載自半導(dǎo)體行業(yè)觀察 作者 ：亞亞君
序言——本文屬于半導(dǎo)體行業(yè)觀察《企業(yè)訪談錄》專欄，在這里，你會(huì)看到細(xì)分領(lǐng)域中的某一家公司的真實(shí)生存狀況、深度見(jiàn)解以及技術(shù)門道。沒(méi)有個(gè)人崇拜、沒(méi)有企業(yè)軟文、沒(méi)有嚴(yán)肅科普，有的只是作者的采訪所感以及瞎叨叨的偏見(jiàn)。
“光耦[1]在瑟瑟發(fā)抖中過(guò)了幾十年，數(shù)字隔離器[2]也沒(méi)能把它怎么樣，至今只占據(jù)了約25%的隔離市場(chǎng)。”
榮湃半導(dǎo)體(上海)有限公司(下簡(jiǎn)稱“榮湃”)創(chuàng)始人董志偉這句話讓我印象深刻，不管你牛如TI、ADI、美信等國(guó)際模擬大廠，但是本質(zhì)上你的數(shù)字隔離器產(chǎn)品就是不能把光耦徹底掐死。懷揣先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具、便宜的材料、便宜的封裝欲給光耦重拳出擊，最終變成一刺撓。
榮湃是做數(shù)字隔離器的，它非常清楚數(shù)字隔離器對(duì)光耦宣戰(zhàn)背后的門道，不相信新興技術(shù)會(huì)敗下陣來(lái)。數(shù)字隔離憶往昔和望未來(lái)，董志偉都有很多話要說(shuō)。
數(shù)字隔離器的崛起
那天在榮湃辦公室樓下，一個(gè)綠色植物環(huán)繞的茶館外，我見(jiàn)到了董志偉，夏天的綠色環(huán)繞吸引了蚊子的低空飛行。癢嗎?癢!但我知道，數(shù)字隔離器更“癢”，榮湃的數(shù)字隔離器“癢上加癢”。
董志偉本科從西安電子科技大學(xué)開(kāi)始，一路扶搖而上，后進(jìn)入清華大學(xué)微電子所攻讀碩士。1998年畢業(yè)后，去美留學(xué)，在佐治亞理工大學(xué)電子工程系讀博士。不少集成電路的大佬求學(xué)經(jīng)歷大抵如此，從電子系一路到國(guó)際企業(yè)，就像進(jìn)了一個(gè)篩子，被篩進(jìn)了一個(gè)非常細(xì)小的分支。
與董志偉的交流中，我開(kāi)始相信是數(shù)字隔離器選擇了董志偉，他也覺(jué)得“這是不得不做的事情，否則會(huì)感到愧疚。”這里的不得不做指的是創(chuàng)立榮湃，而在創(chuàng)立榮湃之前，董志偉已經(jīng)“閉關(guān)修煉”了很久，在TI、Silicon Labs(芯科)都工作過(guò)，此后還擔(dān)任過(guò)高通的首席設(shè)計(jì)師。
“大約1997、1998年，ADI和TI就著手研究數(shù)字隔離。”董志偉講起了數(shù)字隔離器的發(fā)展史：“ADI的方法是將變壓器放到集成電路中去，而TI采用的是電容式。2007年左右，ADI成功研發(fā)出數(shù)字隔離器方案，另一方面，真正第一個(gè)做出電容式數(shù)字隔離器的是Silicon Labs。”
董志偉在Silicon Labs工作十來(lái)年，2007年有了自己的電容雙芯片隔離理論研究，是Silabs隔離專利的唯一發(fā)明人;2008年便是Si84xx系統(tǒng)電路專利的第一發(fā)明人，核心技術(shù)便是RF電容隔離，OOK技術(shù)[3]。董志偉表示：“如今除了榮湃之外，ADI、TI等都改成了OOK技術(shù)。”
2009年，發(fā)明世界第一款電容雙芯片隔離驅(qū)動(dòng)器;2010年，發(fā)明世界第一款電容5kVrms隔離器;2011年，發(fā)明第一款電容10kV浪涌電壓隔離器。
董志偉認(rèn)為，因?yàn)镾ilicon Labs擁有理論指導(dǎo)，所以可以比ADI、TI花更少的時(shí)間，研發(fā)出先進(jìn)的數(shù)字隔離器。但這里的理論指導(dǎo)就很有意思，正如本文一開(kāi)頭所說(shuō)，擁有便宜的平面封裝、成熟材料、先進(jìn)設(shè)計(jì)工具的數(shù)字隔離為什么成本上干不掉光耦，表明了理念有一點(diǎn)瑕疵。
市面上主流的數(shù)字隔離器采用信號(hào)傳輸技術(shù)，本質(zhì)上都是調(diào)制解調(diào)技術(shù)方案。調(diào)制解調(diào)器常用于電報(bào)、收音機(jī)、手機(jī)等應(yīng)用，模擬電路人的習(xí)慣思維中，在設(shè)計(jì)數(shù)字隔離器時(shí)，也采用了該方案。但調(diào)制解調(diào)器是解決長(zhǎng)距離傳輸?shù)募夹g(shù)，并非適合用到幾微米的隔離介質(zhì)中去。
“就像我和你已經(jīng)面對(duì)面了，還在用電話交流。”
董志偉認(rèn)為一開(kāi)始的思路可能就錯(cuò)了。
“用已知的方案解決現(xiàn)有問(wèn)題，最終所解決的一定是過(guò)去已經(jīng)解決的問(wèn)題。”
這句話有些哲學(xué)的味道，且有些繞口。但我知道，董志偉一定悟到了某種關(guān)于“武林秘籍”的東西。而且這個(gè)武林秘籍不是什么“易筋經(jīng)2.0”，是純正的新招式——智能分壓技術(shù)(iDivider技術(shù))。
據(jù)官網(wǎng)解釋，智能分壓技術(shù)(iDivider技術(shù))是榮湃半導(dǎo)體發(fā)明的一種數(shù)字隔離器技術(shù)，它應(yīng)用了電容分壓的原理，直接把電壓信號(hào)從電容一邊傳到另一邊，不需要RF信號(hào)和調(diào)制解調(diào)，發(fā)揚(yáng)了其它隔離技術(shù)（如光耦的opto-coupler技術(shù)，icoupler技術(shù)，OOK技術(shù)等）的優(yōu)點(diǎn)，也最大限度的優(yōu)化了其它隔離技術(shù)的不足，是一種更本質(zhì)更簡(jiǎn)潔的隔離信號(hào)傳輸技術(shù)，智能分壓(iDivider)技術(shù)電路大大簡(jiǎn)化，功耗更低，速度更快，抗干擾能力增強(qiáng)，噪聲更低。
上圖截取自榮湃的官網(wǎng)2018年的一篇產(chǎn)品對(duì)比，紅色部分是智能分壓技術(shù)所能達(dá)到的功效。
至此，我相信你一定有著跟我一樣的疑問(wèn)，按照武俠小說(shuō)的套路，當(dāng)有人神功煉成，甭管練的是什么吧，下面總該要血洗武林，弄個(gè)武林盟主之位坐坐。既然各項(xiàng)參數(shù)都如此超前，連成本都比國(guó)際大廠的數(shù)字隔離器低。難道不應(yīng)該笑收中國(guó)這20億左右的數(shù)字隔離器市場(chǎng)?讓TI、ADI敗走中國(guó)?
問(wèn)題就在于這不是武俠小說(shuō)。
“TI、ADI等大廠在品牌度、產(chǎn)品可靠性以及市場(chǎng)認(rèn)知度上有著你很難跨越的高度。”
董志偉說(shuō)這句話的時(shí)候，我特想給他點(diǎn)根煙，奈何手頭只有錄音筆。模擬芯片公司的處境就像當(dāng)時(shí)外面下的暴雨，滴滴都是國(guó)產(chǎn)替代，下在“填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)空白市場(chǎng)”的大地上。
董志偉成立榮湃的時(shí)間2017年1月，從2016年下半年開(kāi)始，已經(jīng)著手新公司事宜。據(jù)董志偉說(shuō)，他在2013年就出來(lái)創(chuàng)業(yè)了，沒(méi)有做好，付出了很大的代價(jià)。
2018年下半年，榮湃融資遭遇困境。“當(dāng)時(shí)正在融資，賬戶上只有幾千塊，而你一個(gè)月要發(fā)出去一百萬(wàn)。”董志偉甚至想來(lái)一次莎士比亞式吶喊，生存還是毀滅?這是一個(gè)問(wèn)題。
如今2020年已過(guò)去半程，“預(yù)計(jì)榮湃今年的業(yè)績(jī)會(huì)比去年翻番，光是下半年的業(yè)績(jī)，可能就會(huì)是上半年的兩倍。”
說(shuō)這話的是榮湃副總裁胡擁軍，他深耕模擬芯片近二十年，從TI到美信，再到如今的榮湃。對(duì)模擬市場(chǎng)已經(jīng)非常熟悉，可能客戶打個(gè)嗝，他都能知道中午吃的是什么餡兒的餃子。對(duì)隔離市場(chǎng)的痛點(diǎn)，更是熟悉異常。
跑斷腿的模擬市場(chǎng)
“模擬公司小而離散，不像數(shù)字類贏者通吃，最大的模擬芯片廠商TI也只占百分之十幾的份額。它想要市場(chǎng)份額提高一個(gè)點(diǎn)都非常累，需要將運(yùn)營(yíng)和資源做到極致”胡擁軍話鋒一轉(zhuǎn)：“在中國(guó)，模擬芯片是市場(chǎng)是一個(gè)很大的機(jī)會(huì)。”
將模擬巨頭的產(chǎn)品列表拉出，找出一個(gè)產(chǎn)品分支“臨摹”做國(guó)產(chǎn)替代，賺得一時(shí)。這是許多國(guó)內(nèi)模擬公司在做的事情，也是一個(gè)切入市場(chǎng)非常好的方法，甚至成了一個(gè)鐵律。
榮湃的數(shù)字隔離器似乎不太一樣，在董志偉和胡擁軍眼里，智能分壓技術(shù)是目前主流數(shù)字隔離器底層技術(shù)一個(gè)跨越，這是一個(gè)重新定義新的數(shù)字隔離器設(shè)計(jì)理論的存在，讓TI、ADI刮目相看的技術(shù)。
即便是這樣，一切理想的實(shí)現(xiàn)都要和現(xiàn)實(shí)的妥協(xié)作為交換。國(guó)產(chǎn)替代的第二條鐵律就是你得PIN TO PIN。“你的產(chǎn)品能夠PIN TO PIN嗎?”胡擁軍說(shuō)，客戶這一個(gè)問(wèn)題讓你本身?yè)碛械募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)一下回到現(xiàn)實(shí)：“數(shù)字隔離器本身就是優(yōu)于光耦，智能分壓技術(shù)又是一個(gè)創(chuàng)新，新技術(shù)居然要為PIN TO PIN折腰;這聽(tīng)上去很不合理，但它是現(xiàn)實(shí)。”
在榮湃開(kāi)拓市場(chǎng)的過(guò)程中，從某一個(gè)角度，客戶大體分成兩類：1，沒(méi)有PIN TO PIN就不用，原因很簡(jiǎn)單，如果你交期緊，供不上貨怎么辦;2，被你的技術(shù)指標(biāo)吸引，跟著榮湃產(chǎn)品迭代，這類客戶多為消費(fèi)類電子，家電客戶多為愿意接受甚至主動(dòng)嘗試的一方。
“我們要兼顧兩種客戶的需求，你不能說(shuō)服所有人‘鬧革命’，這是中國(guó)，你要了解并尊重這個(gè)市場(chǎng)”
胡擁軍表示，如今的榮湃是兩條腿走路，那些偏保守的工業(yè)客戶，榮湃可以提供PIN TO PIN的數(shù)字光耦產(chǎn)品為其提供產(chǎn)品服務(wù)：“這是一個(gè)巨大的存量市場(chǎng)，你必須要幫助客戶確保他們的選擇是安全的，同時(shí)又具備性能和成本的迭代優(yōu)勢(shì)”
有業(yè)內(nèi)專家曾在接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察采訪時(shí)說(shuō)過(guò)，PIN TO PIN是國(guó)產(chǎn)替代的必由之路，只有這樣才能一步步往上做，不然你連開(kāi)拓市場(chǎng)的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。
此時(shí)，我又想給胡擁軍點(diǎn)根煙，因?yàn)槲衣?tīng)到了一個(gè)超越TI和ADI等大廠的夢(mèng)想：“隔離市場(chǎng)非常大，如今智能分壓技術(shù)帶來(lái)很好的成本優(yōu)勢(shì)，可以與光耦競(jìng)爭(zhēng)。隔離市場(chǎng)有70%是被光耦占據(jù)。我們有機(jī)會(huì)去改變這個(gè)存在幾十年的產(chǎn)品區(qū)分，打開(kāi)一個(gè)完全不同的模式。”
業(yè)務(wù)已經(jīng)頗具規(guī)模的榮湃，目前有40%的業(yè)務(wù)跟光耦有關(guān)，剩下60%是傳統(tǒng)的數(shù)字隔離業(yè)務(wù)。胡擁軍表示：
“中國(guó)市場(chǎng)和歐美不一樣，其最大的魅力就是，新客戶不斷涌現(xiàn)。你永遠(yuǎn)不知道明天會(huì)有什么新應(yīng)用。而今天的小弟，有可能明天就成為大佬。”
此前，胡擁軍在TI工作時(shí)，有一段時(shí)間的工作地是蘇州，從那時(shí)開(kāi)始，每年都會(huì)跑二三百家客戶。
“國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的命脈是中小客戶，因?yàn)榇蟛糠质袌?chǎng)份額是由中小客戶組成，國(guó)外則相反。”當(dāng)胡擁軍告訴我蘇州電子企業(yè)的數(shù)量是五千家級(jí)別的時(shí)候，我有點(diǎn)愕然。我在蘇州晃蕩4、5年，居然踩著擁有五千家電子企業(yè)的土地而不知，他們不出現(xiàn)在媒體上，在默默等待上帝突然有一天讓他們其中幾個(gè)變成大佬。
“有一個(gè)報(bào)告表示，中國(guó)電子類客戶的平均壽命是三到五年。”
原來(lái)電子產(chǎn)業(yè)的新陳代謝這么快，也解釋了為什么胡擁軍得不斷的跑客戶，客戶數(shù)量是占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)的關(guān)鍵。
現(xiàn)在胡擁軍不僅跑客戶，還跑半馬，十公里可以跑到6分鐘/公里以內(nèi)。他說(shuō)，人要時(shí)不時(shí)把自己拖出舒適區(qū)，以免變得“資深”。
這里的資深有一種新的解釋，當(dāng)你隨著工作年齡的增長(zhǎng)，開(kāi)始變得不夠好奇，對(duì)新事物新應(yīng)用不敏感，對(duì)他人的意見(jiàn)經(jīng)常會(huì)質(zhì)疑，此時(shí)就會(huì)變得“資深”。我想提醒胡擁軍，這個(gè)資深可能叫做“油膩”，我捏了一下自己略微隆起的肚子，只好作罷。
“國(guó)產(chǎn)模擬公司不能小富即安。”
胡擁軍表示，很多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司做了三四年后，稍有成就眼睛里就全是同類，實(shí)際上國(guó)際大廠隨便一腳可能就把你踩死。國(guó)際大廠的這一腳是否踩下去，取決于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所帶來(lái)的威脅。
“Stay Hungry，Stay Foolish”胡擁軍引用的喬布斯的一句名言，受訪時(shí)，略微高昂的語(yǔ)調(diào)翻譯了這句英文——“保持激情，保持好奇心”。
“國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)一定要有自己的理論體系和技術(shù)Know-How，不能僅僅著眼于銷售額和把上市作為目標(biāo);作為產(chǎn)業(yè)鏈頭部的半導(dǎo)體原廠，要有使命感，榮湃的使命就是要做高價(jià)值的模擬類半導(dǎo)體公司。”此時(shí)，外面的大雨也停了，全程合著胡擁軍的說(shuō)話節(jié)奏，就像命運(yùn)交響曲奏完最后一個(gè)音符的戛然而止。
備注：
[1] 光耦合器(opticalcoupler equipment，英文縮寫為OCEP)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。它是以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管，光敏電阻)封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。
[2] 數(shù)字隔離器：數(shù)字隔離設(shè)備使用半導(dǎo)體工藝技術(shù)來(lái)創(chuàng)建變壓器或電容器，以便傳輸數(shù)據(jù)而不是傳輸光。通過(guò)使用這種技術(shù)，性能和功能集成都得到了改善。
[3] 開(kāi)關(guān)鍵控(on-off keying，OOK)表示最簡(jiǎn)單形式的幅移鍵控(ASK)調(diào)制，其表示數(shù)字信號(hào)是否存在高頻載波，在其最簡(jiǎn)單的形式中，持續(xù)特定時(shí)間的載波存在代表二進(jìn)制1，載波不存在則表示二進(jìn)制0，一些更復(fù)雜的方案會(huì)改變載波持續(xù)的時(shí)間實(shí)現(xiàn)信號(hào)編碼以傳達(dá)更多信息，例如單極性線性編碼。
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