突破“卡脖子”！清華學(xué)覇干出又一個(gè)世界第一

來(lái)源丨華商韜略ID：hstl8888

讓世界看見中國(guó)的創(chuàng)新。

今天，人人都離不開手機(jī)拍照，離不開手機(jī)拍照，也就是離不開CMOS圖像傳感器。

CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，簡(jiǎn)稱CIS芯片）之于手機(jī)攝像，就像“視網(wǎng)膜”之于人眼，其技術(shù)與品質(zhì)優(yōu)劣直接關(guān)系到拍攝效果的好壞。

相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，生產(chǎn)了全球約一半智能手機(jī)的中國(guó)人，卻做不出一片自己的CIS芯片，低端的不行，中高端的就更不行。

但現(xiàn)在，這種局面也不復(fù)存在了。現(xiàn)在，中國(guó)企業(yè)已稱霸中低端CIS芯片市場(chǎng)，并且加速?zèng)_向高端市場(chǎng)。

今年3月，非洲手機(jī)之王傳音發(fā)布了新機(jī)Infinix Note 50，后置主攝搭載了格科微5000萬(wàn)像素的圖像傳感器；9月，vivo Y500新機(jī)上市，后主攝搭載的同樣是格科微新一代5000萬(wàn)像素圖像傳感器……

5000萬(wàn)像素離塔尖依然有相當(dāng)距離，但它背后的格科微已為此奮斗了超過(guò)20年，并且以全球出貨量前二，證明了中國(guó)人在科技領(lǐng)域的趕超速度和實(shí)力。

早在2003年，從湖南益陽(yáng)走出的趙立新就成立格科微，向CMOS圖像傳感器發(fā)起沖擊。

“六零后”趙立新少時(shí)家貧，和父親一起擺地?cái)偨M裝自行車，是他成長(zhǎng)中的難忘印跡：“30元一輛，現(xiàn)在我的手藝還不錯(cuò)。”

雖然課余要干活，趙立新的學(xué)習(xí)成績(jī)也是很好，經(jīng)常考第二、三名，但父親總說(shuō)，“吃飽了飯，怎么能不考第一啊?”

父親出身孤兒但心靈手巧，小時(shí)候餓著肚子也能考第一，18歲時(shí)想做電動(dòng)機(jī)，到工廠看了一圈就學(xué)會(huì)了，憑手藝沒有讓家人挨過(guò)餓受過(guò)凍，他教給趙立新兩樣受用至今的東西：

動(dòng)腦動(dòng)手能力，以及吃飽飯就要考第一的心態(tài)。

1985年，趙立新獲得全國(guó)青少年創(chuàng)新發(fā)明一等獎(jiǎng)，被保送到清華大學(xué)，專業(yè)任他挑。他選擇了無(wú)線電系，這個(gè)系就是走出了韋爾股份創(chuàng)始人虞仁榮等十余位半導(dǎo)體上市公司創(chuàng)始人或高管的“清華EE85”。

去北京前的暑假，父親對(duì)他說(shuō)，“我還有個(gè)手藝沒教你。”于是，趙立新又有了一個(gè)印象深刻的暑假：父子倆手工打了一套模具。

在清華大學(xué)微電子研究所碩士畢業(yè)后，趙立新先后在新加坡特許半導(dǎo)體公司、美國(guó)硅谷ESS公司和UT斯達(dá)康從事研發(fā)工作，帶著父親的“手藝”精神，他干過(guò)蝕刻工藝和CMOS圖像傳感器開發(fā)，軟件、電路設(shè)計(jì)和測(cè)試，也都成了他的新“手藝”。

繼承了父親“手藝”精神的趙立新，在發(fā)展事業(yè)上卻和父親完全不同性格。他的父親開過(guò)很多小工廠，但生意不佳，“他只做無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的事，到最后零風(fēng)險(xiǎn)零回報(bào)。”

為了不再重復(fù)父親的“零回報(bào)”，趙立新要求自己敢于去冒險(xiǎn)，“10倍的風(fēng)險(xiǎn)，意味著100倍的回報(bào)。”于是，他一邊做著低風(fēng)險(xiǎn)的工作，一邊尋求著高風(fēng)險(xiǎn)的高回報(bào)機(jī)會(huì)。

2000年，機(jī)會(huì)來(lái)了。

當(dāng)年，夏普發(fā)布世界第一款拍照手機(jī)，雖然攝像頭只有11萬(wàn)像素，但開啟了手機(jī)拍照新時(shí)代。趙立新馬上從中看到CMOS圖像傳感器領(lǐng)域的巨大前景，在此領(lǐng)域手握10多項(xiàng)技術(shù)專利的他決定回國(guó)創(chuàng)業(yè)。

兩個(gè)高中同學(xué)也聞?dòng)嵹s來(lái)，一人投了100萬(wàn)美元。2003年，37歲的趙立新和清華82屆的師兄李文強(qiáng)、85屆的同學(xué)魏軍一起創(chuàng)辦了格科微。

老同學(xué)的200萬(wàn)美元，風(fēng)投進(jìn)來(lái)的340萬(wàn)美元，再加上自己的幾十萬(wàn)美元，公司前期總共投入600萬(wàn)美元，對(duì)純初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，錢不少了，但對(duì)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)而言，卻是杯水車薪。

如何用這點(diǎn)錢“撬動(dòng)地球”呢？趙立新的辦法是繼續(xù)找人合作，整合資源，加速進(jìn)程。

他通過(guò)打探了解到，中芯國(guó)際也在關(guān)注圖像傳感器，于是找上門去提議：格科微做設(shè)計(jì)，中芯出錢為其建立生產(chǎn)線，大家合作一起突圍。

也是在創(chuàng)業(yè)階段的中芯國(guó)際同意了。

于是，趙立新直接把公司開到了中芯國(guó)際當(dāng)年建廠時(shí)的臨時(shí)辦公室：位于上海張江高科技園區(qū)里的一個(gè)簡(jiǎn)易工棚。

▲來(lái)源：格科微官網(wǎng)

“工棚很破舊了，桌子上全是螞蟻，我們每天第一件事就是處理螞蟻。”

押上全部身家的趙立新對(duì)妻子說(shuō)：

“如果輸了，咱就不玩了。”

創(chuàng)業(yè)之初，工程師出身的趙立新飽嘗欠缺市場(chǎng)和管理經(jīng)驗(yàn)所帶來(lái)的教訓(xùn)——

他憑著一腔熱血，一上來(lái)就做高端圖像傳感器設(shè)計(jì)，但研發(fā)受阻。眼看此路不通，又轉(zhuǎn)去做基帶，然而繼續(xù)不順。

人員管理上也出過(guò)大問(wèn)題，公司的數(shù)據(jù)庫(kù)曾被一個(gè)員工帶走，還出去融了幾百萬(wàn)美元，掉過(guò)頭來(lái)成了格科微的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

談到當(dāng)時(shí)犯的錯(cuò)誤，趙立新說(shuō)，“老天不滅我，很多人犯了一次錯(cuò)就‘死’了，但我們獲得了再起的機(jī)會(huì)。”

這個(gè)再起的機(jī)會(huì)，就是重新回到CIS芯片研發(fā)，而且放低姿態(tài)，由易到難。當(dāng)國(guó)際巨頭已經(jīng)在研制200萬(wàn)-500萬(wàn)像素的CIS芯片時(shí)，格科微從30萬(wàn)像素開始做起。

經(jīng)過(guò)四十多次的試板后，2005年，格科微的第一款，也是中國(guó)第一款具有商業(yè)價(jià)值的CIS產(chǎn)品投片成功了。

這款產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝是“三晶體管”，當(dāng)時(shí)國(guó)外已普遍應(yīng)用，國(guó)內(nèi)還處于實(shí)驗(yàn)室階段，格科微率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，然后也抓住了一個(gè)好機(jī)會(huì)：趕上國(guó)內(nèi)攝像頭市場(chǎng)的興起，而攝像頭30萬(wàn)像素已基本夠用了。

于是，這款低像素的產(chǎn)品，最終卻獲得相當(dāng)不錯(cuò)的回報(bào)，量產(chǎn)當(dāng)年就賣出1600萬(wàn)顆，銷售額突破500萬(wàn)美元，在30萬(wàn)像素市場(chǎng)獨(dú)占鰲頭。

2007年，iPhone橫空出世，徹底改變了手機(jī)行業(yè)的格局，手機(jī)拍照功能也因此一日千里，像素和攝像頭數(shù)量不斷升級(jí)，格科微則一路追趕到了200-500萬(wàn)像素產(chǎn)品。

這也是九死一生的勝利。

首先是研發(fā)的困難。據(jù)公司研發(fā)總監(jiān)李杰回憶，格科微最初做200萬(wàn)像素產(chǎn)品時(shí)，第一片晶圓上的2000顆芯片中，只有一顆可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，良率0.05%。

但趙立新堅(jiān)持加大研發(fā)，最終不但用夜以繼日的鏖戰(zhàn)，把良率提升到了95%以上，而且還通過(guò)對(duì)電路設(shè)計(jì)和工藝的創(chuàng)新，做到了比同類產(chǎn)品成本少35%-50%，性能表現(xiàn)卻反倒提升了40%。

其次是市場(chǎng)的困難，競(jìng)爭(zhēng)的困難。眼看格科微一步步突圍，統(tǒng)治市場(chǎng)的國(guó)際巨頭們開始行動(dòng)了。他們發(fā)起了慘烈的價(jià)格戰(zhàn)，將格科微水準(zhǔn)級(jí)的產(chǎn)品打成了賣越多虧越多的血海，企圖讓格科微直接倒在這一進(jìn)程。

“當(dāng)時(shí)在深圳，他們把庫(kù)存按斤來(lái)賣，直接把我們打到賬上只剩200元。”趙立新回憶說(shuō)。

好在投資人們看好格科微的前景，決定繼續(xù)帶資支持，被輸血的格科微則干脆主動(dòng)發(fā)起戰(zhàn)爭(zhēng)，以低成本優(yōu)勢(shì)用更低價(jià)格大殺四方，最終幾乎統(tǒng)治了中低端產(chǎn)品市場(chǎng)，有媒體形容其為“所到之處，寸草不生，堪稱圖像傳感器領(lǐng)域的‘拼多多’”。

到2014年，格科微的CMOS傳感器出貨量已超過(guò)9.4億顆，銷售額突破3.5億美金，成為了國(guó)內(nèi)CMOS圖像傳感器芯片的出貨量第一。

在CIS芯片突圍的同時(shí)，格科微還利用核心技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用，發(fā)起了另一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)：自主研發(fā)作為液晶顯示器核心組件的LCD驅(qū)動(dòng)芯片。

國(guó)內(nèi)的顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)，曾長(zhǎng)期由矽創(chuàng)電子、奇景光電等中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)主導(dǎo)。2010年格科微設(shè)立了顯示驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品線，到2019年，其LCD驅(qū)動(dòng)芯片出貨量達(dá)到4.2億顆，是國(guó)內(nèi)出貨量排名前五的LCD驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)商中，唯一一家出身大陸的供應(yīng)商。

憑借CMOS圖像傳感器和LCD驅(qū)動(dòng)芯片兩大拳頭產(chǎn)品的持續(xù)增長(zhǎng)，到2020年格科微的年?duì)I收已接近65億人民幣，其CMOS圖像傳感器出貨量更是突破20億顆達(dá)0.4億顆，位列世界第一。如今出貨量有所下降，但也依然位居全球第二。

成為第一并沒有讓趙立新高興多久，因?yàn)檫@個(gè)第一，量有了，但質(zhì)不夠。

若按銷售收入算，2020拿到全球出貨量第一的格科微，只能排全球第四，而且是比全球第一斷崖式落后的全球第四。

當(dāng)年，格科微CIS芯片的收入為58.6億元，只占全球5%，而全球第一索尼的CMOS業(yè)務(wù)營(yíng)收為94億美元，市占率高達(dá)40%。

差距的關(guān)鍵在于，索尼擁有高端市場(chǎng)的50%份額，其收入主要來(lái)自1300萬(wàn)像素以上的高檔產(chǎn)品，而格科微的營(yíng)收則來(lái)自200-500萬(wàn)像素和800-1300萬(wàn)像素的中低端產(chǎn)品，高端收入不足1%。

趙立新耳邊又響起了父親的那句話，“吃飽飯了，還不能拿第一？”

于是，他帶隊(duì)繼續(xù)攻堅(jiān)，向高端發(fā)起挑戰(zhàn)：一方面抓住國(guó)家扶持科創(chuàng)尤其是自主核心技術(shù)突破的機(jī)遇，推動(dòng)公司上市募資，擴(kuò)大資本實(shí)力；一方面優(yōu)化公司的發(fā)展模式，從Fabless轉(zhuǎn)型為Fab-Lite，并且定下了實(shí)現(xiàn)30億美元營(yíng)收的目標(biāo)。

所謂Fabless是只負(fù)責(zé)芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)，把制造交給代工廠完成，格科微的主要代工方包括三星、臺(tái)積電和中芯國(guó)際。

與Fabless模式相對(duì)的是IDM，即設(shè)計(jì)、制造、封裝和銷售全流程一手包辦，英特爾、索尼、三星就是典型IDM公司。

格科微選擇的Fab-Lite介于Fabless和IDM之間，即自建晶圓廠與委托代工相結(jié)合，目的是，更主動(dòng)地掌握高端產(chǎn)品的制造能力，更好地響應(yīng)市場(chǎng)需求。

2021年8月18日，格科微在科創(chuàng)板上市，首次公開發(fā)行股票募集資金總額35.93億元，全部投入其轉(zhuǎn)型Fab-Lite的核心項(xiàng)目：“12英寸CIS集成電路特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，即在上海自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)，建設(shè)占地12.2萬(wàn)平方米包含晶圓工廠、動(dòng)力中心在內(nèi)的制造基地。

在工廠建設(shè)期間，格科微耗時(shí)十年自主研發(fā)的GalaxyCell? 0.7μm工藝取得突破，應(yīng)用該工藝的3200萬(wàn)像素和5000萬(wàn)像素等高端產(chǎn)品得以推出，為高端智能手機(jī)帶來(lái)了高像素的解決方案。

2023年，在格科微成立20周年之際，臨港工廠建成落地，12英寸集成電路特色工藝產(chǎn)線順利開通，顯著縮短了高端產(chǎn)品的量產(chǎn)周期，OPPO Reno12海外版、vivo Y300 Pro、華為Nova 13系列等國(guó)產(chǎn)手機(jī)的熱門機(jī)型相繼采用了格科微的中高端產(chǎn)品。

▲格科微臨港工廠，來(lái)源：格科微官網(wǎng)

據(jù)格科微2025三季報(bào)顯示，高端轉(zhuǎn)型初見成效，前三季度營(yíng)收57.23億元，同比上漲25.66%，其中1300萬(wàn)像素以上產(chǎn)品收入達(dá)到10億元，3200萬(wàn)及以上像素產(chǎn)品出貨量超過(guò)4,000萬(wàn)顆。

當(dāng)前，格科微臨港工廠基本處于滿產(chǎn)狀態(tài)，產(chǎn)能持續(xù)從800萬(wàn)、1300萬(wàn)像素產(chǎn)品向3200萬(wàn)及5000萬(wàn)像素等高像素產(chǎn)品切換，從2025年二季度起高像素產(chǎn)品收入占比超過(guò)了40%。

下一步，格科微將打造汽車CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)這一新的增長(zhǎng)曲線，目前已突破了車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的封裝工藝，趙立新說(shuō)，“隨著高端產(chǎn)品的量產(chǎn)，30億美元目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)就在不久的將來(lái)。”

在臨港工廠的落成典禮上，趙立新又想起了創(chuàng)業(yè)之初的“螞蟻工棚”，他說(shuō)自己沒想到公司能活得這么長(zhǎng)，他當(dāng)初的設(shè)想是“要么兩三年就上市，要么兩三年就被淘汰掉。”

現(xiàn)在，成立22年的格科微開始展望下一個(gè)20年，最初的創(chuàng)業(yè)伙伴仍在一起奮斗，大家的愿望是：“繼續(xù)向上攀登，成為世界Top5的半導(dǎo)體公司。”

[1] 《芯人物-致中國(guó)強(qiáng)芯路上的奮斗者 》清華大學(xué)出版社

[2] 《二十年磨一劍，格科微角逐中高端市場(chǎng) 》財(cái)聯(lián)社

[3] 《格科微電子的逆襲 》創(chuàng)業(yè)邦

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