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    [導讀]先來看我們喜馬拉雅上的一位老粉絲“洪荒少男”的問題。他說RISC-V香山已經開始推廣,大學生熟悉一個月就可以上手應用,而后所有的fabless都能比較輕松地搞定,那是否以后的MCU競爭壁壘會下降?我們的粉絲都非常熟悉行業的術語,都很專業,請謝博來解答一下這個問題。

    本期話題:

    • RISC-V香山出現后會使MCU的競爭壁壘下降嗎?

    • 國產替代車規級MCU,最大的制約因素是什么?

    • 興趣+專注,擇業時最需要考慮的兩件事






    RISC-V香山出現后

    會使MCU的競爭壁壘下降嗎?


    幻實(主播):歡迎大家收聽芯片揭秘,我是主播幻實。很久沒有和謝博一起給聽友們做答疑了,今天我們積攢了好幾期聽友們的問題,共同來和大家做一個交流。


    先來看我們喜馬拉雅上的一位老粉絲“洪荒少男”的問題。他說RISC-V香山已經開始推廣,大學生熟悉一個月就可以上手應用,而后所有的fabless都能比較輕松地搞定,那是否以后的MCU競爭壁壘會下降?我們的粉絲都非常熟悉行業的術語,都很專業,請謝博來解答一下這個問題。


    謝志峰(主講人):好的,回答問題之前我先對這幾個名詞做出解釋。什么是RISC-V?原來的計算機芯片架構從最早的、也是比較有名的X86到IBM的Power PC到后來的MEMS,再到比較火的ARM,RISC-V是第五代RISC芯片,它的架構是開源免費的,所以很受歡迎。RISC-V香山這個項目實際上就是讓大家有更多的機會能夠參與到芯片設計中去,讓大學生甚至將來中學生都可以參與到芯片設計和應用,這是好事。


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    中科院RISC-V開源處理器“香山”正式落地啟動

    (圖源:中科院計算技術研究所副所長包云崗微博)


    但是不能覺得因為有了這樣的計劃就能夠讓真正的芯片產業化競爭壁壘消失。因為從學術界到教學再到產業化,這里面都是有不同的難點的,還有很長的路要走。不過總的來說這是好事,可以讓更多的學生進入到芯片的設計和應用中來。


    至于fabless能不能比較輕松的搞定,它其實并不確定,容易搞定的是設計和驗證,但真正讓一個芯片從樣片開始就具備完善的功能直到最終變成一個產品,路還很長很遠。因此大家要對芯片技術有足夠的敬畏之心。


    幻實(主播):是的,實際上我們之前也專門邀請過幾家做RISC-V架構的公司來交流過,感興趣的聽友也可以去查閱收聽那幾期節目。其實我們會發現RISC-V香山是一種新的架構,但并不能認為它可以一勞永逸地解決所有芯片的開發問題。


    國產替代車規級MCU

    最大的制約因素是什么?


    幻實(主播):我們來看下一位聽友的提問,"會fei的耗子"問道:請教謝博士,現在車規級MCU的短缺非常嚴重,如果要實現國產化,最關鍵的制約因素是什么?通過什么途徑可以解決模擬芯片工藝設計的人才問題?您預估大約多長時間能實現中低端車規MCU的國產化問題?這位聽友提問的邏輯很清晰,三個層面的問題請謝博都來和我們解答一下。


    謝志峰(主講人):這是個很大的問題,可以分為很多個小問題。我們先來說關于車規MCU芯片的短缺,這已經存在很長時間了,不僅缺車規MCU,整個產業這幾年都缺芯,特別是汽車方面的芯片。除此之外,功率芯片和傳感器芯片也面臨緊缺情況。


    坦率地說MCU最關鍵的倒不是其本身,因為它是一個芯片,它還需要與之相配套的軟件系統。往往從事MCU的公司會說“我們做軟件的人比做芯片設計的還多”,這就說明應用端的問題要解決。

    有兩種路徑能解決:一種是完全和國外的芯片兼容,讓里面的功能也能兼容,那么就會涉及到知識產權的問題,因為過程中用到一些國外公司做的軟件,對方擁有軟件的知識產權;另一種是完全自主設計,則意味著自己要花費很多時間和精力去重新開發軟件,那會是個巨大的工程。所以真正需要解決的不光是芯片設計和芯片制造的問題,還有與之相對應的應用軟件的問題。


    工藝設計的人才方面,一個是模擬芯片的設計人才,另一個是模擬芯片的工藝人才,這兩方面沒有所謂的捷徑,必須要經歷一個漫長的過程。我們一直說數字電路的芯片設計可能幾年就能培養出工程師,而模擬的話需要十幾年、二十年才足夠。因為模擬芯片的設計有點像藝術,需要人們花很長時間來掌握,這是沒有捷徑的。那么多久才能夠實現中低端車規的MCU國產化呢?其實現在國內已經有很多家公司嶄露頭角了。


    幻實(主播):但是一般不會用中低端來區分車規MCU,而是具體講用在車的不同功能部分上,沒有中端、高端的差別。


    謝志峰(主講人):對,實際上是將它分為不同的應用了,或者稱之為小芯片、中芯片、大芯片。復雜的MCU需要的功能越多,難度就越大,還有一些比較小的、簡單的,例如應用在汽車的天窗和車窗里,都屬于小的控制。就控制的復雜程度來說,不能說完全是低端或高端,它對可靠性的要求都非常高。


    國內具有車規MCU產品線的廠商

    (圖源:搜狐網)


    現在國內已經有一些芯片公司嶄露頭角了,特別是我們都知道的兆易創新、芯旺微、比亞迪,也有靈動科技、小華半導體、杰發科技、芯海都以國民技術嶄露頭角,已經有很多產品進入到了我們的汽車MCU的應用中。所以我們對此表示樂觀,但整體來說絕大多數的芯片還是進口的。前段時間的缺貨使大家發現國產芯片有機會,但如果下游不缺貨,那么國產MCU芯片還是不是有能力和國外進口的MCU芯片廠商來競爭,我們只能拭目以待,保持謹慎的樂觀。


    幻實(主播):要通過相關的車規認證是一個很任重道遠的事,尤其是涉及汽車功能安全的,認證級別特別高,周期又特別長。我想不同功能的芯片需要的國產替代周期都是不一樣的,這位聽友你也可以具體去看車上不同的應用場景來推斷這個時間。


    興趣+專注

    擇業時最需要考慮的兩件事


    幻實(主播):今天的最后一個問題是關于求職的。這位聽友留言道:我是半導體器件方向的研究生,研究方向不是最近比較火的功率器件而是一些壓電鐵電的器材,本人對器件和材料工藝都比較感興趣,今后就業也想為中國卡脖子的制造做一點貢獻,但是根據身邊同學找工作的就業情況看,器件研發國內崗位太少了,工藝現在可以提供的薪資相對于芯片設計實在是太低了,比如中芯國際給工藝崗位的碩士應屆生的工資似乎也只有一個月一萬多,這樣的薪資感覺在上海生活真的很難。轉眼看一些自己學電路設計的同學很容易就能找到年薪30、40萬的工作,實在不知道繼續學習器件工藝的前途在哪里,希望謝博士作為行業前輩可以給我們器件學生一些指導。這個話題很具體而且有針對性,請謝博分享下您的觀點。


    謝志峰(主講人):實際上今天講的不是一個技術問題,也不是就業問題,而是人生的選擇題。人生有很多選擇,比如你選什么專業,選什么學校,在哪里生活,在哪個產業里工作,這是個很大的話題。


    我從兩個方面來說,人總是要生存的,你一定要選擇一個能夠滿足你生存的需要,如果不能滿足基本的生存需要,光講情懷是沒有用的。當然,還要看你在哪個城市生活,在上海這樣的城市確實生活壓力非常大。在這種情況下就需要考慮到進什么專業能夠拿到好的收入。如果純粹講收入的話,可能還有比做集成電路收入更高的,比如金融專業、互聯網甚至區塊鏈這些,都能找到比較高的薪水,但是可能你不喜歡。所以我們要結合自己的興趣和收入做一個平衡。這一點因人而異,有一些人天生就喜歡做研究,一輩子只要能滿足基本的衣食住行,他就不會和別人攀比,他很享受樂在其中的感受,哪怕一個月幾千塊他也能過。


    我對這位同學的建議是要做綜合判斷。如果對器件材料比較感興趣,不一定非要做壓電鐵電,其實壓電鐵電只是研究生的一個研究課題,還要看到未來產業中需要什么,我們不可能做一些產業不需要的東西,對吧?


    現在比較火的器件,比如碳化硅的器件需求就比較大,隨之對應從業者的薪資也會上漲。所以不要把自己局限在某一個領域,不要覺得學一個東西能做一輩子,不會的。從我的經驗看,現在基本每五年就會更換一種材料賽道了。


    碳化硅功率器件較硅基功率器件性能有明顯優勢

    (資料來源:科銳公司官網、浙商證券研究所 )


    幻實(主播):材料在不停地轉型升級,推動者我們科技的變革,其實材料是一個很好的基礎學科。


    謝志峰(主講人):新的器件在不斷涌現,一定要有這種與時俱進的想法,不要認為做一個東西能做一輩子。過去我們做企業,像原來的終身雇傭制,做30年、40年一直到退休,就在一家公司里做一件事情。但現在賽道經常換,往前回顧不要說30年,就算20年前還是點18的技術,到現在中間經歷了差不多7代技術,今天已經到7nm、5nm了;材料方面,那個時候除了硅技術其他的人家都不看,而今天我們已經有了第三代化合物半導體碳化硅、氮化鎵,變成了非?;鸨钠骷彤a品,未來還是會變。20年前我們講的是平面工藝,后來做到了立體工藝,現在又有了更新的器件架構GAA(Gate-All-Around)。器件在不斷地發展,你要不斷地跟上形勢。我們不能只看第一年入行的收入,5年、10年以后大家的收入都有變化,另外不要忘記企業都有股權激勵,而股權激勵的收入會遠遠大于你的薪資。


    幻實(主播):是的,中芯國際也有股票激勵的,應屆生當然還不會有,你需要做出貢獻和付出才行。我覺得興趣和專注是最重要的,希望我們的分享能對這位朋友提供一些擇業上的幫助,也歡迎大家繼續關注我們的芯片揭秘,如果你有什么困擾的問題、想了解的話題不妨給我們留言,可能下一期我們解答的問題就是你提出來的。本期節目就是這樣,謝謝大家。


    謝志峰(主講人):我們下期再見。



    芯粉答疑將會以兩月一次的頻率更新,歡迎聽眾粉絲們積極留言!期待提出你的產業觀點與問題,我們會挑選有料、有趣、有價值的問題由產業人士為你獨家解答。更多精彩活動請持續關注芯片揭秘,我們一起共創國潮芯生態!


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