芯片国产化的先驱者中星微电子，铸就“中国芯”二十载丨亿欧解案例

打破中国无“芯”的历史、抢占了全球PC图像输入领域60%以上，带着传奇色彩的中星微电子走过了20年的征程。在芯片国产化呼声渐高的背景下，中星微电子有将有哪些准备？

为此，12月28日由中国半导体行业协会主办、“星光中国芯工程”办公室与中星微电子集团联合协办的“星光中国芯”创新成果与展望报告会在北京人民大会堂举办。在会议期间，“星光中国芯工程”总指挥邓中翰院士作“星光中国芯工程”创新成果与展望工作报告并进行工作表彰。

芯片自主可控至关重要，中星微为解决“卡脖子”做了哪些工作？

1958年，美国人杰克·基尔比发明了集成电路的理论模型；1959年，英特尔公司创始人鲍勃·诺伊斯，就发明了一项名为掩膜版曝光刻蚀的技术。其实早在1956年，中国提出“向科学进军”，国家制订了发展科学的“十二年科学技术发展远景规划”。同一时期，国内外的研究团队开始着手布局半导体行业。

由于历史原因，中国的计算机技术和芯片的发展进程被拖慢。改革开放尤其在中国进入WTO以后，中国采用“市场换技术”的方式，引进芯片生产设备。当中美贸易战拉开帷幕以后，芯片的自主可控变得至关重要。

1999年，在周光召院士的热情倡导下，在国家工业和信息化部（原信息产业部）、财政部、科学技术部、发展改革委、北京市政府的直接领导下，在国家电子发展基金的资金支持下，邓中翰等一批海外爱国博士企业家响应号召，回国承担并启动实施“星光中国芯工程”，在北京中关村设立中星微电子公司，承建数字多媒体芯片技术国家重点实验室，致力于超大规模集成电路芯片的研发、设计及产业化工作。

2001年，中国第一颗百万门级超大规模数字多媒体芯片“星光一号”诞生。其后数年间，“星光多媒体”系列芯片被苹果、三星、飞利浦、惠普、LG、索尼、戴尔等国外知名品牌规模采用，占领了全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额，彻底结束了中国无“芯”的历史，极大增强了我国集成电路企业自主研发和争取市场成功的信心。

2005年，中星微电子率先在纳斯达克证券市场上市，成为我国芯片设计领域第一家在美国纳斯达克上市的公司，标志着“中国芯”获得全球认可。国家电子发展基金的1000万元原始投资也获得了二十二倍的回报，创造了良好的经济效益和社会效益，形成了国家工程、国家重点实验室、国家级高新技术企业互为支撑、高效运作的创新体系，形成了具有中国特色的“中星微模式”。

以数字多媒体芯片为突破口，彻底结束中国无“芯”的历史

值得一提的是，中星微电子在国产芯片的工作的确可圈可点。在政府的支持下，“星光中国芯工程”确立了以数字多媒体芯片为突破口、实现核心技术产业化、将具有自主知识产权的“中国芯”打入国际市场的战略目标。2001年3月11日，“星光一号”研发成功，宣布国内首枚具有自主知识产权的多媒体芯片诞生。

市场化的战略加之扎实的技术团队，使得中星微电子“星光”数字多媒体芯片成功打入国际市场，在PC和手机这两个多媒体芯片产品系列上全球销售量先后突破一亿枚，占领全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额，在国际上彻底结束了中国无“芯”的历史。在活动现场，邓中翰表示：“集成电路是电子信息产业的核心，集成电路产业是国家战略性基础性先导性产业，集成电路技术是一个国家科技水平和综合国力的重要标志。充分发挥新型举国体制的优势，瞄准国内外巨大的市场需求，大力促进集成电路芯片自主研发规模化应用，通过‘星光中国芯工程’解决核心芯片卡脖子问题，并以此作为体魄，是我国集成电路产业进入国际先进行列的一条路径。”

城市汇聚着全球最多的资源、最多的人口以及大量的创新力，目前世界各国都在积极探索智慧城市的建设路径的底层技术，而中国是全球人口最多的国家，中国的城镇化需求在全球有着典型代表意义。于是，如何更好地实现智慧城市便成为“星光中国芯工程”新的目标。

近年来，“星光中国芯工程”针对国家重大战略需求，在公安部、工信部、国标委组成SVAC国家标准推进领导小组的直接领导下，与公安部第一研究所作为联合组长单位共同牵头制定并推广了两代公共安全SVAC国家标准。SVAC国家标准大量采用新一代人工智能技术以及大数据、云计算、物联网等新技术，基于自主开发的、安全可控的芯片、算法、设备和软件，其技术总体处于世界“领跑”水平，我国也成为世界上第一个在公共安全视频信息安全领域出台技术标准的国家。公共安全SVAC国家标准在国家天网工程、雪亮工程、智能交通、数字边防、平安城市、智慧城市等重大项目建设中发挥了关键作用。

换道超车，AI芯片机遇不容错失

市场的先发优势加之技术的日渐成熟与革新，中星微在安防领域逐渐深入布局。恰逢此时人工智能时代来临，图像辨识的工作也逐渐转向深度算法上。于是，中星微于2016年推出了“星光智能一号”，“基于数据驱动并行计算架构的卷积神经网络处理器技术”“嵌入式深度学习机器视觉SoC技术”等核心技术，率先实现了SVAC国标技术成果的产业化，构建起了从芯片、软件、终端设备到系统平台的整体解决方案，开启了安防监控智能化的新时代。

近些年来，随着摩尔定律逼近物理极限，业界对于集成电路产业未来发展之路的讨论十分热烈。邓中翰院士认为：“在物理层面智能芯片的发展已经受到了物理规律的限制，看似已经接近了极限的时候，在信息层面的技术创新还远远没有碰到天花板。”

近年来，“星光中国芯工程”探索了集成电路设计技术深层次发展路径，提出了 “智能摩尔之路”。智能摩尔之路就是跳出二维，走向三维，从物理层面延伸到信号层面，借鉴人脑的机制，通过算法的升级以及芯片架构的更新，形成更加智能的计算，从而达到进一步提升信息处理能力，达到最优的性能/功耗比。

摩尔定律即将触达顶峰，芯片在提高性能的同时，更加专注于针对应用场景进行优化。如今，AI芯片的应用场景更多集中在智能手机、安防摄像头、自动驾驶等终端的产品上，这三大场景所占的市场份额分别是35%、40%和11%。

据Gartner，Tokyo Electron的数据显示，2019年，AI芯片的市场规模为63.07亿美金，按照40%的占比推算，芯片在安防领域的市场规模可以达到约25.228亿美金。中星微选择安防于人工智能这两条赛道的正确性也在时间长河中不断被验证，其产品也在不断经受市场的考验。

第二个十年，中星微抓住了人工智能的机遇。不过，随着人工智能落地速度加快，芯片的需求量将会不断攀升，市场竞争也会愈加激烈，中星微也将面临更多考验。

未来十年，“星光中国芯工程”计划投资100亿元，用于芯片技术研发、标准研究制定、系统应用开发、以及大规模产业化，并基于XPS数字像素智能传感技术和XPU多核异构智能处理器芯片技术，协同研究小样本机器学习技术、深空探测感知系统技术、基于视觉关注的多模信息实时处理技术等八大关键核心技术，服务更多国家战略需求。