【編者按】本文作者科技老兵戴輝,首發(fā)于上觀新聞,集微網(wǎng)經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
對芯片設(shè)計(jì)行業(yè)來說,透過新的消費(fèi)電子產(chǎn)品、新的晶圓制造制程技術(shù),存在“后發(fā)先至”的機(jī)會,從而“一炮而紅”,成為芯片“一代拳王”。
全球出產(chǎn)的絕大部分芯片都用在智能手機(jī)、個(gè)人電腦、電視、可穿戴等這些消費(fèi)電子設(shè)備上,主要滿足的需求是各種娛樂。
改革開放之后這些年,在中國市場做大的海量消費(fèi)電子產(chǎn)品中,一度輝煌的電子產(chǎn)品有電子表、電話機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)(游戲機(jī))、電子字典、VCD/DVD、復(fù)讀機(jī)、MP3/MP4、山寨GSM手機(jī)、安卓平板電腦等。
這些電子產(chǎn)品“紅極一時(shí)”,對應(yīng)的主芯片成為“一代拳王”。過去幾年,中國大陸奇跡般地誕生了上千家新創(chuàng)芯片設(shè)計(jì)公司,他們也在努力成為“一代拳王”,期待成為“真芯英雄”。
電子表和工研院“一代拳王”
1985年讀初二時(shí),我有了一塊電子表,是從深圳的中英街帶過來的,僅5元。這是我第一次擁有集成電路。我父母之前購買的廣州牌和上海牌手表都超過了100元。
中國臺灣工研院的電子表芯片可謂是“一代拳王”。1977年,中國臺灣工研院引進(jìn)美國RCA技術(shù),落成了第一座集成電路三英寸示范工廠。多名員工在RCA接受了訓(xùn)練。
第一批產(chǎn)品是電子表的IC,這是中國臺灣制造的第一顆集成電路。一位在香港做電子表的臺商給了他們10萬顆芯片的訂單。不到一年,工研院的芯片生產(chǎn)良率超過了RCA,成為了全球電子表芯片的大供應(yīng)商。
圖注:雅田實(shí)業(yè)有限公司的跳字電鐘,是1971年最佳出品比賽冠軍。
工研院成為芯片設(shè)計(jì)訓(xùn)練培訓(xùn)中心,當(dāng)年會使用電腦芯片設(shè)計(jì)工具的人不超過100個(gè),都集中在工研院,目標(biāo)市場基本上都是五花八門的消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。
1980年,工研院出資產(chǎn)成立聯(lián)華電子(UMC),這是中國臺灣第一家半導(dǎo)體廠,歷史甚至早過1987年成立的走代工路線的臺積電。李國鼎邀請張忠謀來臺灣的第一站也是擔(dān)任工研院院長。
1997年,聯(lián)華電子決定走專業(yè)晶圓代工道路,剝離了芯片設(shè)計(jì)事業(yè),于是旗下各個(gè)芯片設(shè)計(jì)部門都出去拉桿子創(chuàng)業(yè)了,從中誕生聯(lián)發(fā)科MTK、聯(lián)詠、聯(lián)陽、智原科技、聯(lián)笙電子、聯(lián)杰國際等一批IC設(shè)計(jì)企業(yè)。
1980年代,清華大學(xué)微電子所有一條芯片試制線,培養(yǎng)出了最早一批用計(jì)算機(jī)軟件來設(shè)計(jì)芯片的人員,如魏少軍、王國裕等人。王國裕于1988年在東南大學(xué)出版了《SPICE-II通用電路分析程序使用方法及其應(yīng)用》,并于1990年底在英國愛丁堡大學(xué)和同事們一起締造了全球首顆CMOS圖像傳感器芯片,這是中國人的非凡貢獻(xiàn)。
上海微技術(shù)工業(yè)研究院(簡稱“上海工研院”)成立于2013年。2017年9月,旗下的“超越摩爾”8英寸研發(fā)中試線投入運(yùn)營,成為國內(nèi)首條微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器中試線,和滬上高校有深入合作。
游戲機(jī)及背后的CPU
1974年,從摩托羅拉出走的研發(fā)人員Chuck Peddle和Bill Mensch等人在MOS科技開發(fā)MOS 6502這顆8位微處理器。當(dāng)時(shí)的MOS公司成立于僅僅五年,有一家小型晶圓廠,最初為德州儀器設(shè)計(jì)計(jì)算器芯片并為雅達(dá)利制造游戲街機(jī)。
無獨(dú)有偶,INTEL的CPU起家是在1971年用于計(jì)算器。
圖注:1984年產(chǎn)三洋計(jì)算器,唐建興收藏
1975年下半年,6502開始發(fā)售,售價(jià)25美元,價(jià)格只有摩托羅拉6800和英特爾8080(賣150美元)的六分之一。隨后,人們意識到這是一場革命。低廉的價(jià)格和更好的性能使得6502在CPU市場競爭中脫穎而出。不久之后,MOS科技出售給Commodore公司,采用了開放授權(quán)的方式讓其他廠家生產(chǎn)該芯片。
圖注:隨Chuck Peddle離開摩托羅拉,加入MOS的工程師們
1976 年,史蒂夫·沃茲尼亞克和喬布斯一起,基于 6502 這顆芯片開發(fā)了 Apple I,一年之后,他們又推出了經(jīng)過改進(jìn)的 Apple II,同樣搭載這顆 6502。同一時(shí)期不少家庭電腦也采用了這顆芯片。
1981年,在成功推出街機(jī)版《大金剛》之后,山內(nèi)溥委任上村雅之設(shè)計(jì)任天堂第三代家用游戲主機(jī)FC,基于MOS 6502進(jìn)行設(shè)計(jì)。得到MOS授權(quán)的兼容芯片理光RP2A03G成為了主CPU。
1983年7月15日,歷史上第一臺獲得巨大成功的游戲機(jī)誕生,名為“Family Computer”。馬里奧、魂斗羅等五花八門的游戲誕生,很多玩家就是從玩FC開始接觸游戲機(jī)的,任天堂僅是FC機(jī)的主機(jī)的發(fā)售收入就超過全美國的電視臺的收入總和。
圖注:任天堂游戲機(jī)有昵稱“紅白機(jī)”
中國在上世紀(jì)80年代也緊跟世界潮流,研發(fā)家庭電腦和游戲機(jī)。
1981年底由北京第一輕工業(yè)研究所研制成功型號為YQ-1型的我國第一臺自行生產(chǎn)的游戲機(jī),用電視機(jī)做顯示器。1982年這種游戲機(jī)通過技術(shù)鑒定后小批量投放市場。YQ-1型屬于第一世代的游戲機(jī),以美國通用儀器公司的AY-3-8500為芯片。這個(gè)機(jī)器影響很小。
為了加速我國計(jì)算機(jī)普及和教育事業(yè)的發(fā)展,多個(gè)部委組織,清華大學(xué)主持聯(lián)合設(shè)計(jì),中華學(xué)習(xí)機(jī)于1986年研發(fā)成功,走的是Apple II技術(shù)路線,有十幾家工廠生產(chǎn),大量發(fā)貨時(shí)采用的CPU是MOS 6502的兼容芯片(應(yīng)該是聯(lián)電UA6527)。這個(gè)機(jī)器有一定影響。
1993年,位于廣東中山市的小霸王公司推出第一代學(xué)習(xí)機(jī),看上去是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)AT布局的鍵盤,但其在鍵盤卡槽中可插入不同的學(xué)習(xí)卡,能夠?qū)W習(xí)中英文打字、英語、使用計(jì)算器等,也可支持BASIC語言編程,短短幾行代碼就能在屏幕上顯示超級瑪麗和蘑菇并輸出音樂。更神奇的是可以“打著學(xué)習(xí)的幌子玩游戲”,坊間就可以購買到各種游戲卡,有游戲漢化之后的八合一、六十四合一的游戲卡等。成龍?jiān)?jīng)代言過小霸王:“想當(dāng)年我是用拳頭來打天下,如今這電腦時(shí)代,我兒子要用小霸王來打天下?!?br/>
小霸王學(xué)習(xí)機(jī)實(shí)際上融PC和游戲機(jī)的理念于一體,迅速壯大,類似的所謂“學(xué)習(xí)機(jī)”層出不窮、大同小異。隨即,走教育理念的中華學(xué)習(xí)機(jī)無奈退出江湖。
南方的這些“學(xué)習(xí)機(jī)”采用了中國臺灣聯(lián)電UA6527(兼容6502)芯片與UA6538,不僅可以學(xué)習(xí)BASIC編程、打字,還可以玩游戲。
聯(lián)電向各色“小霸王”們提供了以MOS 6502內(nèi)核為基礎(chǔ)打造的游戲機(jī)主芯片,一說是3000萬顆,是名副其實(shí)的“一代拳王”。實(shí)際上,聯(lián)電還為全球各地市場的游戲機(jī)產(chǎn)業(yè)提供了CPU,如俄羅斯市場的Dendy。
1995年,段永平帶領(lǐng)著陳明永、沈煒和金志江等人離開了小霸王,在東莞創(chuàng)立步步高,開始了傳奇故事。1997年,我的鄉(xiāng)黨劉立榮離開了小霸王來到了東莞金正進(jìn)入VCD行業(yè),2002年創(chuàng)立金立手機(jī),則演繹了悲情故事。
在西方,專用游戲機(jī)市場一直持續(xù)到今天,如Xbox、PS2、WII等。深圳的周耕告訴我,他們一直在制造(ODM)游戲掌機(jī)。亞馬遜中幾十美元的掌機(jī)就可以玩很多游戲。
千禧年前后,電子詞典風(fēng)靡于國內(nèi)校園。雖主打教育,巴掌大小的軀殼下卻也隱藏著鮮為家長所知的游戲功能,在主機(jī)游戲尚未解禁的當(dāng)時(shí),不少中國的孩子將電子詞典視作游戲機(jī),他們當(dāng)著父母的面下載學(xué)習(xí)軟件,私底下與同學(xué)結(jié)伴去學(xué)校附近的門店,排著隊(duì)下載最新發(fā)布的游戲。
好記星、快譯通、步步高、文曲星等一眾品牌在商場的玻璃柜里爭相閃著銀光,機(jī)器內(nèi)置的游戲也成了他們競爭的籌碼。
1993年,中國臺灣商人周至元創(chuàng)辦了北京金遠(yuǎn)見計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司,文曲星是旗下一系列電子詞典產(chǎn)品的品牌。采用的處理器也是上述兼容MOS6502的聯(lián)電CPU。
1995年10月,第一款文曲星產(chǎn)品CC100型號上市,外觀類似一個(gè)小巧的卡片式計(jì)算器,大小和普通銀行卡差不多。僅具有英漢詞典,時(shí)間日期等功能,但因其具有便攜、翻譯功能便利等優(yōu)點(diǎn),在市場上大受好評。
圖注:文曲星第一款電子字典CC100
在20多年間,文曲星共推出100多款產(chǎn)品型號,新產(chǎn)品上也陸續(xù)加入了語音發(fā)聲、GVBASIC語言編程、彩色屏幕等功能。2003年,文曲星系列產(chǎn)品累計(jì)銷量超過2000萬臺。
文曲星不僅是用來查單詞的,不少同學(xué)就把它當(dāng)成一臺掌上游戲機(jī),而且不僅是玩貪吃蛇、華容道和俄羅斯方塊那種益智小游戲,還有文曲星獨(dú)家推出的武俠RPG:英雄壇說系列游戲、神州、魔塔、仙境奇緣等。2000年,CC800型號上市,支持GVBASIC語言編程并能直接在機(jī)器上運(yùn)行。產(chǎn)品內(nèi)置用GVBASIC編寫的游戲《GMUD之英雄壇說》,主打自由度和重玩價(jià)值,助力文曲星進(jìn)入了自己的巔峰期。青春少年為此癡狂。這是一款劃時(shí)代意義的機(jī)器,意味著國產(chǎn)游戲的輝煌時(shí)代到來。
圖注:游戲《英雄壇說》
步步高和文曲星兩家廠商大力鼓勵開發(fā)者開發(fā)更多能在自家電子詞典上運(yùn)行的游戲。步步高電子字典上的《伏魔記》游戲用足夠長的完整的線性的劇情填充大家的課余時(shí)間,后又有了《金庸群俠傳》《三國霸業(yè)》《俠客行》等中國文化風(fēng)游戲。
當(dāng)前,國內(nèi)的游戲內(nèi)容創(chuàng)作在手游、頁游、端游上全面發(fā)力,上海出品的《原神》(GENSHIN)二次元游戲享譽(yù)全球!
VCD /DVD播放器和聯(lián)發(fā)科的大發(fā)展
1、VCD在中國市場誕生,戰(zhàn)勝了錄像機(jī)和LD
1992-1994年左右,家庭影音產(chǎn)業(yè)的三條技術(shù)路線都在中國市場激烈角力,爭奪用戶。1993年中國市場上組合音響的銷售量是142萬臺,錄像機(jī)的銷售量是170余萬臺,LD影碟機(jī)100 萬臺,CD激光唱機(jī)是160余萬臺。VCD剛誕生。
1992年,鄧小平南巡深圳,去先科激光公司參觀。先科引進(jìn)了荷蘭飛利浦公司的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),是當(dāng)時(shí)我國惟一的生產(chǎn)激光唱片(CD,年產(chǎn)500萬張)、激光視盤(LD,年產(chǎn)150萬張)、激光視盤播放機(jī)和激光唱盤播放機(jī)(年產(chǎn)各5萬臺)的公司。
圖注:美國主持人提到激光視盤(LD)技術(shù)最終輸給了DVD
1992年,美籍華人孫燕生創(chuàng)立的美國C-CUBE公司推出了圖像解壓縮芯片,實(shí)現(xiàn)MPEG-1硬解碼,實(shí)現(xiàn)了對視頻數(shù)據(jù)的壓縮。孫燕生1981年起先后創(chuàng)辦了Weitek、C-Cube和DVS等多家硅谷非常知名的多媒體技術(shù)公司,被DVD Forum授予唯一終身成就獎和被稱為“MPEG之父”。
1993年,VCD的標(biāo)準(zhǔn)由索尼、飛利浦、JVC、松下等電器生產(chǎn)廠商制定,盤片直徑和CD一樣,都是5英寸流通很方便,可以播放74分鐘全屏幕、全動態(tài)的影像和立體聲音樂,采用了MPEG-1視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。一部電影有兩張碟,通常一個(gè)半小時(shí)的片長再加上花絮和預(yù)告片。
VCD標(biāo)準(zhǔn)的光碟走入大街小巷,用于臺式機(jī)的電影卡和獨(dú)立播放的VCD機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。錄像廳鋪滿更多大街小巷,帶來很多歡樂記憶:老板,換碟!
1993年,來自中國安徽的姜萬勐與C-CUBE創(chuàng)始人孫燕生合作,共同投資1700萬美元,成立了萬燕公司,后在合肥推出了全球第一款商用VCD影碟機(jī),采用了C-CUBE的解碼芯片和類似CD播放機(jī)的機(jī)芯,做成了像錄像機(jī)/LD機(jī)/CD機(jī)那樣的家電,兩人名字中各取一字命名為“萬燕”,并在北京國際廣播電視展上亮相。姜萬勐認(rèn)為,這是20世紀(jì)消費(fèi)電子領(lǐng)域里中國可能領(lǐng)先的唯一機(jī)會。
第一個(gè)推出商用VCD機(jī)的為什么不是日本?當(dāng)時(shí),西方國家的錄像機(jī)已經(jīng)廣泛普及到家庭,日本就是最大的供應(yīng)商,錄像帶的租賃事業(yè)也非常發(fā)達(dá)。從利益上看,日本廠商希望中國繼續(xù)走錄像機(jī)路線。從技術(shù)上看,相比錄像帶,VCD對質(zhì)量的改善有限,在西方國家難以推廣。
眾多國產(chǎn)品牌紛紛涌向市場,中國市場“井噴”。走LD路線的先科也調(diào)轉(zhuǎn)槍口殺入VCD戰(zhàn)團(tuán)。技術(shù)差別不大,都用飛利浦的激光頭(和CD/LD差不多)來讀取光盤信息。新科、愛多、金正、步步高、先科、萬利達(dá)、東鵬等數(shù)百家家電子廠商先后上馬VCD,乃至于后來中央電視臺《天氣預(yù)報(bào)》、《焦點(diǎn)訪談》欄目等黃金廣告時(shí)段一度被VCD擠爆。
中國的VCD市場銷量從1995年的60萬臺猛增至1996年的600多萬臺,1997年銷售達(dá)到1000萬臺,幾乎都是國產(chǎn)品牌。在家里看VCD取代錄像廳,成為逃避壓力的好辦法。那些年我們實(shí)在是閱盡群碟啊。
1996年我在廣州,正值愛多VCD通過在中央臺高價(jià)投放廣告而異軍突起的時(shí)候,成龍代言的巨幅廣告高高豎起。眼見著他起高樓,又眼見著他樓塌了(1999年)。
與此同時(shí),PC機(jī)經(jīng)歷了從硬解碼到軟解碼的時(shí)代。1996年全國多媒體會議在中山大學(xué)進(jìn)行,英特爾的人告訴我,以后電腦再也不需要電影卡了!1996年底,英特爾發(fā)布了多能奔騰(Pentium MMX),就可以直接用CPU處理音視頻編解碼了。于是電影卡跟漢卡一樣,都被英特爾的CPU給鯨吞了。甚至一些VCD播放器上也可以玩游戲!
生產(chǎn)CD/LD/VCD/DVD的知名企業(yè)深圳先科孵化了深圳最早的獨(dú)立芯片公司——1993年成立的深圳先科機(jī)電集成電路設(shè)計(jì)公司,并成為國家集成電路908和909工程配套的設(shè)計(jì)企業(yè)。DVD產(chǎn)業(yè)衰落后,深圳先科破產(chǎn),該芯片公司遂改制成為深圳國微,衍生出多家芯片公司。
2、接班者DVD助推寶島聯(lián)發(fā)科獲得成功
1995年9月14日,東芝、索尼兩大巨頭經(jīng)過激烈的博弈后,統(tǒng)一了DVD的規(guī)格,其中采用了MPEG-2音視頻壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)。從1994年下半年提出DVD的規(guī)格,到1996年年初DVD樣機(jī)的出現(xiàn),前后只用了一年多的時(shí)間,其發(fā)展速度可謂非常之快。
國內(nèi)也曾提出自己的標(biāo)準(zhǔn)SVCD(超級VCD)作為VCD的升級,但最終不敵DVD。我父母還買過一臺兼容VCD和SVCD的影碟機(jī)。
DVD在中國大發(fā)展,是在2001年加入世界貿(mào)易組織之后。2001年9月,正值中國加入WTO之際,新科電子推出了一款售價(jià)僅798元的單碟DVD機(jī),引爆了中國DVD市場。2002年,中國DVD產(chǎn)量達(dá)到了3500萬臺。主要品牌是新科、先科、金正、廈新、步步高、萬利達(dá)、華錄、杰科等幾家內(nèi)資,以及飛利浦、先鋒、松下、雅馬哈等國際品牌。
消費(fèi)者瘋狂追捧,巨大的產(chǎn)業(yè)引來眾多芯片玩家。C-cube和ESS兩家硅谷公司在VCD上大賺特賺,因此后續(xù)率先研發(fā)出了DVD編解碼芯片。
不過,來自寶島臺灣的聯(lián)發(fā)科異軍突起,一度達(dá)到超過70%的市場份額。1997年,蔡明介與他帶領(lǐng)的多媒體芯片設(shè)計(jì)部門脫離聯(lián)電,成立了聯(lián)發(fā)科(MediaTek)。聯(lián)發(fā)科以“三流價(jià)格、一流質(zhì)量”,成功在電腦光驅(qū)芯片、電腦CD-RW芯片市場上找到了生存之道,這些都是PC的外設(shè)。
聯(lián)發(fā)科伴隨著大陸的DVD機(jī)產(chǎn)業(yè),迅速成長了起來。聯(lián)發(fā)科DVD單芯片解決方案集成了模擬信號前端處理、光盤伺服控制、音視頻解碼、CPU等,成為了一顆系統(tǒng)級芯片(SoC),整機(jī)成本因此大大下降。做SoC的并不止一家,所以聯(lián)發(fā)科還提供系統(tǒng)軟件以形成軟硬件整體解決(turnkey solution)方案以超越對手,在2003年前后曾在內(nèi)地市場占有率一度超過70%。
千萬珠三角山寨廠商是代表中國市場力量的螞蟻雄兵。頗值得一提的是,聯(lián)發(fā)科盡管脫胎于聯(lián)電,但卻是和臺積電是戰(zhàn)略合作伙伴。
DVD的專利費(fèi)是個(gè)熱點(diǎn)話題,繳納的知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)用達(dá)到每臺幾個(gè)美元。出現(xiàn)過成貨柜的DVD機(jī)因缺交專利費(fèi)而在外國海關(guān)扣留的情況。
2005年之后,各大芯片公司價(jià)格跳水對抗聯(lián)發(fā)科,DVD價(jià)格也加速下滑,美國出了個(gè)奇葩企業(yè)APEX。這個(gè)華人創(chuàng)業(yè)的DVD品牌全部采用中國制造,在美國的大超市像家用百貨一樣銷售,價(jià)格一路下降,從100多美元到50多美元,2008年最低只有30美元,只相當(dāng)于三張碟片錢。顧客在沃爾瑪買肉買菜時(shí),就隨手拿一臺DVD放在購物車上。APEX一躍成為美國銷量最大的DVD品牌。
聯(lián)發(fā)科一號陸干楊承晉介紹,步步高DVD最初用聯(lián)發(fā)科芯片的用量不大,但是技術(shù)水平高,有創(chuàng)新,所以聯(lián)發(fā)科也很耐心地陪著玩。
2002年,DVD新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)啟動,HD-DVD和藍(lán)光(blu-ray)兩個(gè)路線,經(jīng)歷了漫長的激烈博弈,在2007年達(dá)到高潮。2008年,東芝宣布停止HD-DVD的推廣,藍(lán)光也終于成功走入了我們的視野,發(fā)展到今天,4K的超高清UHD blu-ray也走入市場,采用H.265編碼。
不過,隨之?dāng)?shù)字電影院、數(shù)字電視、機(jī)頂盒和網(wǎng)絡(luò)視頻普及,門外來了野蠻人!藍(lán)光陣營未像DVD時(shí)代那樣火爆。聯(lián)發(fā)科在藍(lán)光芯片上投入巨大,也沒怎么賺到錢。
目前,藍(lán)光DVD在國內(nèi)難以看到,但是在海外還有一定的長尾市場,最大的供應(yīng)商是深圳愛商科技,其藍(lán)光DVD機(jī)芯在全球貼牌銷售。
電話機(jī)和深圳天訊龍、匯頂科技
1970年代,香港的電話機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,遠(yuǎn)銷歐美發(fā)達(dá)國家。1980年代改革開放之后,廣東的電話機(jī)產(chǎn)業(yè)隨之迅猛發(fā)展。
普通電話機(jī)可以不需要芯片,主叫識別電話機(jī)需要采用MCU(含LCD驅(qū)動)以及FSK/DTMF解碼器芯片。早期的供應(yīng)商有美日韓系(愛普生、飛思卡爾、東芝、三星等),臺系(義隆EMC、凌陽等),后來義隆的份額比較大。
深圳涌現(xiàn)了嵌入式軟件開發(fā)和方案設(shè)計(jì)公司,如天訊龍和成電(匯頂科技前身)。以天訊龍為例,其研發(fā)的軟件代碼實(shí)現(xiàn)了電話機(jī)的單芯片解決方案。在晶圓廠(如華晶)通過掩膜(MASK)的方式寫到MCU內(nèi)置的存儲器(ROM)里,便形成了具有來電顯示電話機(jī)功能的芯片。
珠三角因此涌現(xiàn)了上百家白牌電話機(jī)公司,并成為了白牌手機(jī)(山寨機(jī))的前身。國產(chǎn)電話機(jī)發(fā)展到具有很多功能:支持多達(dá)八種不同語言的語音報(bào)號、和弦音樂鈴聲、真人原唱(錄鈴聲如“爸爸,來電話啦”)、動畫圖案、時(shí)鐘和鬧鐘報(bào)時(shí)、計(jì)算器、萬年歷和電子臺歷、智能省電、鎖長途和全鎖、自動IP、彩燈、電子號碼簿等為老百姓喜聞樂見的功能。電話機(jī)造型也豐富多彩,不再是“千機(jī)一面”。
實(shí)際上,除了電話機(jī)芯片之外,本文講述的復(fù)讀機(jī)主控芯片、MP3主控芯片,智能手機(jī)的觸控芯片,額溫槍的主控芯片都是基于MCU發(fā)展而來的。
復(fù)讀機(jī)“單曲循環(huán)”和福州瑞芯微
1990年我去南京讀大學(xué),在新街口百貨買了一臺京華磁帶“隨身聽”,本意是學(xué)英語,結(jié)果都聽歌去了。
1、復(fù)讀機(jī)發(fā)明者放棄專利
復(fù)讀機(jī)由中國機(jī)電專家鐘道隆少將發(fā)明。1979年,鐘道隆出訪德國和法國,學(xué)俄語出身的鐘道隆寸步不離翻譯?;貒?,45歲的他開始自學(xué)英語。工作日每天學(xué)5到7個(gè)小時(shí),禮拜天學(xué)14小時(shí)英語,用學(xué)京劇的方法,一句句地反復(fù)聽英語,14個(gè)月聽壞了17部收錄機(jī),翻壞了兩部字典,終于學(xué)有所成,并且創(chuàng)造“英語學(xué)習(xí)逆向法”。數(shù)年后,鐘道隆再次出國,成為中國代表團(tuán)的正式翻譯。
1991年春天,經(jīng)過自掏腰包報(bào)廢了無數(shù)臺機(jī)器后,鐘道隆完成“語言學(xué)習(xí)機(jī)”。1991年7月29日,57歲的鐘道隆向江蘇專利局申請“電子式言語學(xué)習(xí)機(jī)電腦語言學(xué)習(xí)機(jī)”專利。復(fù)讀機(jī)在“隨身聽”的基礎(chǔ)上,增加了微處理芯片、數(shù)字存儲芯片,實(shí)現(xiàn)了對一段聲音的“無限循環(huán)”聽。他在《外語電化教學(xué)》雜志上發(fā)布了復(fù)讀機(jī)的工作原理,放棄了個(gè)人的專利所有權(quán),以方便復(fù)讀機(jī)技術(shù)的推廣。
在CCTV《實(shí)話實(shí)說》節(jié)目中鐘道隆對崔永元說:“如果不放棄,就不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?!痹蕴矣钪囊缬谘员?,高風(fēng)亮節(jié)實(shí)屬難能可貴。
2、復(fù)讀機(jī)產(chǎn)業(yè)走向輝煌
1996年-1997年,上海永華復(fù)讀機(jī),深圳教育企業(yè)公司的“教育之星”語言電腦復(fù)讀機(jī),深圳奧晶公司的“神奇鸚鵡”復(fù)讀機(jī)。這還是試用階段。因?yàn)槲疫@個(gè)時(shí)期在中山大學(xué)讀研究生,正在猛練口語,我也看到了神奇鸚鵡的廣告。
自1999年國家教委正式宣布:今后我國大、中、小學(xué)生的外語教學(xué)和考試將側(cè)重于學(xué)生的口語、聽力綜合水平后,復(fù)讀機(jī)市場被國家政策迅速孵化為一個(gè)容量上千萬臺的成熟市場。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國市場1998年、1999年和2000年復(fù)讀機(jī)的銷量分別為50萬臺、300萬臺和800萬臺,2001年復(fù)讀機(jī)的銷量超過1000萬臺,2002年達(dá)到1300萬臺,2003年將增加到1500萬臺。2005年開始迅速衰落。
1998年:步步高推出第一款復(fù)讀機(jī)BK680,第二年BK898。
2002年暑期,步步高推出了以五級變速復(fù)讀為核心功能的“變速王”系列復(fù)讀機(jī)、引領(lǐng)了復(fù)讀機(jī)行業(yè)的一次技術(shù)革命,去年又推出功能更為強(qiáng)大和完善的“全能變速王”系列復(fù)讀機(jī),再一次成為復(fù)讀機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的排頭兵,眾多二、三流品牌也都相繼跟風(fēng)推出類似功能的機(jī)型。一年間,“全能變速王”已經(jīng)成為了新一代復(fù)讀機(jī)的代名詞。
步步高、智能達(dá)、索科、金正、萬信等廠家開始價(jià)格大戰(zhàn)。眾多復(fù)讀機(jī)廠家紛紛砸錢邀請明星代言。周星馳代言步步高、李亞鵬代言萬信、趙薇代言愛得樂,甚至連米盧都參與進(jìn)來代言起了金正。
復(fù)讀機(jī)大多支持120 秒的復(fù)讀,后來普遍升級到了240 秒,差不多就是一首歌的長度。
2002年:國內(nèi)復(fù)讀機(jī)銷量1300萬臺,全國復(fù)讀機(jī)廠商超過200多家。
3、瑞芯微從復(fù)讀機(jī)進(jìn)入市場
1994年初夏,勵民邀請到福聯(lián)科技同事浙大師弟黃旭,兩人籌集到10萬元,共同發(fā)起成立了福州市瑞科電子有限公司,經(jīng)營目標(biāo)鎖定為電話答錄機(jī)。
2001年瑞芯微12個(gè)人開始做復(fù)讀機(jī)的方案,寫嵌入式軟件(匯編)灌入MCU上,并獲得了為步步高服務(wù)的機(jī)會。當(dāng)年同樣做復(fù)讀機(jī)方案并參與了競爭的郭揚(yáng)告訴我,浙大校友關(guān)系是瑞芯微和步步高合作成功的最重要原因,王宏杰和當(dāng)時(shí)在步步高的賀向陽兩位浙大校友也在中間做了不少工作。
2002年,結(jié)合步步高的需求,瑞芯微做了“變速不變調(diào)”的方案,并通過在MCU的掩碼(MASK)做成芯片而出貨了400萬片,瑞芯微一年之內(nèi)就賺到了數(shù)千萬的凈利潤,凈利率高達(dá)60%,而當(dāng)時(shí)公司只有不過13個(gè)人。一舉超越臺灣芯片設(shè)計(jì)公司排名第四的凌陽科技(Sunplus),取得語言復(fù)讀機(jī)主控芯片市場占用率第一。
2003年,瑞芯微完成了一片8bit MCU(3 Stage Pipeline MCU)芯片的研發(fā)工作,采用8英寸0.35微米數(shù)?;旌瞎に囍瞥蹋_始從嵌入式軟件的開發(fā)方案公司轉(zhuǎn)型成為芯片設(shè)計(jì)公司。全盛時(shí)期,瑞芯微這款復(fù)讀機(jī)芯片的市場占比達(dá)到了80%。
MP3/MP4和珠海矩力
MP3是音頻的壓縮標(biāo)準(zhǔn),上面提到的 VCD采用的是MPEG-1音視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)的音頻就是MP3了。
1987 年,德國的 Fraunhofer IIS 開始 音樂壓縮格式的開發(fā),他們花了 4 年時(shí)間,來進(jìn)行算法改進(jìn)和音質(zhì)提升,終于在 1993 年開發(fā)出這個(gè)在當(dāng)時(shí)非常先進(jìn)的 有損壓縮音頻格式,并確定了擴(kuò)展名 .mp3。
于是MP3一度紅遍全球,基于磁帶和CD的WALKMAN就逐漸式微了。
1998年,韓國人MOON搞出了世界上第一臺的MP3播放器--MPMan F10,采用了當(dāng)時(shí)還極為昂貴的閃存。
1999年5月,深圳朗科科技公司成立,推出了“U盤”以替代軟盤,體積輕便只有鑰匙大小,不需要任何驅(qū)動,這一產(chǎn)品推出,直接把當(dāng)時(shí)市場所有的存儲工具吊打了一番。研發(fā)過程之中,他們就是從MP3之中拆取閃存芯片的。毀掉了無數(shù)MP3之后,造出了容量為8MB的U盤。
2000年1月,音頻硬件領(lǐng)域的老大哥創(chuàng)新(新加坡沈望傅,聲霸卡發(fā)明者)推出了世界第一臺硬盤MP3——NOMAD Jukebox,采用了2.5英寸硬盤作為存儲介質(zhì),可以存儲相當(dāng)于100多張CD的MP3音樂。
蘋果公司是靠MP3重回王者地位的。第一代 iPod 于 2001 年 10 月推出,擁有 5GB 存儲空間的1.8英寸微硬盤驅(qū)動器可以存儲 1000 首歌曲。平均一個(gè)MP3文件5MB,售價(jià) 399 美元。
美國矽瑪特Sigmatel是蘋果iPod數(shù)碼播放器的主控供應(yīng)商。
微硬盤曾被認(rèn)為是一個(gè)發(fā)展方向,但閃存發(fā)展太快了。因?yàn)槟柖墒怯行У模蟾琶?8-24個(gè)月,芯片的性能會提高一倍(即更多的晶體管使其更快),但價(jià)格不變。2005年開始,蘋果的iPOD全面轉(zhuǎn)向采用三星的閃存芯片而不再使用微硬盤。
國產(chǎn)品牌的MP3在2001年這個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入市場。在珠江三角洲,不少的廠家投入,以低廉的價(jià)格出現(xiàn)在市場上。
矩力在“中國MP3之父”趙廣民帶領(lǐng)下,一度占領(lǐng)全球MP3的50%以上主控市場,主要服務(wù)中低端市場。
2001年,珠海亞力全班人馬轉(zhuǎn)移到注冊于開曼群島的珠海炬力,作為共同創(chuàng)辦人之一,趙廣民任公司總經(jīng)理,并和團(tuán)隊(duì)成員一起共同持有少量的股份。2003年有深圳京華電子、中山科藝電子、深圳朗科、深圳世紀(jì)東唐和深圳鴻天泰等少數(shù)MP3廠商采用炬力的芯片,每個(gè)月也就是幾千片的出貨量,到2004年第二季度,炬力MP3芯片累計(jì)出貨量突破100萬片,2005年第一季度突破1,000萬片,2006年第三季度突破1億片。
這是中國大陸IC設(shè)計(jì)公司第一次在全球消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域確立、掌握并大規(guī)模提供具有國際領(lǐng)先水平的核心技術(shù)產(chǎn)品,中國大陸也成為了全球MP3產(chǎn)品的主要輸出基地。
2005年底,瑞芯微研發(fā)出MP3芯片樣品。2006年入場,和炬力、韓國Telechips、凌陽Sunplus、飛利浦等公司來同臺競技。
MP3真的很火。我從肯尼亞回國,鄰座是黑人兄弟,就是來中國采購MP3再倒騰回國的。還有幾個(gè)阿根廷的朋友告訴我他家族在阿根廷建立了一個(gè)品牌,他在深圳蹲點(diǎn)采購MP3和音響產(chǎn)品。
越來越多手機(jī)集成MP3功能之后,MP3就到了生命末期了。華強(qiáng)北的山寨機(jī)大量帶有音樂播放功能,小街小巷里,很多小攤可以幫助拷貝大量的歌曲。XpressMusic是諾基亞于2006年推出的音樂手機(jī)品牌。
MP4帶了一個(gè)小屏幕,可以放音樂視頻MTV,我也買了一個(gè)。廣州安凱微一直在做AP(多媒體應(yīng)用處理器),進(jìn)入了這個(gè)市場。
車載的MP3播放器至今廣泛用在汽車上,歌曲通過車載FM收音機(jī)播放出來。
山寨手機(jī)帶來眾多“一代拳王”,上海崛起!
2006年開始,山寨GSM手機(jī)爆發(fā),衍生出了好幾個(gè)“一代拳王”,比如泰景(硅谷)的手機(jī)模擬電視芯片、銳迪科的FM收音機(jī)芯片和GSM PA(功放)、展訊的基帶芯片、安凱微的AP(應(yīng)用處理器)、格科微的30萬像素CMOS、艾為的音頻功放芯片和多卡多待芯片等。值得一提的是,ODM廠家(華勤等)在導(dǎo)入國產(chǎn)芯片上起到了重要作用。
實(shí)際上,“山寨之王”聯(lián)發(fā)科在為山寨GSM手機(jī)提供主芯片而成為”當(dāng)紅炸子雞”之后,高通在3G智能手機(jī)上推出了一攬子解決方案,聯(lián)發(fā)科一度陷入低潮,幾經(jīng)努力才走出泥沼。
在2004-2005年,通信業(yè)界都認(rèn)為3G會干掉2G,就像2G的GSM風(fēng)卷殘?jiān)聘傻?G大哥大一樣。卻沒想到價(jià)格低廉的GSM充分滿足了全球老百姓的通話、照相、音樂需求,GSM三十載,中國科技推動全人類文明大發(fā)展。
安卓平板電腦
年輕時(shí),我也熱愛數(shù)碼,我買過PDA,當(dāng)時(shí)有句話叫“呼機(jī)、手機(jī)、商務(wù)通,一個(gè)都不能少”。我也買了上網(wǎng)本(NETBOOK),還專門去了一趟香港旺角花園街的電子市場。這兩個(gè)產(chǎn)品我都沒有怎么多用就扔一邊了。
2010年1月,蘋果發(fā)布iPad,開創(chuàng)了平板電腦潮流。盡管生產(chǎn)地就在我家邊上,但我還是不得不費(fèi)盡心思從大洋彼岸搞來一臺。驚奇的事情來了,家里才一歲的孩子和七十歲的老娘,都可以無師自通,熟練地操作平板電腦,劃來劃去玩游戲。
蘋果iPad引領(lǐng)潮流之后,Android產(chǎn)業(yè)鏈緊隨其后大發(fā)展。平板電腦一度是深圳中小制造企業(yè)繼MP3/MP4、山寨手機(jī)之后找到的一個(gè)香餑餑。后裝的汽車導(dǎo)航儀曾經(jīng)是一個(gè)普及性產(chǎn)品,硬件往往采用的是基于電阻屏、裁剪LINUX操作系統(tǒng)的平板電腦產(chǎn)品。
我曾參觀深圳京華電子的產(chǎn)線,其平板出貨量就一度很大。2012年,平板電腦達(dá)到了高潮,2014年因?yàn)橹悄苁謾C(jī)的普及而迅速下滑。
珠海的全志、福州的瑞芯微、聯(lián)發(fā)科(晨星)、晶晨等公司也不甘示弱。超高性價(jià)比的本土芯片,讓中國平板電腦市場迅速上量。
在學(xué)習(xí)上,平板是個(gè)好產(chǎn)品,美名其曰“學(xué)習(xí)電腦”。步步高、文曲星、諾亞舟三家比較有名。曾任泰國首相的英拉提出的“每個(gè)學(xué)生一個(gè)電腦”就是從中國采購的平板電腦。
平板還演繹出了智能早教機(jī)、兒童機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等產(chǎn)品,坊間有傳說:所謂機(jī)器人就是四個(gè)輪子加一個(gè)平板。
蘋果2007年重新定義的智能手機(jī)本質(zhì)上是美中聯(lián)合創(chuàng)造,正如在上海臨港設(shè)立超級工廠的特斯拉。
智能手機(jī)的很多功能是中國手機(jī)廠家發(fā)展起來的,比如智能手機(jī)的全面屏、快充、多攝和AI美容、多卡多待等特性都需要芯片支持,小視頻是4G殺手應(yīng)用,以及5G手機(jī)。智能手機(jī)融合了很多功能,很多新的智能硬件在中國做大,如智能家居IoT;可穿戴產(chǎn)品如智能手表/手環(huán)/TWS耳機(jī)、游戲手機(jī)、汽車智能座艙等。
中國在消費(fèi)電子整機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上已經(jīng)有了很強(qiáng)的能力,并帶動了芯片的發(fā)展。我們守住電子產(chǎn)業(yè),不自亂陣腳,就不會過分擔(dān)心被“繞過去”。