二十載星光中國芯之路！中星微董事長張韻東專訪
來源：內容由 微信公眾號 半導體行業觀察 （ID：icbank） Monica 原創，謝謝。
中星微VIMICRO是中國積體電路行業的一名老兵，1999年由鄧中翰博士創立至今，走過了近二十年，期間有輝煌也有失落，有納斯達克上市的風光無限，也有遭遇智慧手機AP整合的唏噓感嘆，更有調整產品方向進軍人工智慧領域的一往無前。世人皆知成業者的輝煌，卻鮮有人知背後的跌宕；而這一部二十載“中國芯”的濃縮版歷史，也映照著公司創始團隊的綺麗人生。半導體行業觀察有幸採訪到張韻東先生，他作為中星微聯合創始人自2001年起就在公司主導晶片研發，現任北京中星微人工智慧晶片技術有限公司董事長。
PC時代的輝煌
創業之初，中星微選擇了PC攝像頭領域，90年代個人電腦開始普及，但內建攝像頭還不是標配，多媒體化程度低，由於摩爾定律下攝像頭一定能越做越小最終被PC整合，中星微看到了其中的巨大市場機會。2001年，公司首款數字多媒體晶片——星光一號誕生，一舉打入最大的PC外設廠商羅技Logitech。從Made in China,到Design in China，這款自主研發的晶片，徹底結束了“中國無芯”的歷史。
後續的星光系列晶片（星光二號、三號、四號），陸續進入當時幾乎所有的PC廠家供應鏈，包括惠普、戴爾、康柏、索尼、蘋果、富士通、聯想等，佔領了該領域全球60%的市場份額，星光系列晶片當時也成為微軟作業系統免安裝程式的標配。
不過，當時中星微的產品太紅了，也帶來了一些煩惱，張韻東回憶道，山寨產品跟風而至，特別是外掛式攝像頭常使用低劣的仿製晶片，卻宣稱採用中星微的晶片，連晶片型號都照抄不誤。為了打擊抄襲者，中星微要求正版系統廠商在產品上貼上VIMICRO inside的標籤，以幫助終端使用者甄別。
2004年，星光一號誕生三年後，由於在關鍵元器件上面取得全球領跑地位，中星微獲得國家年度科技進步一等獎，2005年，中星微正式登陸納斯達克，成為中國第一家在海外上市的晶片設計企業。
智慧手機時代的危與機
2003年開始，手機在全球電子產業中迅速崛起，中星微也開始佈局開發手機相關的多媒體處理晶片，並於2005年推出了全球首款64位和絃鈴聲處理器晶片。從功能機往智慧機的發展途中，中星微就意識到未來手機一定會整合攝像頭和複雜的音視訊處理功能，推出了手機多媒體處理晶片。因為手機的市場體量比PC還要大一個數量級，出貨量飛速攀升，很快就達到幾千萬顆的年出貨量，同時打入AT&T、Sprint等美國前幾大電信運營商，和三星、LG、摩托羅拉等品牌。
然而，隨著手機內晶片的不斷整合，通訊晶片作為主晶片，不斷地整合其他的功能，多媒體也不例外，到了2007年左右，多媒體協處理晶片很快被通訊基帶晶片整合，市場不可持續，轉型迫在眉睫。
圍繞著多媒體處理這一核心技術，中星微創始團隊開始構建新的應用方向。張韻東認為，多媒體技術在日常生活中無處不在，不僅僅是依託於PC或者手機平臺而存在，它的用途之廣，潛力之大，足以演進成為一個獨立的平臺。2008年，中星微一舉殺入安防監控市場，找到一片屬於自己的天地。
進入安防監控，成為賽道定義者
進入安防監控市場不僅僅是一次成功的商業轉型，也是對如何發展中國半導體產業的一次重要探索。PC時代有Win-tel聯盟引領風騷，手機時代有高通專利長城，長久以來，國外巨頭佔據了技術先機，亦成為遊戲規則制定者。張韻東指出，“彎道超車”非常困難，依託市場、技術、品牌優勢，大者恆大，領跑者往往甩開競爭對手越來越遠。但如果換種思路，別老在別人的賽道上競跑，而是獨闢蹊徑，自定賽道，是不是很快就能成為領跑者？
恰逢當時公安部提出，希望能有一個專用於安防監控的影象壓縮標準，取代通用的H.264/265標準，需要在複雜環境如昏暗光線下真實記錄場景，還得兼顧加密和資料安全， SVAC（Surveillance Video Audio Codec）標準應運而生。2008年中星微與公安部第一研究所合作啟動該專案，兩年後推出第一版標準，通過了國家標準委員會的正式版本，成為SVAC1.0，其壓縮效率與當時的H.264相當。隨著技術演進，2017年升級為SVAC2.0，壓縮效率相當於H.265。
SVAC標準本身是公開的，任何人都可以按照其技術要求來設計相關產品，張韻東補充道，我們非常希望SVAC標準能夠形成中國企業自己的競賽跑道，因此早在制訂標準之初，就由公安部和中星微牽頭，聯合幾十家本土安防行業企業，成立了SVAC產業聯盟，覆蓋晶片、嵌入式、軟體、裝置和系統整合等整個產業鏈，一起把這項事業做大，健康發展。
後發優勢，視訊結構化的創新
近年來，大資料和人工智慧技術迎來一波發展熱炒，自主定義標準的後發優勢也慢慢顯現出來。在SVAC標準裡，為了讓視訊可以被智慧化分析，將在壓縮碼流中打標籤制訂成了標準，從而直接輸出結構化的視訊。
何為結構化呢？張韻東解釋到，普通（非結構化）視訊就是一張張圖片的序列，而結構化視訊與人類觀察世界的方式類似，機器視覺識別的也是一個個物體。2016年，中星微釋出了星光智慧一號晶片，其中的神經網路處理器能夠分析出視訊畫面中的物體（如車輛、人臉等），並識別一些行為——例如徘徊、越線、逆行等等。傳統攝像頭無非是一個視訊訊號的採集和儲存系統，而星光智慧一號將分析結果與視訊編解碼打包在一起，形成結構化的視訊碼流，這是機器視覺領域的顛覆性創新。視訊結構化技術不僅僅可以用在安防監控，還可被應用於無人機、自動駕駛、機器人、智慧家居等多個領域。
目前，星光智慧一號已被廣泛地用於公安部“雪亮工程”當中，在全國各地實現大規模商用。而最新推出的星光智慧二號，效能比一號提高了16倍，視訊更具實時性，可實現每秒30幀採集和，和對每一幀的同步人工智慧分析。同時，功耗也大幅下降，單AI分析模組功耗約600毫瓦，整個SoC功耗2瓦多，非常適合嵌入式應用場景。
IoT時代，深耕嵌入式人工智慧
提到嵌入式，張韻東認為，未來隨著物聯網的普及，必將帶來一波嵌入式人工智慧大規模商用的浪潮。物聯網時代的資訊採集節點將來都會智慧化，實現智慧的分析和控制，前景非常可觀，中星微也非常看好這個市場。
與AlphaGo這樣高算力、高功耗的伺服器端AI不同，嵌入式人工智慧應用需要小型化、低功耗、低成本的晶片，星光智慧二號完美地符合了這些需求，攝像頭本身就具備AI邊緣計算功能。隨著嵌入式人工智慧晶片的成本不斷降低，這一類應用將無處不在。除安防監控外，星光智慧二號還能被用於煤礦石化核電等領域的安全生產、環境監測和保護。
星光智慧系列晶片的核心模組如頻編解碼、ISP、NPU、資料加解密等均為100%自主知識產品，通用介面如USB等採用成熟IP，加速設計週期。此外，為了終端使用者的設計方便，中星微除提供SoC外，還提供包含神經網路模型轉換工具的開發包SDK，讓客戶能夠使用高階語言進行演算法開發；以及訓練工具和參考演算法，加快客戶的Time-to-Market.
就技術本身而言，人工智慧無疑是一項顛覆性技術，只是說什麼時候能夠實現量的突破，需要一個積累的過程。拋卻資本市場的非理性因素不談，張韻東認為，中星微從安防監控一路發展起來，在細分領域內深耕多年，當安防監控裡需要智慧分析，就在產品中加入了神經網路處理模組，而不是憑空炒作人工智慧的概念。行業+AI，核心的還是行業應用所需的技術，以安防監控為例，首要指標是壓縮的效率，省頻寬，省儲存空間，還有資料安全。過去，安防監控從模擬監控發展到數字監控，有人工智慧加持，從數字監控跨越到智慧監控，需要前端攝像頭跟後端伺服器配合起來才能共同完成。
貴在堅持，二十年中國芯路
從1991年獲得復旦大學微電子碩士學位後加入Realtek算起，張韻東已經在晶片行業工作近三十年了，在參與共同建立中星微之前，他還曾在美國成功創立了專注音訊處理的T-Square Design公司。
張韻東認為，晶片靠光砸錢是砸不出來的，必須得掌握晶片的規律，摩爾定律是一個移動著的目標，想要瞄準這個moving target並有所收穫，貴在堅持。過去，矽谷的晶片設計公司起起落落，一代拳王不罕有，但代代拳王確實很難！
做晶片很辛苦，週期很長，開發一顆全新的晶片，可能要兩年多時間，即使是換代升級，也要一年半。如果像現在這種比較浮躁的大環境，很多人都等不到看到自己的設計成果，就離職了。專注於一個方向，像中星微這樣能夠堅持20年做中國芯，把國產晶片產業做大做強，不變的是一顆初心，多年情懷。
備受關注的資本運作
2015年，中星微私有化從納斯達克退市，在回答半導體行業觀察記者公司有無A股上市計劃時，張韻東表示，中星微目前的業務方向主要在國內，中國在安防監控領域已經實現了一部分全球領先。我們回來重組，也是希望能借助國內的資本市場再上一個新臺階，讓自主可控的“中國芯”之路越走越穩健！
附：關於政協十三屆全國委員會第一次會議第3208號(財稅金融類287號)提案答覆的函
安防監控和晶片產業是關係到國家安全和公共安全的核心產業。隨著自主創新國家戰略的推進，國家相關部門積極協作，堅決貫徹落實黨中央和國務院的戰略部署，高度重視具有自主智慧財產權、符合條件的資訊保安和公共安全領域的企業的發展，在產業發展和金融扶持方面給予大力支援，我國安防監控及晶片產業近年發展較為明顯。
在推進我國公共安全視訊監控工作的過程中，最成功的一條經驗就是依據具有國內自主智慧財產權的標準。我國自主智慧財產權的《公共安全視訊監控數字視音訊編解碼技術要求》(GB/T25724，簡稱SVAC標準)，在公共安全視訊監控建設聯網應用中處於重要地位，能夠全面支援國密演算法、加強影象智慧化、提升壓縮效能和編碼效率、支撐大資料等應用方面的功能。
持續推動資本市場改革，提高直接融資比重，支援助力實體經濟發展的質量變革、效率變革、動力變革。一是繼續保持新股發行常態化，提高稽核效率和透明度，支援符合條件的安防監控和晶片產業企業上市融資；穩步推進創新企業境內發行股票或存託憑證試點的工作，進一步完善配套制度和監管規則，保障試點工作依法合規進行，促使已在境外上市的優秀企業迴歸境內資本市場，增強資本市場的包容性，把優秀企業留在境內。
本期採訪嘉賓：張韻東
中星微人工智慧晶片技術有限公司董事長張韻東
張韻東: 中星微電子共同建立人，中國神經網路處理器專家，中星微集團CTO，早年曾在美國矽谷創業後回國，首屆中關村高階領軍人物，國家科技進步一等獎獲得者，“星光中國芯工程”副總指揮，“數字多媒體晶片技術國家重點實驗室”執行主任，主持和參與制訂2項國家標準，多次擔任“核高基”、“973計劃”、“863計劃”、國家電子發展基金、國家積體電路設計專項等重大科研專案負責人。
1984年至1991年，復旦大學，獲微電子碩士學位。 1991年至1996年期間，分別在臺灣瑞煜（Realtek）半導體集團所控股的珠海亞力(Arestek)電子有限公司和美國Avance Logic,Inc.從事遊戲機晶片和PC圖形/影象加速晶片的設計工作。其設計和領導設計的(32-bit遊戲機主控+音視訊)處理晶片一直銷售至今，為後來的珠海炬力(Action)半導體公司創下幾千萬美元的利潤。 1996年，共同創立了美國T-Square Design,Inc.並帶領團隊設計了擁有專利的Wave-table Synthesis(波表合成)的聲音處理器，以IP核(智慧財產權)的方式授權給美國國家半導體National Semiconductor,美國Trident半導體，美國ESS半導體和臺灣矽統(SiS),臺灣揚智(Acer Lab)等多家知名半導體晶片公司，曾獲全球PC音訊處理50%以上的市場份額。 自2001年加入中星微電子集團成為共同建立人，憑藉多年研發團隊管理經驗和對產品應用市場的把握，從"星光中國芯"工程，到SVAC視訊編解碼標準，再到中國首款嵌入式神經網路處理器（NPU）晶片量產，成功引領公司產品技術戰略的一次次完成質的飛躍。其中，僅"星光中國芯"工程就申請了500多項國內外技術專利，形成了一個完整的涵蓋多媒體資料結構、處理演算法、晶片架構、高速低功耗超大規模積體電路設計、以及嵌入式系統軟體技術的數字多媒體SoC晶片技術體系，率先將"中國芯"大規模打入國際市場，晶片被蘋果、三星，LG等國際知名企業大批量採用，在國際市場的銷售量目前已突破一億枚。作為“星光中國芯”工程副總指揮，先後榮獲北京市科學技術獎一等獎、國務院授予的國家科學技術進步獎一等獎、資訊產業部授予的資訊產業重大技術發明獎。在視訊監控產品領域，立足於從標準研發入手，帶領團隊制定適用於監控行業的視訊解碼標準-《安全防範監控數字視音訊編解碼技術要求 GB/T25724-2010》（簡稱SVAC標準），並推動其為國家標準，目前SVAC產品已在全國多地平安城市專案和各類行業專案所採用。針對安全監控夜視的特定需求，帶領團隊成功研發出全球首款高清低照度攝像機，也獲得市場高度關注。2016年11月領導制訂的《資訊科技生物特徵識別應用程式介面的互通協議》成為國家標準開始實施。2016年帶領研發團隊成功量產的嵌入式神經網路處理器晶片（NPU）顛覆了傳統晶片設計架構，採用“資料驅動平行計算”的架構，極大地提升了計算能力與功耗的比例，特別擅長處理視訊、影象類的海量多媒體資料，使得人工智慧在嵌入式機器視覺應用中可以大顯身手，已成功在視訊監控領域實現產業化，並可廣泛應用於智慧駕駛輔助、無人機、機器人等嵌入式機器視覺領域。 曾多次擔任國家863計劃，973計劃，核高基專項，工信部電子發展基金等重大科研專案的負責人。目前同時兼任數字多媒體晶片技術國家重點實驗室執行主任。2011年12月，獲評為“北京市首屆中關村高階領軍人物”。2016年7月受聘為中國工程院中國資訊與電子工程科技發展戰略研究中心專家委員會特聘專家。 簡歷： 1984年－1991年，復旦大學，微電子，獲碩士學位。 1991年－1996年，臺灣瑞煜（Realtek）半導體公司美國及中國分部，設計經理。 1996年－2000年， 美國科廣（T-Square）公司，創始人之一。 2001年至今，中星微電子集團共同建立人 先後擔任副總裁，資深副總裁，首席技術官。 2010年10月至今 ， 數字多媒體晶片技術國家重點實驗室，執行主任。 2016年7月至今，中國工程院中國資訊與電子工程科技發展戰略研究中心專家委員會，特聘專家。