76 掌握芯片制造技术（4）

2020年6月，在经过一番详细调查和规划之后，由相关部门主导下中国集成电路行业第一次迎来了重磅发展规划。

首先，在江河，刘运平等人建议之下，将原本设立的上海张江开发区内的集成电路研究室升级成立国家集成电路设计中心。这个中心的组成方式和原来的实验室大不一样，不但招募了研究所，科研单位和大学的传统科研力量，还特别从诸如华通科技，兴华公司等一线科技企业的高级工程师里特别招募了一批长期从事半导体芯片工作的应用型人才。

众芯公司总经理兼总工程师杨立新就是其中一位特聘专家。

这家研究中心不需要出论文，不需要申报科技成果，他们唯一的任务是在半导体芯片主战场取得突破胜利。

除了大型研究中心总部之外，集成电路中心还在众多“”专精特新”企业内设立了研发小组，数以千计的研发小组犹如一支支科技小分队，突击轻骑兵，他们深入一线战场，协助取得每一次战术胜利，再集小胜为关键战役的胜利。

在这些研究中心，研究小组之外，由兴华公司领头，设立了专门的“奋飞”奖学金。

这个奖学金和华通公司的“天才工程师”计划不同，两者一个注重学成之后的使用，另一个则是注意吸纳培养未来的工程师苗子。

2020年高考季之后，“奋飞”奖学金第一次出场，经过再选拔和考试，二百名理工科成绩特别突出的优秀学生被招入，他们将进入设立在几家理工科院校内的集成电路专业学习。这里面有些学生家庭困难，但奖学金确保了他们无忧虑学习，并能在毕业之后直接进入兴华公司进行实际技能训练，有发展潜力的继续享受“奋飞”奖学金资助，以攻读研究生甚至博士学位。

2020年10月，在经过一番选择和规划之后，“凤凰”计划正式进入实施阶段。

除飞华半导体对接CMOS成像芯片生产之外，还在成都，武汉等地挑选了数家规模不大，但因为技术比较落后，无法承担高级数字芯片生产任务的半导体制造企业。

这几家企业会在原设备基础上进行技术改造，改造的原则是尽量选择国产设备，如果国产设备一时之间还不成熟，无法应用，那就使用渠道相对稳定的第三方进口设备。

这个工作被称之为“自主可信，可控化布局”。

当然，规模小，使用不先进，不成熟的国产化设备，那带来的直接后果是短时间内无法代工数字芯片。因为数字芯片基于摩尔定律，靠的是先进技术堆砌，获得尽可能高的集成度，也就是所谓的7纳米，5纳米，3纳米技术。

对于这个问题，江河等人的规划是，这批设备改造企业基本放弃摩尔定律追求，将目标对准在模拟芯片这个赛道上。

模拟芯片，顾名思义，处理的不是数字，而是模拟信号。

什么是模拟信号？

大自然中，行星，太阳，月亮这些星球的状态都是连续变化的，它们的状态不可能简单用数字0或者1来表示，这即是一种模拟分量。

不光星体在连续变化，大自然里的声音、色彩、光线等都在连续地变化。感知这些“连续”信号其实就是一种“模拟”。例如，耳膜随着声波而振动，带动听小骨和内耳的淋巴液一起振动，从而在身体内重新“模拟”和构建出外部声音的变化。而这些信号会进一步转化为神经脉冲送入大脑。

模拟芯片这种集成电路也能“模拟”和构建出外部信号的变化，它能检测到走廊里的脚步声，感应到自动门上射出的红外线，并对其处理，这就是所谓的“模拟芯片”。

模拟芯片能将感测到的外部声光信号放大，并用电信号复现出这些外部信号的幅度变化，相当于在芯片内部重新模拟出了这些外部信号，因而被称为模拟芯片。

这些“模拟芯片”就像整个电子系统的眼、耳、鼻、舌、皮肤。一旦缺少了这些，电子系统就无法感知冷暖和明暗，也无法感受轻重和快慢。

“模拟芯片”不但感受外界不断产生的变化信号，而且要执行，将来自CPU等数字系统产生的“决策”转化成执行动作，最后反应在相应机械，比如电机上。

可以说，没有了模拟芯片，我们就没有无线电话，没有电动新能源汽车，没有高速铁路，没有现代化的大型飞机。

模拟芯片生产技术不复杂，但需要长时间在设计上积累经验，是一种慢工出的细活。

中国电子行业在模拟芯片上也长期落后，到了2018年之前，市场基本被外国大品牌占据。

没有了德州仪器，村田制作所等提供的模拟芯片，我们无法做出合格的5G手机，也没办法生产高端变频空调器等产品。

甚至，在很长时间之内，华通等企业因为没有合格的功率模拟芯片，连原本优势的大功率充电器也缺席，无法供应。

从2020年开始，兴华公司研发部门，众芯科技公司等就再没有节假日的概念，所有人都憋着一口气，没日没夜地投入到“凤凰”项目的攻坚克难之中。

众芯科技原本的业务范围只有各种数字处理芯片，SOC片上系统，DSP处理芯片和MCU微处理单元等种类。但现在情况发生了变化，众芯公司也将目标对准了各种模拟芯片设计。

位于珠海的众芯科技大厦并没有缩减规模，相反还在位于横琴岛内的区域设立了第二个研发中心，人员也随之扩大到5000人规模。

这种规模在芯片设计公司内是很少见的。

杨立新现在外貌已经有了巨大变化。虽然才四十出头年纪，但满脸络腮胡子，头发大半脱落，剩下的也全部变白，远远看上去简直就是六十开外。

之所以留胡子，这是为了表明志向。杨立新曾经在攻坚发起的第一天，在公司内部系统里公开承诺。

只要没有取得战役关键胜利，他就不剃胡子。

一年多时间下来，这个本来胡须稀疏的书生，竟然虬髯满面了。

杨立新和团队的努力不断取得收获。

在EDA系统实现全流程版图之后三个月，EDA再次取得突破，稳定实现14纳米线宽数字电路设计能力，并且继续向7纳米工艺挺进。

到了2020年12月，众芯公司突破了砷化镓（GaAs）芯片工艺设计，其设计成果在被选中的一家制造厂流片成功。

有了初步成功，杨立新带领团队继续奋进，他们还需要改进设计，拿出配合自己芯片的整个电路方案，并且修改芯片，完善设计指标。

2021年5月，使用在移动通信终端上的射频放大芯片被华通公司和另一家凤凰计划下的中型科技公司突破成功。

移动电话要接收基站发射过来的微弱的无线信号，需要一个非常灵敏的低噪声放大器（简称LNA）。

然后，移动电话再将接收到的高频载波信号逐级降频转成较低的音频。

在发射端，要将信号发射到数千米以外的基站，移动电话需要发射高功率信号，这就需要一个专门的功率放大器（简称PA）。

蜂窝移动通信的核心是“无缝切换”。当用户在不同区域间移动时，手机需要自动将信号频道切换到相邻区域的频道上。这需要移动电话内部有一个频率综合器，随时高速完全自动切换。

5G信号频率高，带宽大，对于这三颗芯片的要求极高，也是模拟芯片设计制造的第一高峰。

完成了这三颗芯片，实际表明国产无线通信终端，也就是我们所说的手机，已经完成了信号侧的准备工作。

“凤凰”实施一周年，收获巨大，中国芯片人用一年时间，完成了国外二十年历程。

这个成绩的取得，是千千万万个杨立新这样的科学家，工程师，技术工作拼命努力的结果。

在这里，让我们向这些科技战线的无名智造英雄，致以最高敬意！