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【创新】慧智微李阳:他让广字号芯片飞向全球;

1.慧智微李阳:他让广字号芯片飞向全球;2.我国研发经费投入强度创新高;3.超算不仅要速度,还要好用;4.全球最大450公斤级蓝宝石晶体诞生;

【创新】慧智微李阳:他让广字号芯片飞向全球;0

1.慧智微李阳:他让广字号芯片飞向全球;

  6年前,哈佛大学博士后、清华大学博士李阳放弃美国的高薪工作,选择了来到广州创业。尽管团队里只有自己和搭档两个“光杆司令”,公司也只有空荡荡的四面墙,但李阳却觉得自己比任何时候都豪气万丈,他和搭档立下了自己的创业愿景:创新引领者,行业领导者。

不到3年,李阳和团队就初步实现了他们的第一个目标:他带领团队创造性地开发出射频器件方面的可重构颠覆性技术,他们是全球第一家实现可重构多频多模射频前端技术并量产的芯片公司。其产品性能优于国内外各大厂商的同类产品,同时成本降低了一半多。

下一步,45岁的李阳决心带领团队向行业领军人的目标前进,尽管如今全球手机射频前端和芯片产业被高通、Skyworks等巨头牢牢占领,但李阳认为国产“攻芯战”的号角已经吹响,自己的团队完全可以凭借技术专利实现“弯道超车”,他说:“未来我觉得射频前端市场70%的客户都会在中国,那这里一定会产生全球第一的供应商。”

文、图/广州日报全媒体记者陈诗蓝

射频器件是无线连接的核心,凡是需要无线连接的设备必须具备射频器件,在物联网应用推动下,未来全球无线连接数量将成倍的增长。当今射频面临的核心挑战是解决服务需求和网络容量爆炸式增长所需的更多蜂窝频段。在广州开发区科学城创新大厦一个不起眼的办公室里,45岁的李阳及其团队开发出了颠覆性的射频器件可重构技术,解决了这个难题。

离职外企 归国创业

临近春节,李阳还在忙,宽敞的办公室里堆着许多专业书籍,如今他已鲜少有时间翻阅,作为CEO的李阳需要处理公司各类事务。尽管事务杂乱,但在谈话中,李阳一直态度和煦、轻言细语,透出一股儒雅。受“工程师文化”影响颇深的李阳不喜自夸,他认真地纠正每一句别人对他不当的赞美,追求科学数据般的精确。尽管人们常称呼哈佛大学博士后的他为“学霸”,但他却觉得,“学霸这个词到现在我都没能很好地接受”。

1991年,李阳从东北老家来到清华读书,当时他被分配到了微波技术专业。彼时,微波技术十分冷门,李阳却坐着“冷板凳”一路读到了博士,而如今微波射频器件成为智能机、人工智能、物联网发展的关键。回想起来,李阳并没有将自己的坚持归功于自己的眼光,他声音里带着笑意,“那个时候专业是分配的没有选择,回头看的话,自己是运气比较好。”

博士毕业之后,2003年,李阳前往哈佛大学读博士后,在此学习期间李阳更加坚定了自己一直以来的一个想法——去做技术。博士后毕业之后,李阳便开始在美国派更半导体、思佳讯(Skyworks)等半导体行业的巨头公司工作,这些拥有大量技术专利的公司对于李阳来说无疑是一个很好的成长平台。面对高收入和高成长性的工作机会,李阳却开始准备回国。

回不回国,对于李阳来说,从来都不是一个很难的选择。“其实我去美国都不是一个很心甘情愿的选择。”李阳笑道,在美国期间他一直渴望回来,此时,广州开发区赴美国波士顿开展招才引智工作,给出了系列优惠政策,李阳当即就心动了。

“我感觉这是国家提供的历史机遇,我一辈子能活在这个时代,是蛮幸运的事情。我们总要做点事情,为祖国做点事情,这种成就感可能会更强。”带着“做点事情”的冲动,李阳和在美MBA好友郭耀辉两人2011年回到广州,在开发区建立了广州慧智微电子有限公司。

招兵买马 一波三折

创业的初期永远伴随着各种问题,李阳和搭档也不例外。一直从事学术研究、技术开发的李阳如今要面对公司初创期的各类琐事。首要问题便是组建团队,回国之后李阳才发现,广东在集成电路领域的人才储备并不深厚,他们足足花了三个月才招到第一个工程师。

彼时李阳的公司尚未装修好,他们只好在别处面试应聘者。没有任何知名度的初创公司,连招聘场地都与描述不一致,应聘者难免觉得这是“皮包公司”,李阳不得不大费口舌和应聘者解释。回想起来,能招到人,李阳自己都觉得很“神”。

经过几个月的招聘,李阳组建了十来个人的小团队,初具规模。他把自己想做可重构技术的想法告诉了同事们。也许在 2G、3G 时期,智能手机需要支持的频段尚不多,但随着 4G 、5G的发展,业界迫切需要小面积、低成本的射频前端产品。

以往的射频前端解决方案,通常采用每个频段用一个单频段功率放大器的方案,随着频段增多,功率放大器数目会快速上升,成本增加,面积增大。

而可重构技术,是用软件的方式定义硬件,使用同一组器件便能够在多个频段和多种模式间重复用,使得基于该技术的功率放大器产品具有尺寸小、支持频段多、低成本等特点。

“软件定义的射频器件一直是大家的梦想,可重构的射频器件从2003年起国外就有大公司在做,但就是做不出来。”李阳能否带领他们做出来?新加入的同事们也并不确定,“刚开始一些人是看我的履历,觉得至少可以过来学点东西才来的,完全是对我个人的信任。”

PPT招商 坚定前行

尽管新同事们半信半疑,但李阳却目标坚定,最开始团队在研发射频器件时,功率只有22dbm,而行业常用的标准是28dbm,对于一些公司来说,此时放弃原来的目标可能是更好的选择,但李阳没有这样做,在自己认为对的研发方向上李阳异常坚定,“如果最后发现是最初判断错了,那就接受这个结果。但是一定不要因为遇到一点挫折就怀疑这条路走不通,因此而放弃。”

“想明白”是李阳对自己的要求,更多时候他宁愿慢一点,也要想明白。意志坚定、方向清晰的李阳很快打动了自己的第一个投资商,“现在大家都在‘黑’PPT,但我真的是靠几页PPT打动了投资商。”李阳说起来还忍俊不禁,他很感谢第一个投资商对他的信任。

想清楚之后李阳就带着团队日以继夜地研发,最忙的时候李阳几乎是住在了公司,晚上工作到清晨五点,回去休息一会儿九点十分左右又过来上班。他总是拿战争年代的士兵与自己对比,觉得自己“这点压力不算什么”。他有些感叹,语气中带着怀念,“那段时间真是拼了。”

创业初期,李阳就想过,万一失败了会怎样,但结论是“再差不也就那样”。2014年李阳和团队终于开发出具有自主知识产权的基于可重构设计的 AgiPAM 技术,他和团队都如释重负,“大家开玩笑说这件事之后,无论以后我们公司怎么样,还可以回去和孩子吹吹牛,说咱们确实做到了很多人没有做到的东西。”李阳笑道,他不惧怕失败,更不惧将来。“后面我们有很多新的挑战,我们会在我们的框架上不断加以改进。”

2015年,李阳和团队开始向市场推出慧智微电子的拳头产品,经过两年半的时间,慧智微电子就接到了来自联想、中兴、海尔等国内手机厂商与国际运营商的订单,订单遍布全球,而如今慧智微电子每月有几百万片的射频前端芯片出货量。

然而,李阳依然清楚地知道自己公司与国际大厂商的差距,“2016年,射频前端市场规模接近千亿元人民币左右,并且随着物联网智慧城市的发展,这个市场规模还在不断地扩大,然而现在市场主要掌握在美国和日本厂商手中。”

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  对话李阳

中国人的文化归属感很强

广州日报:在国外厂商垄断射频前端市场的情况下,国内厂商的机会在哪里?

李阳:未来的世界是万物互联的智能世界,万物怎么互联?它一定不是通过有线的方式,而是无线,所有的无线连接都需要用到射频芯片。但是如今中国集成电路元件的进口额是超过石油的,同时集成电路发展也关乎国家信息安全。所以大家都很希望把这个事情做好。

现在如果国内厂商想在射频前端市场上提高占有率,还是要在4G、5G、物联网等战场上发力。但这些领域技术壁垒比较高,有两个壁垒,一个是能不能做得出来,一个是做出来对别人的专利是否会侵权,国外一些厂商在这些领域有大量的专利。

只有在新技术领域早做储备,才有可能在知识产权方面规避传统方案的知识产权风险,并对后进者形成专利壁垒。尽管现在我们规模还不是很大,但我们现在做到了第一件事情,就是打破技术垄断,同时也战胜国外同行里的佼佼者。第二件事,就是你在演化的过程中,至少速度不能比他们慢。

目前来讲,至少技术上我们是领先的。还有就是,当年美国、日本的集成电路为什么强,是因为以前大量的移动厂商都在那里。世界各国的情况都一样,产业链离哪里比较近,巨头就会从哪个地方凸显。未来,我觉得射频前端市场70%的客户都会在中国,那这里一定会产生全球第一的供应商。

可重构的技术

广州日报:可重构技术为什么是颠覆性的技术?

李阳:我们实际上是做了一个很不同的技术,可重构的技术,也可以称为软件定义的硬件,软件定义的射频芯片一直是大家的梦想,但是因为技术路线、处理方法等问题大多没成功。软件定义的硬件好处在于它能应对未来的一些变化。

我相信日后技术迭代速度会越来越快,很可能过一段时间,这种技术就过时了。这些对手机来讲可能不是个问题,因为两年换一次,但智慧城市里要用到的水表、气表、井盖、路灯、监控等等,这些设备都要求可靠性高,运行时间长。如果地下管道需要某些改变,把它挖出来重新铺一遍显然是很差的主意。我们软件定义的芯片就涵盖了未来的需求,比如说你需要新频段,也需要新的这种调制方式,我的芯片已经支持了,只不过要通过软件重新改一下。

并且我们是低成本的,大家的射频芯片其实要支持非常多的标准和频段,传统做法是用不同的器件去支持不同的频段和标准,我们可重构的技术是在不同的频段里给一个不同的代码,他就可以在高频段用高频段代码,在低频段用低频段代码,这样就把多个器件“融”为一个,成本自然就低了。

最重要的是“求真”

广州日报:国内的学术经历和国外的工作经历让你形成了哪些习惯?

李阳:在清华和哈佛时的一些习惯就保留到了现在,比如说遇到一个问题的话,习惯于自己先去想一想,然后再去看论文。先自己做一个独立思考,然后再去看看别人的工作。

这些年我积累下来的东西,最重要的就是“求真”二字。所有的“大牛”都是要被否定的,自己要想明白,然后通过实验去验证。

广州日报:你如何看待归国创业潮?

李阳:在今天,我相信回国已经是一个很自然的做法,不回来,反而需要很多理由。中国人的文化归属感和民族自豪感都很强,大家都希望为自己的国家做点事情,在国家的发展过程中有自己的印记。广州日报2.我国研发经费投入强度创新高;

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 国家统计局13日发布最新数据,根据科技综合统计年快报初步测算结果,2017年我国研发经费投入总量为17500亿元,比上年增长11.6%,增速较上年提高1个百分点。研发经费投入强度为2.12%,较上年提高0.01个百分点。

2.12%,除了说明我国研发投入强度创下新高,还意味着什么?如何读懂2.12%?

一、2.12%意味着什么

何为“研发经费投入强度”?它是研发经费与国内生产总值之比,也就是说这个指标的分母是GDP。

“2017年,我国研发经费投入强度达到2.12%的新高度。这是一个非常好的指标,它是在GDP增长6.9%的基础上实现的,在分母较高增长的前提下实现的高增长,说明我国建设创新型国家在加速。”国家发改委学术委员会研究员张燕生在接受本报记者采访时说。

2.12%,意味着什么?

横向看,我国研发经费投入强度连续4年超过2%,虽然和经济合作与发展组织(OECD)国家2.40%的平均水平还有距离,但已经超过欧盟15国2.08%的平均水平。

纵向看,在过去十多年中,我国研发经费投入强度的提升并非一路高歌,在“十一五”达到1.75%,没有完成2%的目标任务;“十二五”达到2.06%,没有完成2.2%的目标任务;2016年以来,这个指标呈现增长明显加速的态势。

与此相对应的是,神威超算、量子通信、北斗导航……标志性科技创新成果不断涌现。“中国科技创新水平加速迈向国际第一方阵。”科技部部长万钢指出。2017年,中国国家创新能力排名已从2012年第20位升至第17位;中国国际科技论文总量比2012年增长70%,居世界第二。2013—2017年,我国创新驱动发展战略深入推进,全员劳动生产率年均提高6.8%,以新产业新业态新模式为代表的新兴动能茁壮成长。

“中国现在的创新氛围已远超李约瑟当年的期待。”英国李约瑟研究所所长梅建军表示。

二、2.12%背后的三个板块

“整个国家研发投入强度达2.12%,是一个非常高的水平,超过了欧盟15国的平均水平,但不平衡不充分的矛盾非常突出。”张燕生的脑海中有一张清晰的全国研发强度版图,从这张图上可以看到好的方面:东部发达地区已进入创新驱动阶段,但暴露的短板也非常明显。

以全国各省(市、自治区)的研发强度为指标,张燕生将全国分为三个板块:第一个是研发强度在2.2%以上的地区,包括长三角、珠三角和京津冀以及山东,除河北低于2%以外,都在2.2%以上,已率先进入创新驱动阶段,除山东外,都超过了OECD2.4%的平均水平;第二个板块是研发投入强度1%至2%的14个省(自治区),处于投资驱动的前、中、后期;第三个板块是低于1%研发强度的11个省(自治区),仍然处于靠资源和要素驱动的阶段。

张燕生认为,我国第一个板块研发投入超过富国俱乐部和发达国家的平均水平,只要研发增长持续十年至二十年,将实现动力变革和创新驱动变革,达到世界科技创新国家前列的水平;第二个板块正在加快完成从投资驱动中后期到向创新驱动做准备的阶段,研发强度在快速上升;第三个板块挑战最大。

“从高速增长到高质量发展,还处在转折时期,不平衡不充分的矛盾暴露出来,最大的短板是动能变革,要靠生产率提升和智慧驱动。创新驱动真正进入发展基础研究和应用基础研究方面,进入全球价值链的中高端还要坚持不懈、久久为功。”张燕生表示。

三、2.12%到2.5%,不仅是数量增长

要实现研发投入强度“十三五”的目标,也就是2020年达到2.5%,依然面临非常大的挑战。不仅是数字的增长,还有结构的变化。

2017年,我国基础研究经费为920亿元,比上年增长11.8%;基础研究占研发经费的比重为5.3%,较上年提高0.1个百分点;分研发活动主体看,2017年企业研发经费为13733亿元,比上年增长13.1%,连续两年实现两位数增长。企业在全社会研发投入、研究人员和发明专利的占比均超过70%。

在智能终端、无人机、电子商务、云计算、互联网金融、人工智能等领域,我国已崛起一批具有全球影响的创新型企业。全球研发投入最高的2500家企业中,中国有376家,居全球第三;2017年我国“独角兽”企业数量仅次于美国,居全球第二;中兴、华为在全球PCT专利申请量最大的公司中高居第一、第二位。

“我国在创新型国家建设中研发投入的强度、规模和结构都在发生新变化。但我国在前瞻性基础研究、颠覆性技术创新、科技创新成果转移转化等方面还需要继续补短板、强弱项。”国家统计局社科文司高级统计师关晓静指出。

基础研究,是揭示客观事物的本质、运动规律,获得新发展、新学说而进行的实验性或理论性研究。

2017年,最能衡量核心技术能力和创新能力的国内发明专利申请量和授权量占全部专利的比重不到40%和20%;目前每百万人中研究人员数1000人左右,远低于高收入国家4000人左右的水平。

“当前,我国科研方面主要以模仿和跟踪为主,原创性成果较少,基础研究相对薄弱,高层次人才仍然稀缺。”国家统计局局长宁吉喆强调,要转变这种不利局面,必须把创新摆在国家发展全局的核心位置,坚定实施创新驱动发展战略,不断推进全方位创新。

(本报北京2月13日电 本报记者 张翼)光明日报

3.超算不仅要速度,还要好用;

    为了保持在超级计算机研发领域的竞争力,欧盟近日宣布,将投入10亿欧元用于研制两套世界级超级计算机系统,并期望最终超越中国、美国和日本。

虽然超级计算机的基本组件与个人电脑没有太大差异,但作为计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,超级计算机一直被视为“国之重器”,是世界各国竞相角逐的科技制高点,也是一个国家科技实力的重要标志。

运算速度与拥有量 双双领先

谈及超级计算机,可能大家都会觉得离日常生活比较远,其实不然。“超级计算作为一项具有战略意义的技术,它的应用已不局限于基础科学研究,它正在国家安全等领域发挥着重要作用。实际上,我们生活的方方面面都与超级计算机有着密切的联系。”清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文告诉科技日报记者。

在石油勘探、高端装备制造、生物医药、动漫设计等领域,超级计算机都有广阔的应用前景。比如,借助超级计算机的模拟手段,科学家可在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物化合物,这不仅节省了购买真实化合物的大量资金,而且大大缩短了药物研发的周期。

在最新公布的世界超级计算机TOP500榜单中,我国的“神威·太湖之光”超级计算机以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力,夺得冠军。它1分钟的运算能力相当于72亿地球人同时用计算器不间断计算32年。

“目前,我国是唯一一个超级计算机的计算能力超10亿亿次/秒的国家,其他国家超级计算机的运算速度约在几亿亿次/秒,大概两三亿亿次这样的一个水平,今年美国可能会推出运算速度20亿亿次/秒左右的超级计算机。”清华大学副教授、国家超级计算无锡中心副主任付昊桓对科技日报记者说。

我国不仅在超级计算机的计算性能上做到了国际领先,而且在超级计算机的拥有量上也名列前茅。在新一期世界超级计算机500强名单中,我国占了202个,美国占143个。

上千万人一起干活 协同调度难

此番欧盟要想扭转颓势,研制世界最快的超级计算机,还需要扫清不少技术上的“拦路虎”。

比如,我国的“神威·太湖之光”就安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器,同时一个处理器里面有260个核,总共有1000多万个核。

在杨广文看来,如何统一调度上千万个核,并令应用程序能将计算任务有效分配到这些核上,这是超级计算机研发领域关注的焦点问题。“1000多万个核去解决一个问题,就相当于一个人指挥上千万人去干活,如果不能科学管理,就很难实现每个人工作效率的最大化。超级计算机也一样,处理器核心统一调度的技术难度也是多方面的。”杨广文说。

杨广文表示,首先是芯片技术,要确定什么样的芯片最合适;二是芯片的互联技术,这么多的芯片,用什么方法联起来最高效;三是功耗,要尽量降低功耗;四是管理技术,这么多芯片该如何管理,怎样才能及时发现问题;最后硬件完成以后,还得有应用程序,这样就形成了一个超算的生态,使用中需要不断完善、不断更新。所以,要想研制全球最快的超级计算机,需要全方位的技术突破。

付昊桓还表示,虽然近几年因为经费问题,欧盟有关超级计算机的研发相对滞后,但其实欧盟在超级计算机的研发方面已有相应的技术积累,比如芯片研发、系统制造。

超级计算机的下一步 打赢应用之战

与此同时,欧盟提出研制最快超级计算机也引发了网友关于未来的超级计算机将会朝着什么方向发展的讨论。

“实际上,现在大家都在探索下一代超级计算机的发展方向,但到目前为止还没有定论。无论在结构上还是在采用的技术方案上都没有明确的说法,大家还在不断研究,各国都在摸索。”杨广文说。

付昊桓表示,下一代的超级计算机,虽然速度上肯定还会提升,但在应用的层面上会有变化。传统的高性能计算机更多地用于模拟工作,但最近几年有关大数据的应用越来越多,未来的超级计算机可能会比较注重计算与大数据的融合。

国际超算界已把超级计算机的下一个速度峰值锁定为E级即百亿亿次/秒。国家“863计划高性能计算机及其核心软件”重大专项总体组组长、中山大学钱德沛教授曾表示:“从速度上说,百亿亿次相当于现在最快计算机的10倍;在计算密度、通信速率、功率能耗等方面,更是提升了一个数量级。”当前,百亿亿次计算机已成为世界各国激烈争夺的“制高点”。同时,杨广文也表示,在下一代超算的竞争中,中国不仅要打赢速度之战,更要打赢应用之战。

长久以来,应用被认为是我国超算发展的主要短板。

但在杨广文看来,事情已经有了变化。他表示,到目前为止,“神威·太湖之光”已完成应用17项,在天气气候、航空航天、海洋科学等重要领域取得了一些应用成果。最近几年,我国已在超算的应用上取得了长足的进步,也受到了国外相关研究人员的高度关注。科技日报

4.全球最大450公斤级蓝宝石晶体诞生;

2月12日,全球最大450公斤级超大尺寸高品质泡生法蓝宝石晶体在内蒙古晶环电子材料有限公司成功面世。

该晶体由经过近8个月的设计开发、设备加工、煅烧、长晶等过程,于2018年2月12日研制成功,而此前国际上尺寸最大的泡生法蓝宝石晶体是俄罗斯生产的350公斤晶体。经初步检测,该晶体重量445公斤,外形规整,通体透明,无裂纹,无晶界,气泡较少,可应用于LED的4寸晶棒有效长度达到4550mm以上。450公斤蓝宝石的诞生,使我国大尺寸蓝宝石材料彻底摆脱进口依赖,是中国科技在新材料领域超越世界的又一典范。

蓝宝石晶体具有优异的力学性能、良好的热学性能,是半导体GaN/ Al2O3发光二极管(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等理想的衬底材料,属于国家重点支持和鼓励发展的能源材料及光电子材料,在良率相当的情况下,蓝宝石晶体尺寸越大,材料的利用率越高,边角损失越小,特别是在6英寸以上衬底、大尺寸面板的应用上优势更为明显。经初步测算,相比150公斤级蓝宝石晶体,本次开发的450公斤蓝宝石晶体预计量产后的单位成本可下降40%左右。 

【创新】慧智微李阳:他让广字号芯片飞向全球;3

郭帅帅 摄 记者 白建平 图片来源:人民网

    

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