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我的“中国芯”
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2015-03-31 11:45:31来源: 中国机器视觉网27023

我的“中国芯”

——访中国长光辰芯光电技术有限公司总经理王欣洋

 

  本刊记者:于晓娟

  笔者第一次见到王欣洋博士,是在一次业内交流会上,当时被他的演讲所震撼,看到了在图像传感器领域做出“中国芯”的现实希望。王欣洋长期在国外发展,两年多前回国,创立了长春长光辰芯光电技术有限公司(下称“辰芯光电”)并担任总经理,该公司目前已推出了数款业内领先的产品。带着些许激动和好奇,笔者采访了王欣洋,听他讲述自己的创业历程,以及要在未来赶超国外领先厂商的“中国芯”。

 

  记者:王博士,您好!首先请向读者介绍一下您本人的情况以及辰芯光电的成长背景。

  王欣洋:我是哈尔滨人,18岁考入浙江大学的应用电子专业。本科毕业后去了英国南安普敦大学的数字电路设计专业继续深造。我第一次接触CMOS图像传感器是在读博士期间,当时在荷兰Delft科技大学Albert Theuwissen 教授的研究组攻读博士学位,而那个时候Albert还是荷兰Philips集团成像部的老大,所以我博士期间的工作就是和Philips合作研究CMOS图像传感器。

  2003年,我们通过Philips的0.18um的工艺线做的4T像素,主要应用是面向手机市场,更确切地说是给摩托罗拉做手机摄像头的芯片。即使用今天的标准来看,其性能也非常出色。但是到了2005年,Philips因为供应商的问题,再加上欧洲大公司固有的对事件处理的低反应速度及“抗灾”能力缺乏,导致我们当时唯一的客户——摩托罗拉离我们而去,转投Micron。因此,Philips集团高层决定将整个成像部的人员和设备一起卖给加拿大Dalsa公司,我的博士研究工作也就自然地转向Dalsa,主要做科学应用中CMOS传感器的降噪。其实,这个转变对我的博士研究是一件好事,因为手机摄像头传感器市场的竞争很快变得异常惨烈,对一个刚毕业的博士来说,科学专用CMOS传感器的研究会更有意思,成本压力更小,研发的余地更多。但我觉得在Philips更幸运的是认识了很多牛人和朋友,其中两位荷兰朋友如今还跟我们一起并肩奋斗在冰天雪地的长春。

  博士毕业后我本想继续留在Dalsa工作,但那时正好赶上全球金融危机,加上Dalsa一向在CMOS领域的投入不够,想要留下来唯一的机会就是做CCD。当时我个人觉得在未来CMOS一定会取代CCD,况且那时候博士刚毕业雄心万丈,不忍放弃自己热爱的CMOS事业,所以最终没有选择Dalsa。现在证明我当初的选择并没有错。

  于是,我就像现在很多应届毕业生一样开始找工作。很有意思的是,当时我有两个“主要”的offer,一个是  美国的Cypress半导体,其实就是原来的Fill-Factory,另一个是CMOSIS。在那时看来,这两家公司根本不在一个量级:Fill-Factory是欧洲CMOS图像传感器的鼻祖之一,当年和美国的Photobit各占半壁江山。后来Photobit被Micron收购专攻手机市场后,Fill-Factory就几乎垄断了工业和航天CMOS领域,日子过得很舒服;而CMOSIS当时刚成立,4个创始人挤在一间狭小的办公室,算上我一共5个人。经过一番权衡,再加上Fill-Factory当时的CTO是我博士导师Albert在IMEC的师弟,所以我义无反顾地加入了Fill-Factory。在Cypress奋斗了半年、看清了现实的“骨感”之后,我终于在2008年底“弃暗投明”、“重新”回到了CMOSIS。

  当时因为金融危机的影响,再加上公司刚创立,CMOSIS在2008年和2009年过得很不容易。那时候一共只有7、8个人,大家要一起面对一天比一天少的资金和巨大的产品研发压力。公司的第一款产品是CMV2000和CMV4000,我负责的像素设计可以说是传感器成败的关键,压力可想而知。但现在回想起来,那段在CMOSIS创业的时光是我最宝贵的经历。CMV系列产品是非常成功的,在2009年,CMV2000是世界上唯一一款可以在工业机器视觉领域正面跟柯达IT CCD进行PK的CMOS图像传感器,再加上Fairchild imaging同年发布的SCMOS,这两款器件各自在机器视觉和显微成像行业证明了数字成像的未来是CMOS。

  我在CMOSIS工作了近5年,2008年加入,2009年成为公司股东,公司的资产在这五年里增长了14倍。从IT行业、金融行业看这个速度可能没什么稀奇,但在芯片设计开发,尤其是CMOS传感器这种相对小众的行业里,这种增长速度是绝无仅有的。这5年可以说是我职业生涯中最值得回忆的经历,在很大程度上也影响甚至决定了我做事的态度和方法。当时我不仅是公司股东,还是唯一的像素设计工程师,2012年以前CMOSIS几乎所有产品的像素都是由我设计的,同时我也是很多项目的项目经理(projectmanager)和技术主管(techlead)。其中不少项目主要面向工业、广电和航天,也正是通过这些项目使我初步了解到国内的产业环境和需求,萌生了回国的想法。2012年8月,我全职回国,同年9月,辰芯光电揭牌。

  到现在为止,辰芯光电已经两岁多了,从最开始的7个人发展到现在40多人,已经成功开发出多款标准品并面向市场进行销售。辰芯光电的从无到有只是一个开始,在未来我们将研发出更多的产品来满足市场对CMOS图像传感器的需求。

  记者:从您刚才的介绍中我们能看到,您在国外的职业发展很顺利,那究竟是什么力量吸引您放弃了国外的这些条件,最终选择了回国创业?

  王欣洋:其实几乎每个在海外的中国人,尤其是2000以后出国的留学(男)生,不断思考的问题就是“归不归”。有的人看准机会付诸行动,有的人天天念叨,最后成了“祥林嫂”。我是个行动主义者,或者叫冲动主义者,所以回国发展是个必然选择,问题只是时机和形式。

  说起来回国的原因,我和很多“海归”不太一样。大多数“海归”回国主要是追求职业上更高的发展,因为毕竟国外有所谓的“玻璃天花板”,发展空间有限。我虽然也有这方面的考虑,但是并不严重,毕竟我在CMOSIS混得还不错,当时萌生了回国的想法后,公司的CEO和COO还跟我一起来中国考察市场,想设立分支机构。说起来我是舍不得这个团队的,但冲动主义者最严重的问题就是容易感情用事,加上2012年CMOSIS高层的一些变化让我有些心灰意冷,那种感觉就像你辛辛苦苦养大的孩子,小学一直成绩优秀,本来有希望上清华的,结果初中后开始抽烟喝酒打架斗殴,不光如此,其他家长还在一边扇风点火,叫好助威。我想既然自己管不了其他家长,那还不如重新养个孩子,这回自己带。但那时在欧洲给我“重打鼓,另开张”的机会不多,只有在中国才有这种可能性,所以一时冲动也就“归”了。现在自己管理公司,能做主了,再回头看看,当年CMOSIS在欧洲的一些做法可能也是无可奈何。但不管怎么样,我认为辰芯光电是会走得更远的。

  我是长春光机所以中科院“百人计划”形式引进的,在2011年底第一次接触到长春光机所的领导,其实之前也接触过不少国内的用户或供应商,包括航科集团、中电集团等巨无霸型集团公司。因为图像传感器,特别是专业领域CMOS传感器在国内巨大的市场潜力,和相对落后的产业发展现状,倒是有不少回国发展的机会。可能因为同是东北这块黑土地上的,再加上几瓶比利时啤酒的作用,冲动主义一犯,就决定回长春了。现在再想起来,这个决定是对的,虽然从地域上长春未见得是最适合微电子公司发展的土壤,但是借助长春光机所光电系统研发的经验和在行业内的资源,给我们的发展提供了极为有力的支持。另外,作为一家国有控股的混合所有制企业,半个“国家队”的血统也让CMOS传感器这种非常烧钱的产业变得没那么心酸,起码比CMOSIS当初“CMV不成功,大家一起成仁”的局面还是要好很多。

  记者:公司成立刚刚两年多,就已成功开发出多款性能居于国际一流的CMOS图像传感器芯片,业内许多专家为之兴奋。您自己怎样看待这些成果?下一步还有什么产品研发计划?

  王欣洋:老实说,我们现有的几款产品从核心技术上并没有太多超越其他国际大厂的地方,更多的可以说是集工程化之大成。比如我们的GMAX3005和GMAX1205,1.5亿分辨率和6,000万分辨率传感器,主要的突破不是设计技术,而是设计上对工艺缺陷的容错能力,以保证合适的产品良品率和光响应均匀性。在国内,许多用户和专家为之惊讶,主要原因还是咱们在CCD和CMOS行业上跟国际同行的差距太大。作为一家中国公司,能够做到E2V、Sony的水平,甚至更好,这件事情本身就有些不可思议。但是对于在这个行业里摸爬滚打了十几年的我们来说,这些产品还仅仅是在某几个点上相比竞争对手占据了一定优势。一旦像Sony这种CMOS大厂开始关注我们的行业,那竞争就将变得激烈。

  当然,作为一家立足于中国的小规模公司,我们和Sony这样的巨无霸PK也有自己独特的优势。所以谈到未来的发展计划和战略,我们其实一直是在拿Sony作为假想敌。从产品计划上,我们打算在短时间内对一些重点关注的行业,比如生物、机器视觉、智能交通等做到对现有CCD产品的全方位覆盖。这些行业其实从规模和产量上与监控、汽车等行业相比都属于利基市场,所以像Sony或On-Semi这样的CMOS大厂对这些行业的关注度都不高,市场上还是CCD在大行其道,这就给了我们一个很好的市场机会。上述产业发展空间都是巨大的,而且在国内都处于爆炸式增长的阶段。如果能基于中国市场,在短时间内奠定辰芯产品在这些行业的地位,就有机会快速做大做强,在未来与Sony在这些行业进行正面PK。

  当然,除了未来产品的开发计划,辰芯也在积极寻求核心技术的转型。由于我们是一家国资控股的公司,所以,辰芯光电不会面临短时间必须做大、融资、并购或出售变现的压力,可以相对自由地按合适的节奏发展我们的事业,同时借助一定的资本支持做一些“烧钱”的核心技术提升。可以说,这些“奢侈”的技术研发自由是我在欧洲都没有体会到的。我是工程师出身,相信驱动一家公司进步的源动力一定是技术的提升,所以,我们在未来CMOS图像传感器核心技术研发上的投入会是巨大的,不光是芯片设计,有些方向和投入甚至看起来根本不是我们这个量级的公司所能够承担的。因为涉及到企业的核心竞争力,具体的技术方向不方便进一步细说,但是请我们的用户和各界朋友拭目以待,很快,你们就会看到那些国外公司所谓高大上、昂贵、禁运或保密的技术会被辰芯一一实现,以市场可接受的价格应用在你的相机系统中。

  记者:看起来,您并没有遭遇到很多海归面临的水土不服问题,进展相当顺利。我知道您在国外期间曾参与并主导过多项工业级、航天级CMOS图像传感器开发项目,那回国之后,跟之前的工作环境相比,有哪些明显的差异?

  王欣洋:没错,我在国外时的确主导过很多工业级CMOS图像传感器的项目,但在欧洲工业产品用户主要是定制用户,就是说用户出钱做一个只属于他自己的芯片,这种模式对一些在细分行业内处于垄断地位的大企业非常普遍。但是回国后,我们在工业市场很难拿到定制项目,主要是受限于国内的企业规模、资金实力和对新产品研发的观念。不可否认,国内还是有一些定制用户的,但是往往因为其特殊的应用领域和场合而导致没有批量。大家知道,作为一家芯片设计公司,即使是相对高大上的探测器芯片,没有批产价值的项目做起来一般都是稳亏不赚的。所以,我们经常要面对和解决的问题就是这个“奇形怪状”的定制我们怎么设计才能被更广泛的用户接受,还要花大量精力去和定制用户沟通,在什么条件下我们可以用怎样的方式把这个芯片卖给其他用户。

  另外一个差异,不客气地说就是,国内相当多的用户存在极为严重的媚外心理。很有意思的是,我们接触到的国内用户往往非常两极化:有些人得知在国内也有可能做出高等级的图像传感器芯片后会突然变得异常兴奋,有种终于扬眉吐气的感觉,这些用户现在都是我们的核心合作伙伴;还有一些完全相反,还没有仔细评测和了解过我们的产品,往往直接反应就是“这个不可能,这么难的东西在国内怎么可能做得出来”。遇到后一种用户就很难沟通,因为一开始我们的产品就已经被拒绝了。有趣的是:第一种用户往往在产业界,第二种往往在研究所和大学。当然,我个人非常理解研究所或者大学的教研人员,他们多数是在过去被“忽悠”的次数太多了,所以“免疫力”变得超强。总之,核心的关键还是产品,辰芯光电毕竟才两岁多,我相信再给我们一些时间,通过不断研发出色的产品和技术上的突破,最终会获得大多数国内用户的认可。

  记者:对于辰芯光电这样有填补空白价值的产业项目,有没有获得一些政策上的扶持?

  王欣洋:我国目前使用的传感器主要依赖国外进口,但其实一直在努力发展微电子产业,近些年来在该产业上投入了很大的人力、财力,但可能是受大环境的影响,成果并不显著。辰芯光电的成立,可以说是为中国的微电子产业注入了一股新鲜的力量,就在2014年,公司被认定为“集成电路设计企业”,税收上会享受“两免三减半”的政策,对于我们这样刚成立的公司来说,就是一种很大的支持。同时,我们也获得了一些来自政府部门的项目,虽然资金不多,但能体现出政府对我们这个产业的态度。现在的当务之急就是树立起用户乃至国家对我们产品的信心,研发出更多性能优良的产品以满足国内用户的需求,这样国家很多扶持政策也就自然而然地落在我们身上了。

  记者:最后,请您谈谈CCD、CMOS在中国市场上的发展趋势

  王欣洋:作为CMOS器件开发商,我们天生的目标就是彻底消灭CCD。我想这个问题的答案已经不是“是否会”,而是“何时会”。CMOS和CCD谁好谁坏早在5年前就有人在讨论,那时有些人说,虽然CMOS技术的发展日新月异,但是有一些CCD的行业应用是CMOS永远无法替代的:比如对成像质量要求最高的单反相机,结果2012年以后推出所有的单反都是CMOS器件了(顺便说一句,单反CCD最后一个桥头堡应该是Leica的M系列,2012年被CMOSIS拿下);再比如一向号称“灵敏度为王”的生物成像,结果Sony的ICX 694 CCD被仙童和滨松的SCMOS秒杀,辰芯的GSENSE400灵敏度完全比肩以灵敏度著称的EMCCD,而且动态范围更高;又比如传说的中画幅,一直以来都是CCD独霸天下,结果Phase One在2014年1月发布了世界第一款CMOS的digital back。所以,我认为要探讨数字成像未来的发展趋势,没有必要谈CCD,未来数字成像的天下一定是CMOS的,这个结论在图像传感器行业内为大家所公认,问题仅仅是CCD会在什么时候像胶片一样被彻底放进博物馆。

  但是CMOS在中国的发展趋势可能又是一个不同的命题。中国的成像传感器市场非常特殊,不是一两句就能说清楚的。我国是全世界几乎所有相机的最大的终端用户,无论是机器视觉、监控、智能交通、生物成像、甚至航空航天,更别说消费类相机。但是因为我国在CCD产业以及在高端CMOS探测器产业基本等于零,直接导致我国自主的相机开发设计也相对滞后。因为没有这颗“芯”的有力支持,数字相机是玩不转的。所以,我们的成像行业中活跃的不是相机开发公司,而是大量的代理国外相机的中间商。当然,我不是说代理商不好,其实国内的很多相机代理商自身也在做相机,而且在相当长的时间内是代理商让国内的产业有可用的相机。但是,这种产业格局事实上对图像传感器的产品推广是不利的,因为我们需要直接和相机的生产开发商沟通,了解需求、定义产品、开拓应用。所以,我希望通过我们的努力,能够给国内的数字成像行业带来一种不同的上下游合作方式,让国内的相机开发商可以有机会直接参与定义一款芯片,去深度了解其应有的优势和缺点,也让我们自己的相机产业能够越来越繁荣,走出去和国外厂商一较高下。

  CCD和CMOS的未来不需要再讨论了。谁今天如果再说出一个非CCD不可的应用领域,注定会在未来的1~2年内被CMOS打脸。所以,我们的问题是:如何利用CMOS的优势,赶上我们在CCD时代落后的时间,在下一个5~10年的时间发展出自己的Dalsa,PointGrey,甚至是Canon。

  • 聂忠强

    深圳市度申科技有限公司副总裁

    在机器视觉应用里,工业相机作为采集端的核心部件,可快速便捷地将工厂、产线、物料及产品的现场信息数字化。依赖于计算机的强大算力,对这些海量的的数字信息进行分类、识别、分析和应用,从而达到提高效率、降低成本的目的。随着机器视觉在各行业的深入应用,对传输带宽的要求越来越高。低延时、长距离、低碳、易部署等要求使得当前基于电缆的高带宽传输方案,难以跟上制造业的数字化进程。光纤,作为一种有着更高带宽、更长传输距离、更低时延、更低成本、更易部署的传输介质,将是机器视觉传输演进的下一个方向。光,创造了影像;光,亦能承载影像。光纤进厂、光连机器将给制造业带来一场全光连接的传输革命。
  • 段汇塬

    广州虹科电子科技有限公司智能感知事业部部长

    作为人工智能和物联网时代关键基础共性技术,3D视觉被赋予了更多的价值。从智能制造到人脸识别,从VR看房到无人驾驶,应用场景不断拓展。但从目前来看,相比2D视觉成熟而广阔的市场,3D视觉仍处于起步阶段,距离大规模普及还有很长的一段路要走。虹科电子在3D视觉市场早有布局,机器视觉技术与智能感知技术相辅相成、齐头并进,是当前行业内较为抢眼的协作发展模式。近日,我们有幸采访到了广州虹科电子科技有限公司智能感知事业部部长段汇塬,一起来听听他对3D视觉有什么看法,机器视觉第四次革命又将在中华大地谱写出怎样的序曲。
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