使思特威的產(chǎn)品從芯片設(shè)計效率到性能表現(xiàn)等各個方面都具有很強的競爭優(yōu)勢。莫要武以思特威最新推出的車規(guī)級CIS產(chǎn)品SC220AT為例做了詳細說明。
“之所以思特威能快速推動車載產(chǎn)品的研發(fā)進程并取得研發(fā)成果，是因為我們將自研的核心成像技術(shù)IP化并加入到了車載項目的產(chǎn)品中去。比如我們自研的SFCPixel專利技術(shù)以及PixGain技術(shù)，通過這兩項技術(shù)，SC220AT的感光度與量子效率都得到了大幅提升，夜視性能更佳；同時，我們還將超低噪聲外圍讀取電路技術(shù)以同樣IP化的方式加入到了SC220AT的設(shè)計中，能將像素響應(yīng)的不均勻性有效降低至0.5%以下，電學串擾降低至1%以內(nèi)，實現(xiàn)更出色清晰的成像效果。
此外，針對LED信號燈閃爍難題，我們創(chuàng)研了LFS技術(shù)（LED閃爍抑制技術(shù)），該技術(shù)基于前沿的雙像素結(jié)構(gòu)設(shè)計，在每一個大Pixel旁增添一個降低感度并延長曝光時間的小Pixel，通過同時讀取與片內(nèi)合成方式，能實現(xiàn)優(yōu)異的LED閃爍抑制性能。同時SC220AT還內(nèi)置了思特威升級的ISP算法，從而將其低照度與寬動態(tài)范圍的表現(xiàn)發(fā)揮到極致，實現(xiàn)更好的成像品質(zhì)。”
締造芯片積木游戲，以IP化設(shè)計創(chuàng)研發(fā)效率之冠
如此高效的芯片設(shè)計IP化研發(fā)理念，正是由思特威技術(shù)領(lǐng)路人莫要武建立的。作為經(jīng)驗豐富的技術(shù)大拿，莫要武發(fā)現(xiàn)大部分研發(fā)團隊的工作方式無外乎就“一切從零開始”與“按圖索驥”兩種，前者把每一個產(chǎn)品都從頭開始重新設(shè)計，導致費時費力風險高，而后者則是太過保守，往往無法突破創(chuàng)新。
莫要武仔細思考后，認為產(chǎn)品研發(fā)不能一貫低水平重復(fù)，必須要一步步往中高端走，他想要結(jié)合兩者的長處來打造思特威的研發(fā)體系。莫要武把芯片設(shè)計比作積木游戲，可將現(xiàn)有的積木與新的積木結(jié)合，從而能夠快速建起高樓大廈，芯片設(shè)計亦是如此。將同一種高性能的模塊與設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到不同應(yīng)用領(lǐng)域不同規(guī)格產(chǎn)品中去，從而可實現(xiàn)芯片設(shè)計IP化，這大幅提升了思特威的設(shè)計效能與水準。同時還不斷改善目前IP所存在的問題，始終站在行業(yè)需求去思考研發(fā)目的，從而提前將技術(shù)布局到產(chǎn)品中去。
在這種獨特的IP化芯片設(shè)計模式推動下，2021年思特威Tapeout芯片數(shù)高達31顆，數(shù)量位居行業(yè)前列。尤其在車載電子領(lǐng)域，這種快速的研發(fā)效率帶來的正面市場效能更為凸顯。自2020年思特威推出第一顆車規(guī)級芯片SC100AT起，到如今僅2年時間，思特威已擁有了6顆覆蓋1MP~8MP的車規(guī)級高性能CIS芯片產(chǎn)品，這成為其快速邁入智能車載黃金市場的重要催化劑。據(jù)悉，后續(xù)其還將針對車載影像類、感知類與艙內(nèi)三大應(yīng)用推出2MP、3MP以及8MP的更多車規(guī)級CIS新品。下一步，思特威已在規(guī)劃預(yù)研第二代基于更先進的工藝制程、擁有更低工作功耗與更高功能集成度的車規(guī)級新產(chǎn)品。
作為這場芯片積木游戲的締造者，莫要武還以此為基石，由下至上打造了思特威銳意革新的研發(fā)體系。莫要武希望思特威的研發(fā)團隊擁有其獨特的個性。為此，他和管理層努力打造一個具有極大包容性的工作環(huán)境，以吸引多樣性格的高手加盟。在進行團隊合作時，盡量采用引導的方式來溝通，讓團隊成員自己把答案提出來。莫要武坦言，“生活在氣氛良好的團隊與工作環(huán)境中，每個人周圍都是自己的貴人，因此合作或競爭都會促進自己的成長，從而推動團隊與公司的成長，如果這時再加上天時和大勢，成功只是水到渠成。”
對于莫博士的突出貢獻思特威創(chuàng)始人兼董事長兼CEO徐辰博士也給予了高度評價：“莫博士之于我，既是初入行時的引路人，也是我非常尊重的良師益友。在莫博士加入思特威后，始終引領(lǐng)著公司技術(shù)的不斷銳進突破。同時在他高效與嚴謹?shù)你@研精神感染下，我們也將“精”與“快”的理念進一步貫徹到公司研發(fā)團隊的發(fā)展與管理中去。”在莫要武博士的技術(shù)帶領(lǐng)下思特威實現(xiàn)了飛速發(fā)展，已成為CIS界一股不可忽視的亞洲雄風。
以成像科技之發(fā)展，開拓人類認知之邊界
在莫要武博士的帶領(lǐng)下，目前思特威已成為全球CIS安防領(lǐng)域出貨的“五冠王”，同時也在新興車載電子、機器視覺、智能手機等多領(lǐng)域全面拓展，應(yīng)用遍地開花。
征途是萬里蒼穹，夢想是星辰大海。莫要武認為，所有研發(fā)的最終目標都是實現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新與突破，要秉持研發(fā)者不斷進取、執(zhí)著鉆研的初心，才能突破自我。
未來，思特威將持續(xù)聚焦CMOS圖像傳感器領(lǐng)域，以成像科技之發(fā)展，開拓人類認知之邊界，實現(xiàn)國產(chǎn)高端圖像傳感器芯片的技術(shù)突破，刻上屬于中國半導體的光榮印記。
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