星光熠熠——“星光中国芯工程”

李佳师

工程篇

铸就“中国芯”，服务全球化

人们常常说，模式的探索和创新之所以意义重大，是因为它改变了构成要素的配置，也改变了构成要素之间的关系和动力机制，从而带来了巨大的价值提升，而且有广泛的启迪意义。

沙子变成芯片是一项系统工程，让计算机从芯片到软件再到硬件变成系统能够运行起来也是系统工程，让一个产业从零开始变大、变强也是系统工程。

如何加快制造“芯”的进程？用什么方法更好地造“芯”？在20年前的中国，没有现成的路径。“星光中国芯工程”在20年的发展实践中，为中国集成电路的发展探索出一条新型的举全国之力发展IC的路径。

“星光中国芯工程”和“中星微模式”

1998年，全球的PC出货量是9180万台，当时中国的PC生产能力在全球制造版图上占有一定席位，但在全球如此众多的个人电脑中，没有一颗“芯”来自中国。“别人说中国有‘脑无‘芯 ”，这触动了1999年被邀请回来参加中华人民共和国成立50周年庆典的邓中翰。

邓中翰回忆起刚回国时看到的情景，当时国家有几支在传统机制下做芯片的队伍，但造芯效果并不理想。中国的集成电路产业发展需要寻找到一条步入世界先进行列的正确途径。

如何造芯，如何更好地造芯？“美国有机制的优势，比如硅谷，一切要素充分市场化，能够实现快速创新。中国有体制的优势，能够以举国之力造出‘两弹一星。而芯片是充分市场的产品，需要以市场为导向，以企业为创新主体来带动产业和技术进步发展。”邓中翰和几个伙伴在和国家领导人交流时谈及了这样的想法：“应该将硅谷的机制与中国的举国体制结合起来，建立新型的举国体制。”

邓中翰的建议得到了有关领导的认可。于是在“两弹一星”元勋、第九届全国人大常委会副委员长、中国科协主席周光召院士的倡导下，在原信息产业部、财政部、科学技术部、国家发改委、北京市政府的直接领导下，在国家电子发展基金的资金支持下，国家投入1000万元启动资金，邓中翰、金兆玮、杨晓东、张韵东等1999年回国承担并启动实施“星光中国芯工程”，在北京中关村设立中星微电子公司，承建数字多媒体芯片技术国家重点实验室，开始了超大规模集成电路芯片的研发、设计及产业化工作。

“星光中国芯工程”希望探索以企业为主体的创新体制，引入了技术员工无形资产入股，员工持股、融资、风险投资和上市，探索新型举国体制，借鉴硅谷的模式，创立以市场为导向，核心基础为依托，企业为主体的创新体制。而战略目标是：以数字多媒体芯片为突破口，实现核心技术产业化，推出具有自主知识产权的“中国芯”，大规模打入市场。

邓中翰和他的伙伴们不负众望。2001年3月，中国第一枚具有自主知识产权、百万门级超大规模数字多媒体芯片“星光一号”诞生，几年后，“星光中国芯工程”的核心主体中星微公司研发的芯片成功地被苹果、三星、飞利浦、惠普、LG、索尼、戴尔等国外知名品牌规模采用，率先将“中国芯”大规模打入国际市场，“星光多媒体”系列产品占领了计算机图像输入芯片全球市场份额的60%以上，结朿了中国无“芯”的历史，极大增强了我国集成电路企业自主研发和争取市场成功的信心。

“我自己有一个小本子，把国际上大牌都写在上面，一个一个地‘盯着打，把那个时代大家耳熟能详的IT巨头、IT英雄都见了一遍，‘打一遍，最后全‘打下来了。”邓中翰说起当初打国际市场的事，现在依然历历在目。“芯片这种产品和技术起步就应该是全球化的、面向全球市场的，所以我们研发‘中国芯的目标就是瞄准国际巨头。”邓中翰说。

2005年11月15日，中星微在美国上市，成为第一家在美国纳斯达克证券市场上市的中国芯片设计公司，国家电子发展基金的原始投资也获得了二十多倍的回报，创造了良好的经济效益和社会效益。形成了国家工程、国家重点实验室、国家级高新技术企业互为支撑、三位一体、高效运作的创新体系，同时也形成了具有中国特色的“中星微模式”。

中星微连续多年成为中国十大设计企业，于2004、2013年两次荣获“国家科技进步一等奖”，2004年荣获原信息产业部“全国信息产业重大技术发明奖”，2006年荣获“全球半导体设计协会杰出贡献奖”，成为我们国家电子信息产业自主创新的突出代表和排头兵。

从大规模“植入”到“创新引领”

从PC时代到互联网时代、移动互联网时代，再到物联网时代，邓中翰一直在思考计算模式的变迁与迭代背后所蕴含的变局机会。在PC时代，微软、英特尔是产业的定义者，作为多媒体芯片设计企业，产品与技术如果能够做到最好，最理想的局面是在所有PC、笔记本中都植入“中国芯”。当中星微在计算机图像输入芯片全球市场的份额已经超过了 60%以上之后，他在思考更大维度的突破：如何更好地服务国家战略，如何引领新的技术变局？

“瞄准人类的重大难题，解决人类的重大难题，就有机会创造出新的技术和新的体系，而创造更美好的生活是人类的终极目标。”于是，智慧城市成为邓中翰关注的新目标。城市汇聚着全球最多的资源、最多的人口以及大量的创新力，目前世界各国都在积极探索智慧城市的建设路径的底层技术，而中国是全球人口最多的国家，中国的城镇化需求在全球有着典型代表意义。今天，全球城市已经从“马力时代” “电力时代”进入到“算力时代”，如果能够在“算力时代”更好地满足中国城镇化演进的需求，就有可能基于这些需求创造出新的技术与体系，引领全球信息技术的发展。

“ ‘星光中国芯工程需要在新的时期，基于国家战略，依托国家重点实验室开展基础研究，产生标准，研发技术，在我们国家的智慧城市、平安城市等重大项目中發挥关键作用。”邓中翰说，“‘星光中国芯工程必须成为我们国家电子信息产业领域开展核心技术自主研发，实现高科技成果产业化的重要力量。”

构建智慧城市、平安城市，创造新的技术体系需要标准先行。当前，安防监控广泛采用国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）联合制定的H.264/H.265视频编解码标准作为数字视频压缩格式，采用该标准作为数字视频压缩格式存在视频难以结构化、视频容易被侵入窃取伪造、视频数据和业务数据脱节无法关联检索等问题。严重制约着安防监控行业的发展，潜在威胁着国家和社会的视频信息安全。没有自主的芯片，就没有网络的安全;没有自主的标准，就没有可控的应用。

于是，2010年3月，中星微电子公司与公安部第一研究所牵头研究制定的安防监控SVAC国家标准——《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》（标准号：GB/T25724-2010）发布实施，这是在公安部、工信部、国标委直接领导下推出的自主可控国际领先的安防监控基础信源标准，对于保障公共安全和信息安全具有重要意义。2017年3月，公共安全SVAC国家标准2.0版《公共安全视频监控数字视音频编解码技术要求》（标准号为GB/T25724-2017）由国标委发布实施。该标准破除了安防监控的三大痛点。2017年11月，中星微电子集团参与研究制定了国家强制标准《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》（标准号：GB35114-2017）由国标委发布实施，该标准强调在智慧城市、平安城市等公共安全系统中确保重要视音频信息安全。目前，SVAC国家标准被广泛应用在智慧城市、平安城市等国家重大项目建设中。

2012年，中星微电子集团发布国内第一款SVAC星光高清网络摄像机以及全球第一枚视频监控星光级超低照度图像传感器。2013年12月，基于“星光中国芯工程”核心技术和SVAC国家标准视频监控技术的重大应用项目荣获国家科技进步一等奖。

2015年，“星光中国芯工程”推出亿门级支持安防监控SVAC国家标准的专用芯片，大大推动安防系统智能化，有效保障重要视音频信息安全，进一步促进我国自主可控安防产业发展，芯片被海康、大华、天地伟业等国内知名安防企业采用，广泛应用于智慧城市、平安城市等国家重大项目建设之中。

“现阶段，国际上许多国家依然受困于安全事件的困扰，而中国已经成为世界上最安全的国家。”邓中翰说，“今天，有数以亿计的摄像头，遍布在国家的各项重要设施、各个街道以及国土边界上，时刻守护我们国家的公共安全，基本实现了安全网络全域覆盖、全网共享、全程可控和全时可用。我们国家已经成为全球公共安全领域里最重要的一张名片，让人民群众真正获得了安全感、幸福感。”

而创造更美好的生活、构筑更安全的城市需要庞大的生态链一起协同。中星微电子集团先后承担了数十项国家重大科技成果研发与转化项目，包括核高基重大专项基础研究、“973”“863”项目，还包括中小型新型智慧城市关键支撑技术等。2011年，中星微电子集团与公安部第一研究所发起成立了北京安防视音频编解码技术（SVAC）产业联盟，共同促进安防监控SVAC国家标准的推广应用和技术成果产业化。“面对人类的重大挑战，面对14亿人，乃至未来可能更多人口的挑战，重要的是团结、合作，重要的是‘创新、协调、绿色、开放、共享，需要更开放的心态来实现工程技术的创新，包括前期的基础研究以及后期的产业化等，其中有非常多的关键技术需要突破。”邓中翰说。

“‘星光中国芯工程不仅仅希望解决中国人面临的挑战，也希望造福于全人类，在城镇化这个主题下、在智慧城市这个主题下，我们希望把标准、专利做成产业发展的重要支柱，去解决更多的问题，创造更大的产业。”邓中翰说。

技术篇

创立“芯”体系，引领

集成电路作为战略性、基础性和先导性产业，是培育战略性新兴产业、发展信息经济的重要支撑，在国家经济中的核心地位十分突出。然而，在20世纪八九十年代，中国的集成电路产业与国际水平却有着巨大的差距，发展集成电路产业，为经济的高质量发展筑基的需求极为迫切。1999年，邓中翰和多位来自硅谷的博士企业家响应号召，回国承担并启动了国家战略项目“星光中国芯工程”，并在北京中关村科技园区创建了中星微电子有限公司，以数字多媒体芯片为突破口，致力于集成电路技术的开发、设计和产业化。

本报记者 陈炳欣

经过20年的努力发展，“星光中国芯工程”通过自主创新突破芯片设计15大核心技术，申请3000多件国内夕啦术专利，建立起五大芯片技术体系，实现了核心技术产业化。更重要的是，中星微最早引入硅谷创新机制，探索新型举国体制，通过借鉴娃谷的创业和发展模式，建立了以市场为导向，以核心技术为依托，以企业为主体的创新体制，为中国集成电路独立自主发展，发挥了示范带头作用。正如邓中翰院士在接受记者采访时所指出的那样：“中星微走的是一条不断探索、创新实践的道路，为中国集成电路企业的自主创新探索一条发展之路，为创新型国家的建设添砖加瓦。”

建立五大芯片技术体系解決“卡脖子”问题

受中美贸易摩擦的影响，集成电路产业成为全民关注的焦点。人们既沉痛于每年超过2000亿元的芯片进口，又对国产芯片产业的每一个进步感到十分欣喜。而这些进步均得益于1C产业人的辛苦努力，才使我国集成电路产业形成了相对完善的产业体系。我国集成电路的每一项创新进步，都承载了产业人的深深寄望。中星微就是这些辛苦耕耘的1C产业人中的一员，作为中国集成电路行业的一家标志性企业，自1999年成立起，20年来一直致力于技术的开发、设计和产业化，为中国集成电路的发展做出了突出的贡献。

1999年10月，邓中翰院士回国在北京中关村成立中星微电子公司，2001年3月即成功开发出第一颗百万门级超大规模数字多媒体芯片“星光一号”。“星光一号”迅速得到国际国内同行的普遍认可，很快打入飞利浦、惠普等国际化品牌产品之中，成为我国电子信息产业领域通过自主创新取得突破性进展的成功范例。2007年2月，“星光”数字多媒体芯片全球市场累计销量突破1亿枚，销售收入突破10亿元，产品被苹果、索尼、惠普、戴尔、联想、华硕等国内外知名品牌笔记本电脑采用，占据全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额。

2007年5月，中星微与微软签署合作备忘录，共同向移动多媒体领域拓展。2008年11月，“星光移动”手机多媒体芯片全球销量突破1亿枚。这是继“星光”数字多媒体芯片全球销量破亿后的又一次重大突破。

2012年，中星微向智慧城市进军，发布了国内第一款SVAC星光高清网络摄像机，以及全球第一枚视频监控星光级超低照度图像传感器。2015年，中星微推出亿门级支持SVAC国家标准的专用芯片，有效保障了重要视音频信息安全，大大推动了安防系统智能彳匕&智慧城市的快速发展，芯片被大华、中星技术、天地伟业等国内知名智慧城市领域的企业采用，广泛应用于智慧城市、智能交通等国家重大项目建设之中。

当前，人工智能大潮涌动，吸引了全世界的目光。中星微再次抢得先机。2016年6月，中星微推出全球首颗嵌入式神经网络处理器（NPU）人工智能芯片“星光智能一号”，率先应用在智能城市系统当中，使我国的视频监控行业由模拟时代、数字时代进入智能时代。2018年，中星微推出“星光智能二号”（NPU-II）人工智能芯片，人选工信部“2018年人工智能和实体经济深度融合创新项目”并名列第一，被誉为首颗集成国家标准与神经网络架构的机器视觉行业专用处理器。

经过20年的努力，中星微在多个领域解决了核心芯片缺失的“卡脖子”问题，形成了完整的“星光多媒体”“星光移动”“星光安防”“星光传感”“星光智能”五大芯片技术体系，为我国社会经济的发展做出了突出贡献。为此，中星微在2004、2013年两次荣获“国家科技进步一等耀我“芯”启动实施二十周年报道

人物篇

“芯”变局奖”，2004年荣获原信息产业部“全国信息产业重大技术发明奖”，2006年荣获“全球半导体设计协会杰出贡献奖”。

在谈到20年来取得的这些成果时，邓中翰院士表示：“中国成为一个制造业大国的同时，也正在走向创新大国。创新就是要有新的核心技术，而芯片正是许多核心技术的载体，不同的软件都要基于芯片运行，从而产生不同的应用。这样的底层核心技术是我们国家走向自主创新之路上所必须掌握的。‘星光中国芯工程有责任在这些方面做出应有的贡献。”

发展“智能摩尔”理念率先提出多核异构

在对集成电路技术探索的过程中，有了邓中翰院士的引领，“星光中国芯工程”的研发之路始终不竭。随着摩尔定律逼近物理极限，业界对于集成电路产业未来发展之路的讨论十分热烈。对此邓中翰院士提出了推动信息处理能力持续提升的“智能摩尔之路”的发展理念。

邓中翰院士认为：“在物理层面，智能芯片的发展已经受到了物理规律的限制，看似已经接近了极限的时候，在信息层面的技术创新还远远没有碰到天花板。”智能摩爾定律就是跳出二维，走向三维，从物理层面延伸到信号层面，借鉴人脑的机制，通过算法的升级以及芯片架构的更新，形成更加智能的计算，从而达到进一步提升信息处理能力，达到最优的功耗比。

智能摩尔技术路线为摩尔定律的“市场-技术”正反馈机制注入新的活力，将持续推动摩尔定律的演进。基于智能摩尔定律的设计思路，“星光中国芯工程”团队率先提出了多核异构处理器（XPU）的理念。所谓XPU的理念，就是多核异构的智能计算架构，结合CPU、GPU、NPU、DSP等技术，在底层对数据进行交互处理。通过架构上的突破，适应当今大数据时代的发展。

XPU并不像SoC只是将不同模块做物理集成，而是将不同类型的处理器核进行算力共享、内存共享，并实现底层、深层次的融合计算。未来十年，“星光中国芯工程”团队将进一步研究新一代智能处理技术，研究基于XPU的多模融合计算架构，研究高效率、高信噪比的多光谱信号压缩编码技术，研究视频结构化技术和数据安全技术，并持续迭代推出XPU多核异构智能处理器。多核异构的处理器在未来将会应用于不同的应用场景，对数据场景进行筛选分析，并用最优的数据处理方式对数据进行加工分析并计算结果帮助决策及赋能行业应用。打造“芯”团队，拳拳报国心

20年前，已经在美田硅谷成功创业的邓中翰，毅然选择回国，和杨晓东、金兆玮、张韵东一起，创建了中星微电子公司：这次回国创业，他们肩上的担子比之前要重得多——承担并启动囯家项目·星光中国芯工程”，改变中国无“芯”的面貌。

本报记者 赵晨

创机制引入硅谷理念

1999年10月1日，作为海外杰出人才受邀回国参加新中国成立50周年庆典的邓中翰，深刻感受到了来自祖国的关怀和召唤以及时代赋予的光荣使命。当天观礼结束后，他与日后“星光中国芯工程”的核心团队成员一起，登上万里长城，并在烽火台旁庄严誓师：“要用自己的知识和智慧为中国科技自主创新探索道路，造属于我们自己的‘中国芯！ ”

实际上，刚刚迈入而立之年的邓中翰已经在美国创下了一番不俗的成绩：他是美国加州大学伯克利分校130多年建校史上首位获得电子工程学博士、经济管理学硕士、物理学硕士学位，横跨理、工、商三科的毕业生;毕业后在硅谷创业，创立的半导体公司Pixim市值很快达到1.5亿美元。“星光中国芯工程”的核心团队成员们，也都各自在美国闯下了自己的一片天地。

如果邓中翰他们选择继续留在美国，或许会成就一个个新的硅谷传奇。但是，他们毅然选择了响应国家号召回国创业。在原信息产业部、财政部、科技部和北京市政府的直接领导和大力支持下，邓中翰与核心团队成员承担并启动实施了“星光中国芯工程”，由邓中翰担任工程总指挥，并在北京中关村创建了中星微电子公司，承建数字多媒体芯片技术国家重点实验室，致力于数字多媒体芯片的研发、设计和产业化。

“对于芯片这种前期投入大、周期长的前沿产业，建议利用‘硅谷模式来推进。”邓中翰认为，结合国家意志和市场需求来做科技创新，既能实现科技报国的志向，为国家在关键技术领域做出突破，又能实现企业盈利。“这是一举两得之举，也是‘硅谷模式的核心价值所在。”

确定了具体的目标后，几个从硅谷回来的年轻人立即夜以继日地大干了起来。只用了一年多的时间和相当于硅谷1/5的成本，就完成了从芯片定义到量产的整个过程。

“世界在飞速发展，身处芯片行业，更没有闭上眼睛喘息的机会，否则不进则退。在邓院士的带领下，我们作为企业除了要给股东回报、给员工回报，更重要的是要行使好护航国家安全的使命。”“星光中国芯工程”副总指挥金兆玮如是说。

结束中国无“芯”历史，并且使中国芯片第一次走出国门，打入国际市场;第一家在美国纳斯达克上市的中国芯片设计企业;第一个以企业方式制定国家标准和标准体系;中关村第一个以无形资产入资的公司;财政部第一个用风险投资方式注资的公司;芯片领域第一个国家科技进步一等奖……

这一个个“第一”，不仅是“星光中国芯工程”团队的骄人成缋，也书写着中国芯片行业的历史。20年来，“星光中国芯工程”取得的成绩举不胜举，而邓中翰最看重的，是工程建立了以企业为主体的创新体制并发挥了示范带头作用。“星光中国芯工程”最早引入硅谷创新机制，探索新型举国体制，通过借鉴硅谷的创业和发展模式，建立了以市场为导向、以核心技术为依托、以企业为主体的创新体制，是我国电子信息产业自主创新的突出代表，是国家“中国芯工程”率先取得突破的排头兵。中星微也发展成为国家规划布局内集成电路设计企业、中国集成电路设计十大企业、国家级高新技术企业，并于2005年11月15日成为第一家在美国纳斯达克证券市场上市的中国芯片设计公司，国家电子发展基金的原始投资也获得了二十多倍的回报，形成了具有中国特色的“中星微模式”，创造了良好的经济效益和社会效益，形成了国家工程、国家重点实验室、国家级高新技术企业互为支撑、三位一体、高效运作的创新体系，是我国探索新型举国体制的成功体现，成功掀起了海外留学人才回国创业的热潮。

育人才造就IC设计“黄埔军校”

2009年10月1日，新中国成立60周年庆典，邓中翰又一次来到天安门广场。和上一次不同的是，他从观礼台来到了彩车上，接受祖国和人民的检阅。这位年仅41岁的最年轻的中国工程院院士，已经带领团队向祖国和人民交出了一份令人颇为满意的答卷，但他心里明白：“中华民族复兴的道路将不断延伸，我们的事业才刚刚起步。”正如习近平总书记所说，人才是创新的第一资源。推进自主创新，人才是关键。没有强大人才队伍作后盾，自主创新就是无源之水、无本之木。

然而，多年来我国集成电路人才一直严重短缺，人才问题始终掣肘产业发展。人才培养和成长有其规律性，需要大量的时间，所以当时国内的大环境是，不仅缺少领军人才，也缺少复合型创新人才和骨干技术人才。

中星微创业初期最大的难题是人才稀缺，为了解决“人”的问题，邓中翰一方面想方设法从美国硅谷等地吸引海外人才回国工作，组成“星光中国芯工程”核心技术团队，聘请国内外院士专家组成学术指导委员会;另一方面，与清华大学微电子研究所共同组建“清华-中星集成电路设计研发中心”，其本人也在清华大学电子工程系专门授课，联合培养芯片设计人才。

在邓中翰他们的多方努力下，中星微的人才队伍不断壮大。虽然有新鲜血液加入，也有人离开，但他们依旧散布在芯片领域中的不同企业，继续为中国芯片事业发光发热。就像“星光中国芯工程”副总指挥杨曉东所说，如今中星微培养的芯片人才已是繁星满天，而中星微要做的就是“最亮的那颗星”。

20年来，“星光中国芯工程”培养和造就了一大批国内顶尖的集成电路设计人才。工程建立了以70多位留学归国人员为主体的核心技术团队，吸引了 2000多位国内外优秀人才，组成了一支成熟的技术研发、芯片设计、市场开发、运营管理队伍。留学归国人才与国内优秀人才的有机融合，是“星光中国芯工程”创新发展的基础和取得成功的保证。“星光中国芯工程”荣获原信息产业部“信息产业科技创新先进集体”，团队核心成员也多次获得国家和行业奖项。此外，以往从“星光中国芯工程”培养出的数百名集成电路设计人才，在新的职业岗位上大多数成了国内芯片设计行业的创业领头人或引入单位的技术骨干，“星光中国芯工程”被誉为培养和造就我国集成电路设计骨干人才的“黄埔军校”。

守初心产业报国信念从未改变

2019年10月1日，邓中翰再一次来到了天安门。和他一起的，还有20年来始终相伴左右的创业伙伴们——星光中国芯团队集体受邀参加新中国成立70周年庆典。

回首过去的20年，变化很多。一路走来，人才队伍壮大了，产品服务拓宽了，市场容量增大了。前十年卖芯片，轰轰烈烈开拓国际市场，一家一家啃下硬骨头;后十年做标准，板凳甘坐十年冷，默默无闻探索新型智慧城市芯片、标准和体系。

回首过去的20年，不变的更多。星光中国芯团队产业报国的初心从未改变，立足自主创新的精神从未改变，推动自主可控技术服务人类命运共同体的目标从未改变，为国家安全、社会安定、人民幸福、行业进步而奋斗不息的信仰从未改变。

20年来，邓中翰他们从无悔意和怨言，依然在为产业发展而四处奔走。邓中翰表示：“20年了，我们团队，包括我和副总指挥金兆玮、杨晓东、张韵东，我们虽然人老了，但心没变，现在也都还奋斗在一线。”

对于下一个十年，邓中翰已经给自己定好了目标。“以数字多媒体芯片为突破口，不断发展完善新型智慧城市的相关标准体系，希望未来像我国的高铁一样，实现大量出口，服务全人类。”邓中翰告诉记者，“为此，在未来的十年，我们计划投资100亿元，投入新技术、新产品、新人才，产出新成果，催生新方向。保持不变的，是我们必须一直以芯片作为突破口，保持自主创新的劲头，牢记国家使命，服务人类命运共同体。”

浩渺行无极，扬帆但信风。希望“星光中国芯工程”总指挥邓中翰的这份愿景能够穿越时空，牢记在现在以至将来每一个中星微人的心中。