商业丨冯歆鹏 造芯这件事

稿源:南方人物周刊 | 作者: 陈洋 日期: 2019-03-11

“你就像一个船长,你知道浓雾背后是一座金山,但是你不知道究竟哪条航线能安全抵达,所以你能做的就是尽量拼命看得更远,更敏捷地调整”

头图:肇观电子实验室一角,N171人工智能视觉处理器芯片正在运行高帧率实时物体 分类检测算法

 

上海,一档创业类节目录制现场。西装革履的冯歆鹏走上舞台,他的任务简单又复杂。

 

有多简单?只需要介绍清楚一枚指甲盖大小的灰色方片;有多复杂?这枚正面印有两行小字、三行数字的方片,是一款名为“N171”的视觉处理器芯片,是百余位工程师研发两年多的成果。

无论是我们熟悉的操作系统,还是应用软件,运行的基础都是足够强劲的硬件,而芯片则是硬件里的核心元器件,如果没了芯片,硬件便是一具丧失了灵魂的空壳。而此刻被冯歆鹏右手高高举起的这枚“N171”,作为视觉处理器芯片,可用于安防监控、机器人、车载、物流等领域,为智能设备提供视觉能力。

一个事实是,除了熟练的话术、精美的PPT,以及愿景与豪情之外,能否拿出自研芯片,能否流片、量产,是这个去年当之无愧的话题行业在先后经历了国际动荡、政策暖风、资本寒冬后,正在直面的生死关口。

第一代天使眼智能眼镜

去年8月,由中国电子信息产业发展研究院(CCID)等发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》显示,截至2017年底,我国集成电路产业现有人才存量约为40万人,到2020年前后,人才需求规模将升至约72万人。冯歆鹏的故事不是最著名的,也不是最典型的,但它提供了一扇观察的窗口,对准的是大潮中一簇普通的浪花。

 

“你得足够老,又不能太老”

1997年,正值国内电子市场迅速成长期。高中就对电路极有兴趣的冯歆鹏,很自然地选择了中国科学技术大学的热门专业——电子系。本科毕业后,他出国留学,在英国南安普顿大学攻读微电子硕士,两年后归国加入中芯国际,从事IP设计工作。中芯国际的主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片,它被视作“中国内地技术最全面、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业”。

那时中芯国际刚刚成立四年,公司所处的张江在2004年的房均价还在千元上下。在冯歆鹏的记忆里,晚上从中芯国际下班,除了眼前灯火通明的办公楼,背后一片漆黑。但很快,中芯国际带动了整个张江芯片产业生态走向繁盛。

那同样是一个机遇和野心相遇的年代。当时的许多观点认为,世界半导体产业重心在过去完成了两次转移(19世纪70年代从美国转向日本,80年代又转向韩国与中国台湾),接下来无论出于市场、政策还是产业链考虑,中国大陆都有很大可能承接第三次产业转移。而在中国半导体行业四大产业聚集地之一的长三角,中芯国际无疑风头正盛,在短短的四年间,那时尚未放弃台湾户籍的张汝京就率领其一举荣登“全球第三大晶圆代工厂”。

2006年,冯歆鹏前往国外半导体公司工作。

一个属于半导体行业的残酷事实是——平均水平是赚不到钱的,你必须至少做到行业第二;如果做不到,基本就面临着被收购兼并,或者是被迫转型。

这种残酷多少源于行业高耸的门槛。怎么去形容其复杂程度?简单地说,一枚芯片最重要的环节是设计和制作:设计环节,仅一个项目,就可能需要上百个工程师;制作环节,“元素周期表中的118个元素,只有两三种是用不到的。”

在冯歆鹏看来,这背后考验的不仅是人才的培养和聚拢,更是持续投入的资金势能。市场研究机构IC Insights发布的2017年全球半导体行业研发投入超过10亿美元的18强企业报告显示,英特尔、高通、博通名列前三。其中常被誉为“富可敌国”的英特尔在2017年的研发投入达到130亿美元,占该集团总支出的36%,为其2017年销售额的五分之一。

几十年来,通用芯片的较量始终是个封闭的角斗场,技术门槛、资金体量、历史积淀都是高耸的围墙,让半导体世界数十年铁板一块。

2013年,人工智能在深度学习算法上的突破让行业萌生变数,也让冯歆鹏看到了新的机会——AI芯片。

“过去十几年来,半导体不容易产生效益的一个重要原因在于硬件是过剩的,大家的PC电脑已经足够强劲,普通消费者难以觉察到CPU性能的明显改变,因而更愿意为软件付费。但是,随着人工智能技术的进步,既有的硬件追不上算法的发展,当硬件性能稍有提升,消费者就能明显收获体验上的改善,付费意愿也就上升了。”

冯歆鹏意识到,当智能终端越来越多,这可能会是一个通用芯片之外更大的市场。2014年国内“双创”浪潮正盛,他萌生了回国创业的想法。“要做芯片项目,一个首要的前提是经验,你要够老,才可能有足够的工程经验;但你又不能太老,太老精力会有问题,接受新事物也会比较吃力。”

就这样,冯歆鹏走到了一扇大门前。

“每个人都有一个计划,直到脸上挨了一拳”

不过,从萌生想法、观察筹备到成立公司,真正打开大门时,已是2016年。即便有人工智能的风口,有十几年的经验,在2016年前后,对于芯片创业公司,融资依然不是件简单的事情。

半导体行业是典型的资本、技术高度密集型行业,在AI芯片概念出现前的很长一段时间,通用芯片的两大市场(PC、智能手机)都被少数几家公司垄断,留给初创公司的空间很小;虽然晶圆代工模式降低了芯片制造门槛,但大企业持续数十年的资金投入、专利和IP壁垒无不让初创公司相形见绌、追赶乏力,风投自然不愿为此买单。

工作人员模拟使用天使眼智能眼镜进行钞票识别

压力在天使轮融资时集中爆发。2016年3月1日,冯歆鹏正式向外投递商业计划书,“发了20家,然后天天check(查看),心里就念叨着怎么还没回复……”21天后,一家成立于2015年的基金最先给出了投资意向书。

那21天里的五味杂陈让他至今难忘。“当你花了三个小时跟投资人聊,你觉得他应该听懂了,他也跟进得很快,但最后没有投,这是挺打击人的。而那些选择投资的,也是给你一点点钱,想看你能做点啥。但是说实话,只有这么一点钱,是做不出芯片的。”

虽然AI芯片作为一个新兴市场,对创业公司非常友好,相比服务大客户的通用芯片,智能终端芯片往往瞄准碎片化市场,跟应用走得很近,但这丝毫不影响其对资金的吞噬能力。一个明显的现象是,芯片初创企业的融资金额往往在A轮就大多过亿,以AI芯片公司地平线为例,其在2月底公布的B轮融资金额就高达6亿美元。

市场调查机构 IC insight 于去年中公布的调查报告指出,2018 年全球半导体产业的资本支出将首次突破千亿美元大关“,中国效应”明显。 中国(大陆)资本支出预计占世界总资本支出的10.6%,是2015年资本支出的5倍,同时也超过日本与欧盟资本支出之和

很大程度上,如此高额的融资额是项目推进的必须。冯歆鹏给《南方人物周刊》算了笔账。“比如你要找台积电流片,光做一版16纳米制程的光罩就需要近3000万人民币;下一步是买IP,因为有些IP是没办法自己做的,即便是英特尔也需要采购,这项算下来大概2500万又没了;接下来如果要使用ARM,又需要支付1000万的授权费(ARM Holdings 是全球领先的半导体知识产权 (IP) 提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。半导体公司可利用ARM的 IP设计创造和生产片上系统设计,但需要向ARM支付原始IP的许可费用并为每块生产的芯片或晶片交纳版税),这样算下来,啥都没有开始,前期费用就已经花掉了6500万。”

“再算人工费用,做一个合格的芯片,至少要150人左右。‘造芯’的链条特别长,从架构、设计、验证,有了板子后,还要跑操作系统、驱动程序、应用程序,基本上随便一铺开就是一百多人,还需要配一些硬件设施。按照年人均成本50万计算,100个人一年就需要5000万。后面还需要做封装测试,等等。这样算下来,只做一个项目,一年就需要花费1.5亿人民币。”

冯歆鹏时刻感受着资金压力,“公司要发展壮大,现金流必须安全。你会做各种推演,这个月钱再不进来,两个月后没钱了要怎么办……好在这几年能明显体会到看芯片项目的基金增多了,投资人对行业的认知也越来越深刻。”

不过,让初创公司头疼的可远不止钱。对冯歆鹏来说,另一个梦魇在于无法预见的“delay”(项目延期),“就像拳王泰森说的,每个人都有一个计划,直到脸上挨了一拳。”

“在大公司,做一个量产芯片从春天delay到秋天很常见,因为中间会遇到很多技术挑战。”但小公司并没有大公司在delay上的话语权,如何应对各种突如其来的delay并化解可能带来的“生死问题”,是CEO日常的压力之源。这背后是芯片行业的共同痛点——人才。在冯歆鹏看来,世界著名半导体企业间的竞争实际上就是人才竞争。

选对方向才能存活

在芯片尚未成为国民话题前,最初让冯歆鹏获得媒体关注的是他们开发的一款名叫“天使眼”的智能眼镜,这是团队在计算机视觉研发领域的首个落地项目,希望“引导盲人正常走路并能识别身边的物体、文字”,“你可以把它理解为一个可穿戴的无人驾驶系统。”

这款眼镜的想法诞生于2014年,公司成立前。“我们很早就预料到,没人愿意投资后等上两三年,等你做出一款芯片,所以一定要有可以落地的产品。而且芯片发展到后来一定要扎根到细分领域,跟行业走近些是很必要的。”

很多芯片公司能活过第一轮大多有此预见,但如今真正算得上“靠谱”的,则大多是“足够幸运,选择了对的方向”,“大部分选安防的活命了,选VR的全死了。”针对低视力群体的视觉辅具是当时冯歆鹏集合市场体量和团队优势等因素做出的选择,相比安防、无人车这些知名企业扎堆的领域,他希望先从小切口入手。“WHO官网2018年10月公布的数据显示,在远视力方面,全球有2.17亿人患有中度至重度视力损害,3600万人失明。如果我们能做出一款产品真正满足他们的刚需,会很有市场。”

在还没成立公司前,只有冯歆鹏和前同事、后来的合伙人周骥一起摸索。他们一个蒙上眼睛,戴上绑有摄像头的眼镜模仿盲人行走,一个用电脑测算模型,两个月后攒出了第1版“天使眼”。

截至2018年底,“天使眼”已在内部迭代了8版。相比市面上已有的辅具要么外型笨拙、要么价格昂贵、要么存在明显副作用(比如通过在舌头下放置电极,用微电流训练大脑画面),“天使眼”提供了一种较为合理的解决方案,但它依然无法完全跨越所有辅具都面临的某些现实阻碍。

“比如责任划分,这款设备究竟应该扮演主导还是辅助角色,这背后的问题在于辅具是否能达到百分之百可靠;盲人在盲校学习走直线往往需要一年时间,他们对于设备的适应和学习也需要很长时间……”虽然现在“天使眼”数千套的出货量远远低于冯歆鹏的预期,但下一代产品在植入自有芯片后会大幅降价(目前高端机的售价为8860元),他相信会为公司带来更多的订单。

在冯歆鹏看来,无论是“天使眼”,还是他们一直在开发完善的视觉处理器芯片,都指向一个目标——“可靠的视觉系统”。“天使眼是帮助盲人和低视力人群,在室内室外行动时更好地感知世界;视觉芯片是为机器人在室内外移动提供视觉系统的指导。前者的使用反馈会影响我们的芯片设计。”

N171是NextVPU N1系列人工智能视觉处理器芯片的旗舰芯片,在多项参数上刷新世界纪录,将芯片的视觉处理能力提升到新的高度。N171内置先进的计算引擎,拥有强大的几何解算和深度神经网络处理能力,可广泛用于安防监控、机器人、无人机、AGV、智能家居、车载等诸多领域。

竞争的生态也随着国内市场的崛起而展开。去年10月,冯歆鹏完成了由安防巨头中电海康基金领投的A轮融资,“截至目前,公司已获得两轮累计数亿元人民币融资。”他觉得创业就是一个见招拆招的过程,“问题总比想到的多,人好不容易招来了,组织上如何把大家拧成一股绳;往前做,技术上总有挑战,竞争也是动态发生的;你要做更宏大的事情,就需要融更多的钱。很多事情没法规划,因为变量太多了。你就像一个船长,你知道浓雾背后是一座金山,但是你不知道究竟哪条航线能安全抵达,所以你能做的就是尽量拼命看得更远,更敏捷地调整。当你回望过去的那些异常艰辛的挑战时,你才会意识到什么叫‘杀不死你的,会让你更强大’。”

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南方人物周刊 2019 第23期 总第601期
出版时间:2019年08月08日
 
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