四、沒(méi)有芯片就沒(méi)有華為

華為前員工戴輝在《華為的芯片事業(yè)是如何起家的》一文中詳盡介紹了華為芯片事業(yè)的發(fā)展歷程，不僅印證了筆者有關(guān)華為程控交換機(jī)與芯片研發(fā)的敘事，更重要的是補(bǔ)充了相當(dāng)多的故事與細(xì)節(jié)。

1991年，華為主業(yè)結(jié)束代理生涯，研發(fā)用戶交換機(jī)HJD48，鄭寶用負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。

東南大學(xué)自控系畢業(yè)的徐文偉加盟華為后，建立了器件室，從事印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)和芯片設(shè)計(jì)。徐文偉被同事稱為“大徐”，現(xiàn)為華為公司董事會(huì)成員、戰(zhàn)略Marketing總裁。

恰在此時(shí)，集成電路行業(yè)已經(jīng)有了偉大的變革，臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀先生打破了大一統(tǒng)的格局，初創(chuàng)企業(yè)也有機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)芯片了。

半導(dǎo)體誕生之初，Intel、IBM等少數(shù)美國(guó)公司包攬了芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)（所謂IDM，集成設(shè)計(jì)與制造），初創(chuàng)企業(yè)根本無(wú)法插足半導(dǎo)體行業(yè)。

大一統(tǒng)的局面被臺(tái)積電的張忠謀先生終結(jié)了。1987年，張忠謀在中國(guó)臺(tái)灣新竹科學(xué)園區(qū)創(chuàng)建了全球第一家專業(yè)代工公司——臺(tái)灣積體電路制造公司（臺(tái)積電），并迅速發(fā)展為臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)的領(lǐng)頭羊。他開創(chuàng)性地定義了Foundry（芯片代工廠）這個(gè)行業(yè)，將設(shè)計(jì)和生產(chǎn)分開，為初創(chuàng)企業(yè)開辟了生存空間。

從此芯片設(shè)計(jì)企業(yè)只需要做輕資產(chǎn)的無(wú)晶圓設(shè)計(jì)（Fabless Design），拼的是人才、知識(shí)和市場(chǎng)；生產(chǎn)（包括流片）環(huán)節(jié)就外包給臺(tái)積電這樣的Foundry。大陸最有名的是中芯國(guó)際，但加工精度不及臺(tái)積電。

20世紀(jì)90年代前后，聯(lián)想在總工倪光南的指導(dǎo)下，自主研發(fā)了五顆ASIC（超大規(guī)模集成電路），并成功地應(yīng)用于漢卡、微機(jī)和漢字激光打印機(jī)。1990年，他們的當(dāng)家產(chǎn)品聯(lián)想漢卡（7型），就使用了自研的ASIC，奠定了聯(lián)想的江湖地位。

交換機(jī)上數(shù)量最大的器件是用戶板，一塊板接8或16對(duì)用戶線，接口控制和音頻編解碼（CODEC）芯片用量很大。如果使用大家都用的通用芯片，產(chǎn)品就會(huì)陷入價(jià)格戰(zhàn)的汪洋大海中。要甩開競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，只能開發(fā)自己的芯片。

大徐首先在PAL16可編程器件上設(shè)計(jì)自己的電路，在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證，如果有問(wèn)題還可以修改。等到成熟之后，再將可編程器件上的方案，委托一家擁有EDA能力的香港公司設(shè)計(jì)成ASIC芯片后，去德州儀器（TI）進(jìn)行流片和生產(chǎn)。

代價(jià)是不菲的，一次性的工程費(fèi)用就要幾萬(wàn)美元。90年代初有外匯管制，外匯額度非常稀缺。這在今天看來(lái)是區(qū)區(qū)小錢，當(dāng)時(shí)任正非“可是左思右想才痛下決心拍的板”。

當(dāng)時(shí)華為面臨著巨大的資金壓力，任正非不得不借高利貸投入研發(fā)。他曾站在六樓辦公室的窗邊，說(shuō)過(guò)這樣一段話：“新產(chǎn)品研發(fā)不成功，你們可以換個(gè)工作，我只能從這里跳下去了！”

大家夜以繼日地埋頭苦干。每天晚上9點(diǎn)許，“政委”任正非都會(huì)提著一個(gè)大籃子，裝著面包和牛奶，前來(lái)勞軍。與此同時(shí)，給大家海闊天空胡吹亂侃一通，說(shuō)華為將來(lái)要在全球通信業(yè)三分天下等等，畫下大餅，鼓舞士氣。

天佑華為。1991年，華為芯片一次流片成功。就這樣，華為首顆具備自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ASIC誕生了，這就是華為芯片事業(yè)的起點(diǎn)。

華為芯片不負(fù)眾望，降低了成本，提高了性能，產(chǎn)品自然也賣得越來(lái)越紅火。

老一代研發(fā)人員陳光先和吳育華回憶說(shuō)：當(dāng)時(shí)就叫它ASIC，居然都沒(méi)有人想起給它取個(gè)輝煌的名字。百密一疏！

芯片元老李征回憶，當(dāng)時(shí)大家都說(shuō)，如果那次流片失敗，幾萬(wàn)美元打了水漂，后果難以想象。

一方面，吃飯的產(chǎn)品沒(méi)有了差異化競(jìng)爭(zhēng)力，就會(huì)卷入無(wú)休止的價(jià)格戰(zhàn)中。另外一方面，新產(chǎn)品的研發(fā)要采購(gòu)境外的器件和設(shè)備，需要大量美元。因此，即便任老板初衷依舊，也未必還有能力去研發(fā)新產(chǎn)品，也就沒(méi)有今天的華為了。

可編程器件（SPLD，如PAL16、EPLD或者后來(lái)的FPGA）適合在芯片開發(fā)階段或者芯片用量小的時(shí)候使用，可以快速反復(fù)地編程、修改、調(diào)試，并使用專用設(shè)備“燒”進(jìn)芯片，不用去做昂貴的一次性流片。但單顆器件的成本十分昂貴，一顆要頂幾個(gè)月的工資。

等到代碼穩(wěn)定，可以設(shè)計(jì)成ASIC（超大規(guī)模集成電路芯片）的時(shí)候，就要進(jìn)行昂貴的一次流片了。單顆芯片的制造成本也會(huì)因用量大而飛快降低。

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件工具的簡(jiǎn)稱，在現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)里，充當(dāng)了芯片設(shè)計(jì)和制造的對(duì)接橋梁。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，EDA是一個(gè)電子自動(dòng)工具，工程師們借助EDA，就可以在電腦上對(duì)芯片設(shè)計(jì)的前后端技術(shù)和驗(yàn)證技術(shù)進(jìn)行操作和仿真。

華為這顆應(yīng)運(yùn)而生的芯片是顆多功能的接口控制芯片。當(dāng)參數(shù)為00的時(shí)候，用于用戶板；為01的時(shí)候，用于E/M中繼板；為10的時(shí)候，又可有其他用途。

1993年，華為有了第一顆自己使用EDA設(shè)計(jì)的芯片。

1993年，徐文偉領(lǐng)銜開發(fā)的JK1000，以很小的代價(jià)，在最后關(guān)頭獲得了電信局的入網(wǎng)證。自此華為戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，進(jìn)入了利潤(rùn)豐厚的電信市場(chǎng)。

隨后開發(fā)出來(lái)的數(shù)字程控交換機(jī)C&C08，大賣成為行內(nèi)的主流機(jī)型，開啟了華為的輝煌大業(yè)。

自研芯片成為提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，任老板嘗到甜頭后，又有了新的夢(mèng)想：芯片開發(fā)更進(jìn)一步。戰(zhàn)略既定，大家就擼起袖子加油干吧。

徐文偉領(lǐng)導(dǎo)的器件室挖來(lái)了一個(gè)重要的人，他就是無(wú)錫華晶中央研究所從事芯片設(shè)計(jì)的李征。華晶是國(guó)家集成電路908工程中最重要的項(xiàng)目，培養(yǎng)了不少人才。

李征曾參與了20世紀(jì)末為打破禁運(yùn)，由國(guó)家牽頭的國(guó)產(chǎn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件（EDA）的開發(fā)，國(guó)產(chǎn)EDA先后在工作站和PC上開發(fā)成功。甫一成功，西方世界就立馬解除了對(duì)中國(guó)的EDA禁供。

這就是西方大國(guó)的博弈之道：首先對(duì)你封鎖，將你限制在一窮二白的境地。但如果一旦壓不住，就馬上張開懷抱吸納你進(jìn)入他們的陣營(yíng)，他們成熟的技術(shù)和產(chǎn)品任你使用。熱情的表象后面，動(dòng)機(jī)是要把你自己的產(chǎn)品扼殺在幼年期。自從西方的EDA傳入中國(guó)后，國(guó)產(chǎn)EDA的發(fā)展就很緩慢了。國(guó)產(chǎn)億次機(jī)和光傳輸?shù)龋苍庥隽送瑯拥慕?jīng)歷。

解禁之后，李征被派去美國(guó)學(xué)習(xí)西方EDA的使用和芯片設(shè)計(jì)，改行做了芯片設(shè)計(jì)師，隨后加入華為。

任正非咬緊牙關(guān)，花大價(jià)錢買了西方的EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從此華為有了自己的EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)，不用再委托香港公司了。當(dāng)時(shí)2000門的數(shù)字程控交換機(jī)（C&C08 A型機(jī)）只能用小容量的通用器件級(jí)聯(lián)使用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交叉（就是數(shù)字交換），要用整整一個(gè)機(jī)柜的器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此迫切需要瘦身，自研一款芯片就成了當(dāng)務(wù)之急。

還是一樣的套路，但說(shuō)來(lái)容易做來(lái)難。先用可編程邏輯器件調(diào)試時(shí)隙交叉系統(tǒng)網(wǎng)片，再把調(diào)試好的可編程邏輯器件用自己的EDA設(shè)計(jì)成ASIC，送到國(guó)外流片和加工。

1993年，第一顆用自己的EDA設(shè)計(jì)的ASIC芯片問(wèn)世，成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)字交換機(jī)的核心功能——無(wú)阻塞時(shí)隙交換功能，這就是基于TDM的2K X 2K交換矩陣。

這次徐文偉給它取了個(gè)大氣的名字“SD509”，S代表Semiconductor半導(dǎo)體，D是數(shù)字芯片。后來(lái)還有了模擬芯片SA系列，厚膜電路SH系列。

C&C08程控交換機(jī)的畫風(fēng)一下子從粗獷變得柔麗起來(lái)。一個(gè)模塊用兩個(gè)NET板（熱備份）就可以輕松搞定時(shí)隙交叉功能。

右圖是交換網(wǎng)板（NET板），圓圈里是可以根據(jù)需要撬起來(lái)的EPLD可編程邏輯芯片，綠色長(zhǎng)條里的就是四顆SD509了。

作為對(duì)比，讓我們回憶一下最原始的電話的接續(xù)。電影《列寧在1918》中有這樣的場(chǎng)景：眾多妙齡女郎白皙的手指穿梭于千百個(gè)接口之間，用柔美的聲音問(wèn)你：“請(qǐng)問(wèn)您要接哪里？”

華為進(jìn)入快車道。氣勢(shì)磅礴的“中央研究部”正式成立了，其下成立了基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部，李征任總工。這個(gè)部門存在的唯一目的就是為通信系統(tǒng)做芯片，用任老板的話，叫“為主航道保駕護(hù)航”。

任老板經(jīng)常得意地帶著客人參觀EDA實(shí)驗(yàn)室。EDA設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)果有時(shí)要等很久。年輕的開發(fā)工程師們百無(wú)聊賴之際，就玩玩Windows自帶的挖地雷。有次挖得正爽時(shí)，被任老板撞見了。他非常擔(dān)心地問(wèn)：“你們玩游戲不怕電腦中病毒嗎？”工程師們無(wú)言以對(duì)。后來(lái)不知道哪個(gè)有才的家伙在門口貼了張條子“開發(fā)重地，閑人免入”，從此老板帶客人就只能在玻璃窗外指指戳戳，里面的大家也就可以放心地挖地雷了。

銷售員黃燦還經(jīng)歷過(guò)一件往事。郵電部一位處長(zhǎng)訪問(wèn)華為，當(dāng)時(shí)公司所在的辦公樓下排隊(duì)買股票的人擠滿了整條街，喧囂塵上。樓上華為做開發(fā)的年輕人卻平心靜氣、無(wú)暇他顧。這位處長(zhǎng)感慨道：“如果這樣的企業(yè)不能成功，天理難容啊！”

據(jù)悉，劉平在《華為往事》一文中這樣評(píng)價(jià)徐文偉：“基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部的總經(jīng)理是徐文偉，基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部主要是研究芯片設(shè)計(jì)的。徐文偉是研發(fā)部資格最老的領(lǐng)導(dǎo)了，模擬交換機(jī)JK1000開發(fā)的時(shí)候就是項(xiàng)目經(jīng)理。后來(lái)他又擔(dān)任過(guò)無(wú)線業(yè)務(wù)部總經(jīng)理、預(yù)研部的總裁。但他沒(méi)有參與C&C08的開發(fā)，所以在中研部一直是千年老二，有一段時(shí)間相當(dāng)不得志。不過(guò)他的性格很好，無(wú)論什么情況都處之泰然。”

徐文偉升為研發(fā)副總裁后，劉啟武、葉青等人相繼負(fù)責(zé)過(guò)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部。但徐文偉常常踱步來(lái)指導(dǎo)工作并鼓舞士氣，或者叫“督戰(zhàn)”。

從事系統(tǒng)開發(fā)的鄭寶用和李一男等人，不論在內(nèi)部還是外部，知名度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)徐文偉。但如果站在歷史的漫漫長(zhǎng)河里，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，徐文偉等人扎扎實(shí)實(shí)做的基礎(chǔ)芯片技術(shù)，奠定了華為的成功。

“猶記當(dāng)年，我在1998年進(jìn)入華為市場(chǎng)部，常帶客人去展廳。一角的陳列柜里，聚光燈照射著幾顆黑不溜秋的芯片。我自豪地介紹：‘這是華為自己設(shè)計(jì)開發(fā)的芯片！’客人會(huì)問(wèn)：‘哪里生產(chǎn)的？’我說(shuō)：‘精度實(shí)在太高，國(guó)內(nèi)無(wú)法加工，是送去美國(guó)做的！’”戴輝記憶清晰、敘述生動(dòng)，令人產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。

戴輝說(shuō)，“和草根可以逆襲的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)不同，芯片行業(yè)因高度專業(yè)化，從業(yè)者幾乎都是科班出身。”

90年代初正是全球電子行業(yè)的黃金時(shí)期，清華生無(wú)論是出國(guó)還是到體制內(nèi)捧金飯碗都占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。來(lái)深圳闖蕩的更多的是“胸有大志而身無(wú)分文”的二流重點(diǎn)大學(xué)的畢業(yè)生，尤以東大、華科、西電、成電、西工大為多。首家“909”工程集成電路設(shè)計(jì)公司國(guó)微電子的創(chuàng)始人祝昌華和黃學(xué)良分別是東大和西電的，做指紋識(shí)別的匯頂科技創(chuàng)始人張帆是成電的，李征也畢業(yè)于西電。戴輝說(shuō)：

留美大軍中，有一些選擇回國(guó)創(chuàng)業(yè)。我所認(rèn)識(shí)的有中國(guó)最早和最大的CMOS成像芯片格科微的創(chuàng)始人趙立新，和高端交換機(jī)芯片盛科網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)始人孫劍勇。他們都做得很好。

戴輝的前同事胡慶虎曾經(jīng)歷了程控交換機(jī)和移動(dòng)通信交換機(jī)的硬件開發(fā)。他認(rèn)為：自研芯片是降低成本最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，尤其是在用量非常大的用戶板上。

華為開發(fā)了數(shù)字芯片來(lái)處理音頻CODEC（編解碼）和接口控制，也開發(fā)了SLIC厚膜電路芯片SH723。

后來(lái)還有更加牛的4COMB（型號(hào)為SA506）芯片，干脆把SLIC及接口、SLAC等都組合到了一個(gè)芯片里，并使用在32路用戶板上。自家有了“芯”，底氣十足。海量出貨的交換機(jī)和接入網(wǎng)產(chǎn)品不僅集成度更高，價(jià)格還敢比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低上一大截。

胡慶虎提到的4COMB芯片是第一塊高集成度的數(shù)模混合芯片，難度高，李征到處抓人來(lái)攻關(guān)。項(xiàng)目曾經(jīng)一籌莫展，徐文偉一直鼓勵(lì)大家：不怕失敗，放手干。

歷經(jīng)3年努力，終于在世紀(jì)之交，4COMB成功了。曾經(jīng)歷艱難歲月的孫洪軍（綽號(hào)“小二”），郭輝（昵稱“輝輝”）等年輕一代的芯片專家們迅速成長(zhǎng)了起來(lái)。

在窄帶數(shù)字程控交換機(jī)領(lǐng)域，C&C08 iNET（100萬(wàn)用戶，128模塊）程控交換機(jī)終于坐上了世界第一的交椅，實(shí)現(xiàn)了任老板多年前的宏愿：“我們以后要將上海貝爾遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面，要追上AT&T。”

時(shí)任128模研發(fā)總裁的曾浩文，站好了這最后一班崗，然后昂首進(jìn)入面向未來(lái)的云計(jì)算領(lǐng)域。

系統(tǒng)芯片大爆發(fā)，構(gòu)筑了華為的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

很長(zhǎng)時(shí)間里，華為只為自己的系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)芯片，包括光傳輸、3G、IP數(shù)據(jù)通信等。

和戴輝同級(jí)的東大校友Jeffery Gao，在《厚積薄發(fā)》一書中寫了一篇《和光速賽跑》的文章，講了光傳輸芯片開發(fā)的故事。

外購(gòu)芯片價(jià)格昂貴，成本壓力巨大，不利于我們?cè)谛詢r(jià)比上的競(jìng)爭(zhēng)。從第一代傳送產(chǎn)品開始，我們就走上了核心芯片自研之路。當(dāng)時(shí)何庭波負(fù)責(zé)開發(fā)芯片，而我負(fù)責(zé)開發(fā)產(chǎn)品。由于產(chǎn)品和芯片都用到同一套儀表，經(jīng)常出現(xiàn)我和她爭(zhēng)奪設(shè)備的情況。為顯示紳士風(fēng)度，我每次都會(huì)讓著她，但這不是長(zhǎng)久之計(jì)。于是我們有一個(gè)君子協(xié)定：白天她調(diào)試，晚上我調(diào)試……

功夫不負(fù)有心人。第一代核心芯片成功交付，而后續(xù)一系列芯片相繼成功推出，累計(jì)銷售超過(guò)千萬(wàn)片，使得傳送網(wǎng)“同步數(shù)字傳輸SDH”產(chǎn)品在成本和競(jìng)爭(zhēng)力方面持續(xù)領(lǐng)先。

大家都刻骨銘心的是美國(guó)對(duì)中興的芯片禁供，導(dǎo)致偌大的中興瞬間休克。一時(shí)間全體國(guó)人惡補(bǔ)芯片知識(shí)。經(jīng)此事件，大家都知道了基礎(chǔ)技術(shù)的重要性。

但需要說(shuō)明的有三點(diǎn)。一是中興的子公司中興微電子也在為通信設(shè)備做配套芯片。二是華為的很多通用芯片也是外購(gòu)的，如云計(jì)算領(lǐng)域中使用了大量的Intel CPU，F(xiàn)PGA的四家全部來(lái)自美國(guó)等。再往深處看，即使是自研的芯片，也得基于國(guó)外的一些IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）和架構(gòu)。

因此，中國(guó)芯片的未來(lái)發(fā)展之路，需要更好地融入世界。妄自尊大、自成一體，是不可行的。

最近有一句話在業(yè)內(nèi)流傳：芯片領(lǐng)域沒(méi)有彎道可以超車。意思是，“板凳要坐十年冷”，要一點(diǎn)一點(diǎn)地追趕西方先進(jìn)水平。

時(shí)至今日，華為儼然作為國(guó)產(chǎn)芯片的脊梁為國(guó)人廣為傳誦，這得益于華為海思（Hisilicon）的消費(fèi)電子芯片業(yè)務(wù)，尤其是用于手機(jī)的麒麟CPU（基于劍橋的ARM架構(gòu)）。

硅谷芯片企業(yè)的成長(zhǎng)壯大，華人立下了汗馬功勞，因此有人戲稱“IC”中的“C”就是“Chinese”的意思。知名芯片公司博通、Marvell和英偉達(dá)，以及最大的EDA公司Cadence的創(chuàng)始人都是華裔。了解到在當(dāng)?shù)毓ぷ鞯娜A人中，僅是清華大學(xué)畢業(yè)生就有一萬(wàn)多人。

20世紀(jì)90年代，加州大學(xué)伯克利分校胡正明教授，在FinFET和FD-SOI工藝技術(shù)上取得巨大突破，使得摩爾定律得以延續(xù)至今。因此光刻機(jī)巨頭ASML才能做出7nm的技術(shù)，也才有華為的麒麟980。

戴輝的一番敘述令筆者深思。在全球芯片研發(fā)領(lǐng)域，在技術(shù)領(lǐng)軍的硅谷地帶，無(wú)數(shù)炎黃子孫奉獻(xiàn)了自己的聰明才智，對(duì)于IC技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)步與更新?lián)Q代發(fā)揮了推波助瀾的作用。而在他們的祖國(guó)，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的IC技術(shù)產(chǎn)品水平卻與世界先進(jìn)水平存在明顯差距。這不能不令人遺憾，同時(shí)也發(fā)人深省。