军民融合时代射频芯片的机遇与挑战
分享嘉宾
西安博瑞集信电子科技有限公司董事长
总经理
张博
今天非常荣幸组委会给这个机会，在这里跟各位专家还有行业的同事，包括一些新朋友老朋友，今天在这儿见到很多老朋友，很多对我们非常了解，很多新朋友，今天借这个机会跟大家一起分享一下，这两年我们在芯片行业作为从业者自己的心得，我前天才得到这个消息才去做的这个报告，所以这个，因为我昨天晚上刚回西安，准备的有点匆忙，我这两天准备报告的时候，想讲什么，跟大家分享什么内容。
第一我觉得一定要分享的是我们自己做过的东西，第二个今天这个峰会在西安高新区办，应该和西安高新区的特色特点比较相关，今天选择这样的内容，首先我们自己做射频芯片，我们做的主要是军民融合这个领域的射频芯片，想跟大家分享一下，这个题目，很多我们的一些朋友，也会比较感兴趣，就是芯片这个领域我们怎么和军民融合做这样一个结合，说简单点，军工这个方向，做芯片的时候我们认为的一些机遇和挑战。
先把我们简单介绍一下，有一些老朋友可能了解的，不多说，有一些新朋友，介绍一下，博瑞是本土成长起来的IC设计公司，目前总部在西安，北京上海深圳有三个子公司，首先一点，我们的特点就是第一点，就是我们是一个军备完整的军工研制资质的纯民营的企业，我们是一个标准民参军的企业，后面讲的东西是我们做的四五年时间自己的心得，其它不多说，我们就是在西安的高新区，各位朋友有兴趣可以到我们公司多沟通和交流。
首先这里有一张图，在座的可能很多都是芯片领域的专家，包括一些领导，对芯片这一块，大家的市场的情况应该非常了解，可能左边这张图，我希望各位可以看看，这张图是我们根据一些公开的数据，去整理的，因为有一些，就是军民融合或者是军工这有一些数据不方便公布，但是这个数据是公开的，1978年到2014年中国国防军工的支出的表，可以说近两年这个增长率其实更高一些，大家对照右边这个图看，大概是04年到16年也是中办协的公开的数据我们拿到的这样的图，核心可以看到在我们国家这样一个集成电路的需求里面，其实我们自己能够达到的自己供给的三分之一左右，配合左边这个图说明一个什么问题，在我们国内，有一些直接数据不方便直接公布，我们国防装备上有一些核心芯片自给率比这里面的数据更低一些，换句话来说，就是说其实在我们国防装备的芯片这个领域，每年的增长，其实是要比这个的幅度更大，而它的市场的空间，可能比这边这个图表现的还要更大，换句话说，为什么现在很多的从业者，对我们这样的一个，简单来说，军用芯片或者国防军工领域的、军民融合领域的市场为什么这么感兴趣，确实有很大的市场空间存在。但是不知道在座的有没有做这个领域的一些同行，我们博瑞做这个事情，我们公司成立五年了，也是有很多的一些感悟，就是做这个事情的一些问题。
其实这个问题怎么来说，这里有一张图，根据我们公司自己的一个业务的情况，我们自己画了一张图，这张图是什么意思，就是大概是我们的业务模型，我们的一个业务模式的一张图，就是我们如果想做国防军工这个领域的芯片，大概的业务模式是这样一个模式，最上面的其实是我们的国防装备的用户，他提的这样的产品需求，不会到我们这里的，中间还有一层可能会有一个叫系统的总体单位，再往下，有一些系统会比较大，下面还会有一些分系统的总体单位，经过层层划分之后才到我们类似这样的一个芯片的设计公司，或者我们做芯片这样的一些相关的企业，因为我们在说，芯片，确实是我们整个电子信息系统里面的核心，但是从整个供应链的角度反过来看，处在二级或者三级配套这样一个角度，所以从这条链有一个问题，对于做军品的芯片的研发，经常会出现的一个问题，就是说，一是需求的获取比较困难，第二是我们获取的需求其实经常是不明确的，因为我们得到的需求，很多时候可能不是最终的终端用户来提供的，而是中间的总体单位，经过了一次的分解或者两次的分解之后，得出这样一个需求，而中间的总体单位很多时候并不是做芯片的，所以它提出的需求很多时候并不是站在一个芯片的这样的一个研制的角度提的，所以就会出现这样的问题。
还有第二个问题就是说在很多情况下我们这个应用场景，就是尤其对于我们的一些军民融合这样的领域，它的应用场景没有一个统一的标准，不会像民用的应用场景，有很明确的应用标准，不管是移动通信、或者物联网，车载等等系统，一开始有很明确的标准现出来，一定是标准先行，然后有设备、芯片等等，但是对军品的研制不是这样，很多时候系统的标准在没有出来的时候或者是系统的标准和你的产品要同时拿出来，而且每一个应用平台都有一定的差异化，比如说我给飞机上用的和给车上用的，都不太一样，即使都是一个通信芯片，要求都不太一样，这个时候你作为一个这样的芯片公司，你怎么样去满足客户这样的需求，这就是一个问题。还有一点就是刚才也提到了，就是我们整个的产品定义，包括芯片的产品定义，都是一个由总体单位自上而下定义的，芯片厂实现的压力非常大，每一层单位定余量的时候都留余量，到芯片这一层，上面的余量都要你背。还有一点，根据后面这个环节，我们设计好的产品之后，可能有这样的加工的企业，可能我们要把芯片交给整体设备的加工厂，组装成整体设备，交给我们终端的用户，去使用。这样的环节。整个这个最终的产品的研发定型的周期其实是很长的，而且在这个周期的的过程中，会有一个叫实验鉴定的流程，这个流程非常复杂，对实验鉴定有很详细的标准，整个这个流程，造成的我们整个研发的这个时间，包括我们产品，就是整个，以这样的一个，怎么说，商业模型里面，不管是资金链还是整个周期的时间都非常长，这个也是对我们很多想做军民融合、军品的企业其实会造成比较大的困扰。
还有一方面，我们主要做射频芯片，想在射频这个点跟各位分享我们的心得，纯技术开发的角度，针对我们军民融合这个领域，我们射频芯片的开发和我们可能一些民用的或者消费类市场的芯片的开发，技术上也有这几点是各位要去注意的或者是可能不太一样的点，第一个就是各种应用，这个工作频段的跨度是非常大的，就是我们常用的消费类的这样的一个芯片，比如说我们的射频芯片基本上都集中在目前来看，基本都在5G以下，基本我们的应用都是可以覆盖住的，对于我们这样的军品来说，完全不是这样，有低到几十兆，高到100个G的，等等，可能都有，你要实现这些应用的需求，工艺的选择上不能单单是某一种工艺能实现的，所以对于我们做军民融合这个领域的，尤其射频芯片开发的公司来说，基本上都不可能用一种工艺实现客户所有的需求。可能你都要能覆盖几种工艺，起码硅的工艺和化合物的工艺都要覆盖。另外射频微博最早是军用领域，很多是高频，比如微波、毫米波，现在军用很多都是20、30、40G以上的频道。这个时候做射频芯片设计，给我们器件的模型不准确，差别非常大，对我们来说怎么修整这个模型，也是会在基础上对你一个很大的挑战。还有高频的封装，对我们芯片来说，封装是非常重要的步骤，尤其对射频芯片，高频芯片，到很高的频率之后，选择怎么样的封装呢？可能都是很重要的问题。还有一个就是我们这样的测试测量，因为尤其是对我们这样的一个军民融合领域芯片，特别是射频芯片，要求的测试量非常巨大，要有各种的参数，很多时候配合大系统做一些，还要有环境的实验，可靠性的实验，把这些所有参数乘起来，单靠人去测试根本不可能，将来还有机台测试，怎么解决这些问题，都是对我们这样的芯片厂是一个很重要的考验。
后面有两个案例，第一个案例是我们跟这个空军的我们做的一个芯片，这个芯片我们当时是，做的什么应用呢，其实就是给我们的飞机和飞机、飞机和地面站之间做的通信，但是这样的通信和我们原来的通信不一样，是一个有缘相共振，特点是通道特别多，是毫米波频道的应用，早期我们装备里面用的芯片都是进口的，因为我们用的这些芯片，很多时候是由于种种的原因，可能直接用军用的芯片不行，我们用的时候都是一些国外的一些民用芯片，做了超规格使用，用在我们的装备上，存在很多问题。我们大概从13年、14年开始承担这样的项目，我们在国内最早做的这样的项目，其实要解决几个问题，集成化、小型化不说了，因为是阵列系统，要装在飞机上，还有功耗低，飞机上的能源有发电机但是能源非常有限，还有很重要的解决禁运的问题，这个其实想说明一点，要做的时候必须和总体单位有一个密切的沟通，我们做这个单子用了三年，分了三个阶段，第一个阶段是我们对国外的一些替代，就是做单芯片的替代，最早用国外芯片搭系统，就是一个PA、SWITCH等等芯片，第一步做了替代，解决了有和无的问题，第二步我们做了集成，把多个功能的芯片集成到一个TR的芯片上，第二步根据系统总体平台做了四个通道的，把四个收发的通道集成在一颗芯片上，整个工作用了三年，可以把原来的装备的体积缩小到原来的20%，然后整个的功耗可以降到原来的一半一线，现在这个东西已经是在我们的一些，可以说我们国内最先进的一些装备平台上得到了使用。
还有一个案例就是我们做的一个，其实是一个平送芯片，也是系统需求引起的，系统需求就是军用系统里面常用的抗干扰的电台，很重要的要求快速调频、超低相噪，这里具体的技术点不说了，专门对相噪这个问题，锁定时间做了三个专利。这是我们做的芯片和国外的芯片的对比，首先相噪这样一个水平上，这个芯片已经在用了，大规模在用，相噪水平完全达到这样的水平，很多时候比它的水平还优，还有重要的是我们的锁定时间，系统平台在军用平台上非常关心的指标就是这个，如果你不做军用平台，你不关注这个指标，反过来说，你想做军用的需求的一些芯片，必须了解系统真正关心的指标是那些。
后面因为时间关系，其实有三点建议。基于我们这几年做的事情，对想做军民融合领域的芯片开发的同行，提出的一些建议，我抓紧时间。
第一点就是一定要和系统的总体厂家密切合作，做好芯片产品定义的工作，对做军民融合领域的芯片开发，芯片的产品定义，做好这个定义，恰恰是最重要的一步，很多做不好，或者后面出问题，都是因为第一步没有做好，这个事情一定要做好。而且第二点我认为应该要加强IP化，就是让自己的设计能够IP化，很快的根据客户的不同的需求，我们能够把它组装成不同的客户给客户提供。
第二个建议是一定要加强和国内的产业链上下游的合作，设计、加工、制造、封测、实验鉴定，前面是芯片常规的流程，对做军民融合这个领域，实验鉴定非常重要，一定要找国内合适的供应商，现在要求自主可控，整个全链条要自主可控。
最后一点就是说还是要发挥地方的优势，我们作为西安的本地企业，我们觉得非常荣幸，这两年的发展非常感谢西安包括高新区的支持，西安在军民融合这个领域有得天独厚的优势，每个大型军工集团都在西安有点，我们客户资源非常丰富，怎么把这样的资源整合起来，因为今天也有高新区的领导在这里，一个建议，希望进一步推动军民融合和芯片的交叉结合，发挥西安在军民融合芯片领域的优势。
最后一点，也是我们公司的优势，希望和各位共勉，希望通过我们的努力，让每个人都用上自主可控的高品质核心芯片。
本文内容来自2018西安国际硬科技“芯”产业创新创业峰会会议资料，经嘉宾允许，作者将内容进行整理发布，原创版权所有，转载必须授权。
