助力車載視覺進(jìn)入“快車道”，以IP化打破芯片設(shè)計(jì)周期定律

繼5月上市后，思特威進(jìn)一步提速拓展高端車載電子與智能手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)。近期，更是相繼在高端車載前裝與旗艦級(jí)智能手機(jī)主攝領(lǐng)域推出重磅新品。在車載領(lǐng)域，思特威目前已擁有6顆車規(guī)級(jí)高性能的CIS產(chǎn)品，并最新發(fā)布了車規(guī)級(jí)針對(duì)高端ADAS應(yīng)用的SC220AT，后續(xù)還將針對(duì)車載影像類、感知類與艙內(nèi)三大應(yīng)用進(jìn)一步全方位地布局汽車芯片產(chǎn)品。思特威之所以能在高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品性能的快速突破，離不開其技術(shù)核心人物，思特威首席技術(shù)官 —— 莫要武。

作為中國最早一批進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域的探索者，莫要武博士深耕CMOS圖像傳感器領(lǐng)域二十余年，主持設(shè)計(jì)了近百款CMOS圖像傳感器產(chǎn)品，斬獲多項(xiàng)技術(shù)專利載譽(yù)無數(shù)，在全球半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)擁有極高知名度，若列一份全球CIS專家榜的話，作為元老級(jí)人物的莫博士至少能排進(jìn)前五名。

如今已成為國內(nèi)CIS領(lǐng)軍企業(yè)思特威CTO的莫要武博士，仍不忘秉持初心，對(duì)技術(shù)探索充滿敬意和熱愛，帶領(lǐng)思特威的研發(fā)團(tuán)隊(duì)乘風(fēng)破浪，為國產(chǎn)CIS的技術(shù)突破做出新的貢獻(xiàn)。

突破次元壁 邂逅半導(dǎo)體

高中莫要武曾多次參加各類數(shù)理化競(jìng)賽，只因在參加省化學(xué)競(jìng)賽時(shí)錯(cuò)過了物理課程的半導(dǎo)體章節(jié)，于是他便將高考志愿填成 “半導(dǎo)體物理與器件”，并由此開啟了他邂逅半導(dǎo)體長達(dá)幾十年的人生之旅。

有趣的是，這次省化學(xué)競(jìng)賽的參賽者中還有格科微的創(chuàng)始人趙立新趙總，比賽期間作為隔壁縣高手的他與莫要武曾住在同一個(gè)宿舍，兩人都給彼此留下了深刻印象，后來還都畢業(yè)于同一所高中。曾在同一賽場(chǎng)棋逢對(duì)手的兩位青年才俊，如今又進(jìn)入到CIS同一個(gè)領(lǐng)域中繼續(xù)著競(jìng)賽。

在莫要武大學(xué)期間，家人鄰里聽聞其專業(yè)后，便將收音機(jī)、錄音機(jī)乃至黑白電視機(jī)等他們認(rèn)知中的“半導(dǎo)體”給到莫要武進(jìn)行修理，而這有趣的“誤會(huì)”卻也讓他熟知了各類小型家電的線路圖，并“被逼”成為了一個(gè)無線電愛好者。后來在攻讀碩博學(xué)位時(shí)，他曾獨(dú)立修好了教研室一臺(tái)兩年都沒有調(diào)試好的液相外延爐，還利用一些報(bào)廢的舊設(shè)備搭建了一個(gè)完整的系統(tǒng)，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)后來還承擔(dān)了上海市科委和國家自然科學(xué)基金的項(xiàng)目，而這些僅僅是他的初露鋒芒。

七天完成首顆芯片設(shè)計(jì)，創(chuàng)“斷貨王”神話

加入思特威之后，莫要武展現(xiàn)出了他強(qiáng)大的科研實(shí)力。通常，一款芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn),大約需要12~36個(gè)月,如果中間流程有問題,時(shí)間甚至還要更長。而莫要武完全打破了這一周期，他以迅雷之勢(shì)在研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建首周就完成了第一顆CIS芯片的設(shè)計(jì)——SC1235，這顆芯片一經(jīng)推出便成為了當(dāng)年安防領(lǐng)域年度“斷貨王”，市占率高達(dá)60%，創(chuàng)業(yè)界“神話”。而僅僅才過了兩周，莫要武帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)再次交出了第二顆1080P/2MP的芯片產(chǎn)品SC2135，該顆芯片之后同樣成為了行業(yè)內(nèi)炙手可熱的“大熱門”產(chǎn)品。

“后來得知同期有很多家公司都在做1080P/2MP的產(chǎn)品，因?yàn)樗继赝男阅軆?yōu)勢(shì)和快速切入，才贏得了先機(jī)，這一點(diǎn)在0到1突破時(shí)尤為重要?！蹦湔f道。如此高效快速的研發(fā)奇跡，離不開他職業(yè)生涯初期在日本的諸多經(jīng)歷。

奔赴海外數(shù)十載，精益求精鑄就工匠之心

上世紀(jì)末，日本半導(dǎo)體從資金投入、到技術(shù)攻關(guān)、再到產(chǎn)品落地等都發(fā)展飛速，令其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)無論在產(chǎn)品、材料與設(shè)備等一直處于國際領(lǐng)先位置，彼時(shí)對(duì)半導(dǎo)體狂熱的莫要武也慕名前往。

1997年，莫要武加入日本大阪的一個(gè)研究所，共同參加產(chǎn)學(xué)研合作的大規(guī)模項(xiàng)目。這是一個(gè)集成形、聲、聞、味、觸五感的MEMS控制系統(tǒng)，他主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)。由于項(xiàng)目預(yù)演中只有莫要武設(shè)計(jì)的741運(yùn)放能夠正常工作，因此后續(xù)開發(fā)中的CMOS標(biāo)準(zhǔn)模擬和數(shù)字電路都由他來設(shè)計(jì)。借著這個(gè)難得的機(jī)會(huì)，他也把CMOS圖像傳感器芯片開發(fā)流程全套做了一遍，為其后續(xù)獨(dú)立進(jìn)行全局性的研發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2004年時(shí)莫要武又加入了從事CMOS Image Sensor研究的日本打印機(jī)公司，此時(shí)的他再次認(rèn)識(shí)到“高效”在產(chǎn)品開發(fā)中的重要性?！坝幸淮危瑸榱嗽趖est vehicle（測(cè)試載具）前驗(yàn)證某個(gè)思路，我熬通宵做出了test chip（測(cè)試芯片），后來結(jié)果表明這個(gè) test chip正是問題的正解，產(chǎn)品也得以順利推出?！?/p>

此外，在日本的職業(yè)經(jīng)歷還塑造了莫要武精益求精的研發(fā)態(tài)度。他告訴記者，“在思特威的產(chǎn)品開發(fā)中，從封裝的RDL連線、芯片的 floorplan到模塊的layout，無一不是經(jīng)過多次審查反復(fù)修改，以追求一種完美?！?/p>

“這與我在大阪的研究所中做的那塊741運(yùn)放有關(guān)，當(dāng)時(shí)經(jīng)過仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲业倪\(yùn)放版圖連線做得最為漂亮，因此才能正常工作?！蹦湟虼藞?jiān)信：“精益求精獲得的美感才能得到上天眷顧，在芯片設(shè)計(jì)中亦是如此。”正是這樣工匠般專注的研發(fā)心態(tài)與強(qiáng)大的研發(fā)能力，才讓莫要武在當(dāng)時(shí)以日本為先進(jìn)代表的半導(dǎo)體界闖出一番作為。

“高效”、“追求完美”，這些莫要武在日本的職業(yè)生涯中淬煉出的寶貴經(jīng)驗(yàn)，都為其日后帶領(lǐng)思特威研發(fā)團(tuán)隊(duì)打破國外壟斷，在擁有極高技術(shù)門檻的CIS半導(dǎo)體領(lǐng)域中占穩(wěn)一席之地打下了扎實(shí)功底。

從跟隨者到引領(lǐng)者，關(guān)注未來而不是當(dāng)下

伴隨著思特威的飛速發(fā)展，其技術(shù)研發(fā)實(shí)力也已步入國際前沿水準(zhǔn)，此時(shí)在莫要武面前的是通往充滿無限可能性的未來之路?！爱?dāng)前方已無領(lǐng)路人時(shí)，所有人都處于同一起跑線，一定要靠自己去摸索到前進(jìn)的方向，才能走在技術(shù)的潮頭?！蹦溥@樣認(rèn)為。

正是基于這種勇于開拓的科研精神以及對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的敏銳嗅覺，使思特威的產(chǎn)品從芯片設(shè)計(jì)效率到性能表現(xiàn)等各個(gè)方面都具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。莫要武以思特威最新推出的車規(guī)級(jí)CIS產(chǎn)品SC220AT為例做了詳細(xì)說明。

“之所以思特威能快速推動(dòng)車載產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程并取得研發(fā)成果，是因?yàn)槲覀儗⒆匝械暮诵某上窦夹g(shù)IP化并加入到了車載項(xiàng)目的產(chǎn)品中去。比如我們自研的SFCPixel專利技術(shù)以及PixGain技術(shù)，通過這兩項(xiàng)技術(shù)，SC220AT的感光度與量子效率都得到了大幅提升，夜視性能更佳；同時(shí)，我們還將超低噪聲外圍讀取電路技術(shù)以同樣IP化的方式加入到了SC220AT的設(shè)計(jì)中，能將像素響應(yīng)的不均勻性有效降低至0.5%以下，電學(xué)串?dāng)_降低至1%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)更出色清晰的成像效果。

此外，針對(duì)LED信號(hào)燈閃爍難題，我們創(chuàng)研了LFS技術(shù)（LED閃爍抑制技術(shù)），該技術(shù)基于前沿的雙像素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在每一個(gè)大Pixel旁增添一個(gè)降低感度并延長曝光時(shí)間的小Pixel，通過同時(shí)讀取與片內(nèi)合成方式，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的LED閃爍抑制性能。同時(shí)SC220AT還內(nèi)置了思特威升級(jí)的ISP算法，從而將其低照度與寬動(dòng)態(tài)范圍的表現(xiàn)發(fā)揮到極致，實(shí)現(xiàn)更好的成像品質(zhì)。”

締造芯片積木游戲，以IP化設(shè)計(jì)創(chuàng)研發(fā)效率之冠

如此高效的芯片設(shè)計(jì)IP化研發(fā)理念，正是由思特威技術(shù)領(lǐng)路人莫要武建立的。作為經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)大拿，莫要武發(fā)現(xiàn)大部分研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作方式無外乎就“一切從零開始”與“按圖索驥”兩種，前者把每一個(gè)產(chǎn)品都從頭開始重新設(shè)計(jì)，導(dǎo)致費(fèi)時(shí)費(fèi)力風(fēng)險(xiǎn)高，而后者則是太過保守，往往無法突破創(chuàng)新。

莫要武仔細(xì)思考后，認(rèn)為產(chǎn)品研發(fā)不能一貫低水平重復(fù)，必須要一步步往中高端走，他想要結(jié)合兩者的長處來打造思特威的研發(fā)體系。莫要武把芯片設(shè)計(jì)比作積木游戲，可將現(xiàn)有的積木與新的積木結(jié)合，從而能夠快速建起高樓大廈，芯片設(shè)計(jì)亦是如此。將同一種高性能的模塊與設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到不同應(yīng)用領(lǐng)域不同規(guī)格產(chǎn)品中去，從而可實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)IP化，這大幅提升了思特威的設(shè)計(jì)效能與水準(zhǔn)。同時(shí)還不斷改善目前IP所存在的問題，始終站在行業(yè)需求去思考研發(fā)目的，從而提前將技術(shù)布局到產(chǎn)品中去。

在這種獨(dú)特的IP化芯片設(shè)計(jì)模式推動(dòng)下，2021年思特威Tapeout芯片數(shù)高達(dá)31顆，數(shù)量位居行業(yè)前列。尤其在車載電子領(lǐng)域，這種快速的研發(fā)效率帶來的正面市場(chǎng)效能更為凸顯。自2020年思特威推出第一顆車規(guī)級(jí)芯片SC100AT起，到如今僅2年時(shí)間，思特威已擁有了6顆覆蓋1MP~8MP的車規(guī)級(jí)高性能CIS芯片產(chǎn)品，這成為其快速邁入智能車載黃金市場(chǎng)的重要催化劑。據(jù)悉，后續(xù)其還將針對(duì)車載影像類、感知類與艙內(nèi)三大應(yīng)用推出2MP、3MP以及8MP的更多車規(guī)級(jí)CIS新品。下一步，思特威已在規(guī)劃預(yù)研第二代基于更先進(jìn)的工藝制程、擁有更低工作功耗與更高功能集成度的車規(guī)級(jí)新產(chǎn)品。

作為這場(chǎng)芯片積木游戲的締造者，莫要武還以此為基石，由下至上打造了思特威銳意革新的研發(fā)體系。莫要武希望思特威的研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有其獨(dú)特的個(gè)性。為此，他和管理層努力打造一個(gè)具有極大包容性的工作環(huán)境，以吸引多樣性格的高手加盟。在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作時(shí)，盡量采用引導(dǎo)的方式來溝通，讓團(tuán)隊(duì)成員自己把答案提出來。莫要武坦言，“生活在氣氛良好的團(tuán)隊(duì)與工作環(huán)境中，每個(gè)人周圍都是自己的貴人，因此合作或競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)促進(jìn)自己的成長，從而推動(dòng)團(tuán)隊(duì)與公司的成長，如果這時(shí)再加上天時(shí)和大勢(shì)，成功只是水到渠成?！?/p>

對(duì)于莫博士的突出貢獻(xiàn)思特威創(chuàng)始人兼董事長兼CEO徐辰博士也給予了高度評(píng)價(jià)：“莫博士之于我，既是初入行時(shí)的引路人，也是我非常尊重的良師益友。在莫博士加入思特威后，始終引領(lǐng)著公司技術(shù)的不斷銳進(jìn)突破。同時(shí)在他高效與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)你@研精神感染下，我們也將“精”與“快”的理念進(jìn)一步貫徹到公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)的發(fā)展與管理中去?！痹谀洳┦康募夹g(shù)帶領(lǐng)下思特威實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，已成為CIS界一股不可忽視的亞洲雄風(fēng)。

以成像科技之發(fā)展，開拓人類認(rèn)知之邊界

在莫要武博士的帶領(lǐng)下，目前思特威已成為全球CIS安防領(lǐng)域出貨的“五冠王”，同時(shí)也在新興車載電子、機(jī)器視覺、智能手機(jī)等多領(lǐng)域全面拓展，應(yīng)用遍地開花。

征途是萬里蒼穹，夢(mèng)想是星辰大海。莫要武認(rèn)為，所有研發(fā)的最終目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新與突破，要秉持研發(fā)者不斷進(jìn)取、執(zhí)著鉆研的初心，才能突破自我。

未來，思特威將持續(xù)聚焦CMOS圖像傳感器領(lǐng)域，以成像科技之發(fā)展，開拓人類認(rèn)知之邊界，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)高端圖像傳感器芯片的技術(shù)突破，刻上屬于中國半導(dǎo)體的光榮印記。

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