頂尖測試測量企業(yè)為何要自研芯片？

眾所周知，近幾年全國都在掀起造芯潮，但鮮少為人所知的是，本土測試測量廠商也在造芯。比如，普源精電（RIGOL）近年來就推出了鳳凰座芯片組，并將其用在了自己近半數(shù)的高端測試測量儀器上，這是為什么呢？此外，該公司去年底還推出了所謂的第四代儀器，這又是怎樣一種概念？

前不久，《EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)》記者受邀參加了2021年慕尼黑上海電子展VIP媒體團(tuán)，在這個(gè)活動(dòng)中，普源精電科技股份有限公司（RIGOL）全球市場副總裁程建川就上述問題向在場記者做了生動(dòng)解讀。

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RIGOL發(fā)展史

首先，程建川介紹了RIGOL公司的成長史。他介紹說，從不為人所知的創(chuàng)新品牌到目前在電子儀器行業(yè)享譽(yù)全球，RIGOL逐步建立了自己的核心品牌優(yōu)勢。

RIGOL起源于北京，1998年成立工作室，2000年正式注冊成立北京普源精電科技有限公司。經(jīng)過23年的發(fā)展，逐步形成了全球化的布局。起初，公司的總部設(shè)立于北京。2014年，蘇州研發(fā)生產(chǎn)基地落成。之后，公司將總部遷至蘇州，并成立普源精電科技股份有限公司。目前，上海研發(fā)中心也已注冊成立，并正在建設(shè)中。未來，會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)國內(nèi)研發(fā)中心的建設(shè)，并考慮在成都、西安、武漢等地進(jìn)行布局。同時(shí)，RIGOL已在全球先后建立了歐洲、美國、日本及新加坡等海外子公司，實(shí)現(xiàn)了對全球主要目標(biāo)市場的本地化服務(wù)與支持。在不久的將來，RIGOL還會(huì)在俄羅斯、巴西、印度等地建設(shè)新的海外分支機(jī)構(gòu)。未來還將繼續(xù)不斷加強(qiáng)整體國際化建設(shè)，讓RIGOL這樣一個(gè)中國品牌在國際舞臺(tái)上進(jìn)一步綻放光彩，實(shí)現(xiàn)無限可能。

多年來，成為“測試測量行業(yè)卓越的國際品牌”一直是公司不變的企業(yè)愿景。從2019年開始，伴隨著RIGOL第三代品牌升級，RIGOL對公司品牌文化做了全新的定義，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品導(dǎo)向至客戶導(dǎo)向的品牌延伸?！俺删?a href="http://www.wenjunhu.com/v/" target="_blank">科技探索，助您無限可能”的全新使命也應(yīng)運(yùn)而生。公司將繼續(xù)以“成就客戶”為使命，“不斷創(chuàng)新”為方法，成就企業(yè)組織，成就行業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步成就社會(huì)科技進(jìn)步。

RIGOL認(rèn)為測試測量是一個(gè)配套，客戶無外乎工程師、科學(xué)家、老師、學(xué)生、愛好者群體，總體來說，都是在未來或者當(dāng)下從事各種科技工作的用戶。測試測量是工具，科學(xué)源于測量，測量在科學(xué)探索中要發(fā)揮各種復(fù)雜作用。因此，“成就科技探索”一直以來都是RIGOL不變的堅(jiān)持。公司做的測量在時(shí)間維度看電信號、幅度、波形形狀，在頻率維度看頻率成分組成、各種信號的調(diào)制、解調(diào)、信號協(xié)議分析。這些測量都是為了幫助科學(xué)工作者在科學(xué)維度探究真相。正因?yàn)槿绱?，在早期RIGOL一直以追求創(chuàng)新及高質(zhì)量的產(chǎn)品為中心。而現(xiàn)在，RIGOL提出一個(gè)新的概念：“以客戶解決方案為中心”?！爸鸁o限可能”是RIGOL對客戶導(dǎo)向的品牌延伸，它指的是科技的無限可能、社會(huì)進(jìn)步的無限可能以及人類發(fā)展的無限可能。RIGOL認(rèn)為只有把自己定位好、做配套，才能夠進(jìn)一步幫助客戶實(shí)現(xiàn)整個(gè)社會(huì)價(jià)值。

如何做到“以客戶解決方案為中心”？

程建川表示，以客戶解決方案為中心需要深入客戶。

“基本上科技強(qiáng)國都有很強(qiáng)的測試。美國第一大，全球范圍內(nèi)70%被美國公司（是德、泰克和力科）占據(jù)。歐洲第二大，包括R&S和英國的Pico，做總線和各種板級測試。然后是日本的安立、愛德萬?！背探ùń榻B說。這些科技巨頭國家的體系內(nèi)通常都有測試，為什么呢？電子測量儀器起源的第一波是二戰(zhàn)時(shí)期。整個(gè)科技進(jìn)步都在向精確制導(dǎo)發(fā)展——以前都是靠眼睛瞄，靠經(jīng)驗(yàn)打。計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體不斷地迭代，快速地補(bǔ)齊了新的技術(shù)平臺(tái)，測試測量是伴隨著需求不斷解決它的挑戰(zhàn)的。

現(xiàn)在有很多前沿科技，我們以前認(rèn)為這離我們還很遠(yuǎn)。比如量子計(jì)算、量子通信，美國拜登政府也是把量子提到很高的高度看待。量子領(lǐng)域?qū)y試需求很大，而我們過去并沒有一套完整的方案去面對這種測試，因此這是一個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì)。再比如光通信，光在當(dāng)今社會(huì)用得越來越多，5G已經(jīng)普及了，但5G骨干網(wǎng)的傳輸都是靠光纖，有很多光通信方面的測試需求與挑戰(zhàn)。

如果以產(chǎn)品為中心，一步一個(gè)腳印走，就會(huì)離前沿比較遠(yuǎn)。但是，當(dāng)國外的公司也沒有一個(gè)完整解決方案時(shí)，我們相對就是在同一個(gè)起跑線。當(dāng)然，技術(shù)的積累是不一樣的，每個(gè)國家的資源、工藝也不一樣，但是無論如何我們會(huì)獲得一個(gè)前瞻的機(jī)會(huì)。我們不一定要做出一個(gè)完整方案來，而是可以做其中一部分，這就是一個(gè)思路轉(zhuǎn)變。

另外，以客戶解決方案角度出發(fā)則是指，客戶越來越需要綜合解決方案。程建川舉例說：“我們以前喝水，礦泉水挺好，各種茶飲料也挺好，但是客戶需求多樣，可能需要喝一種飲料能解決這三個(gè)問題，就變成了復(fù)合型的飲料出現(xiàn)?！盧IGOL現(xiàn)在在示波器領(lǐng)域全球前五，這奠定了非常好的中國領(lǐng)導(dǎo)者位置。如果放眼看，客戶還想要頻譜儀，還想綜測儀，客戶可能希望將這三個(gè)問題同時(shí)解決。這就變成綁定式的解決方案。

“當(dāng)以解決方案為中心的時(shí)候，我們通過現(xiàn)有技術(shù)平臺(tái)的整合，硬件、算法，包括中國芯片技術(shù)以及對客戶應(yīng)用的理解，可以快速組合出解決方案給客戶，這恰恰是我們的優(yōu)勢點(diǎn)?！?程建川說，“我們的整個(gè)研發(fā)都是在中國，中國現(xiàn)在整個(gè)活力在全球范圍內(nèi)特別是在疫情之后是最為活躍的，沒有之一。如果基于這個(gè)能探索下去，就可以獲得更多的機(jī)會(huì)?！?/p>

“我們也在圍繞客戶需求做很多轉(zhuǎn)變。去年我們發(fā)布了一款機(jī)架式示波器，根據(jù)客戶的需求做多通道的采集方案，一開始是300個(gè)通道，后面又升級1000個(gè)通道。以前的示波器可以提供300多個(gè)通道，但屋子里四面墻全放滿。這個(gè)客戶的需求是不用你的顯示屏，而是只要你的采集，只要幾個(gè)核心指標(biāo)能夠滿足。我們快速基于我們現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品做了整合，最后交付客戶兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜就解決了300多個(gè)通道的測試。這就是我們技術(shù)的積累，同時(shí)理解客戶的需求，帶來快速的轉(zhuǎn)化成果。像這樣的需求還很多，包括我們和很多國內(nèi)戰(zhàn)略客戶的合作，我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)很多客戶不是我們想的那樣，它不是要產(chǎn)品，而是要解決它問題的方案。”程建川解釋說。

頂尖測試測量企業(yè)為何要自研芯片？

全球范圍內(nèi)做示波器的公司有幾十家，前五家超過50%。如前所述，其中有3家美國的公司，第一是德科技（原安捷倫），第二泰克，第三力科，第四是德國的R&S，第五就是RIGOL。為什么是這五家排名前五？“總結(jié)一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這5家公司無一例外都擁有核心的芯片，從采集到前端到探頭核心解決方案全都具備。技術(shù)奠定了未來發(fā)展的可能，如果我們不做芯片，意味著我們在示波器舞臺(tái)上一定受很大的制約，對你所有的用途是受限的，你命運(yùn)是掌握在別人手里的?！背探ùㄖ赋觯癛IGOL在這點(diǎn)上的投入從2006年就已經(jīng)開始布局了?，F(xiàn)在國內(nèi)很多公司發(fā)現(xiàn)我們能做之后都很有信心，覺得我們能做他們也可以?！?/p>

“但事實(shí)上有很多工程經(jīng)驗(yàn)不是用錢解決的，也不是用單一的人解決的，而是靠項(xiàng)目工程的經(jīng)驗(yàn)（不斷迭代）解決的。特別是高速的更較勁，高比特?cái)?shù)的才是重點(diǎn)。對于示波器領(lǐng)域，我們從06年布局、07年正式研發(fā)、17年鳳凰座芯片發(fā)布，目前搭載自有鳳凰座芯片的銷量已經(jīng)占比50%了。這些儀器大部分都是高端儀器，意味著更高的價(jià)值、更高的利潤、更高的市場占有率。低端只有10%市場，只有做到高端才可以獲取更大的市場份額。在芯片的積累上我們用心積累了很多年，我們的團(tuán)隊(duì)也從最初的一個(gè)人到現(xiàn)在20多個(gè)人的團(tuán)隊(duì)，而且還在不斷迭代發(fā)展。我們今年還會(huì)有新的芯片組發(fā)布，解決更有趣的問題。很多人也在猜想我們做儀器，芯片在模擬技術(shù)上做得這么強(qiáng)，是不是有更多的可能性。我們現(xiàn)在還是在圍繞我們自己的核心做自己的突破，這是我們的定位。未來伴隨著人類社會(huì)的無限可能，科技的無限可能，我們也會(huì)得到無限可能的發(fā)展?！?/p>

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另外，對于EDN記者提出的問題，“原來安捷倫也提到他們采用磷化銦工藝自研ADC芯片，位數(shù)比ADI、TI還高。你怎樣看待？”他回答道，為什么ADI、TI這些頂級半導(dǎo)體公司不做細(xì)分領(lǐng)域，從產(chǎn)品角度來說要的是投入產(chǎn)出回報(bào)。儀器量特別是高端的量不會(huì)那么大，賣芯片的很多都是小單，比如手機(jī)里面的器件用得就非常海量，而儀器對于高端儀器（比如最先進(jìn)的110G的示波器）全球的量不過數(shù)百臺(tái)而已，而這種芯片投入是巨大的。如果單純做芯片，投入產(chǎn)出是所有公司需要討論的問題。另外，儀器和單純的數(shù)據(jù)采集芯片ADC還是有區(qū)別。儀器是要做工程化，要做產(chǎn)品單一的采集，不能解決所有的問題，要考慮到后端所有信號的調(diào)理和系統(tǒng)的配合。是德科技通過他們內(nèi)部的團(tuán)隊(duì)獲取了他們的位置，而且也在持續(xù)發(fā)力。他們的觀點(diǎn)并沒有什么問題。ADI不是完全沒有能力做，而是它必須要面臨它作為一個(gè)芯片公司，如果只是為一個(gè)客戶或某三個(gè)客戶去做，是有很大風(fēng)險(xiǎn)的。

對于另一個(gè)相反的問題，“那么賣設(shè)備的公司有機(jī)會(huì)給其他公司提供高精度的ADC嗎？”程建川答道，我們還是先看整個(gè)行業(yè)。比如這個(gè)行業(yè)的一個(gè)巨頭現(xiàn)在一年是40多億美金銷售收入，而拆分之前已經(jīng)到了80億美金。其實(shí)這并不算多大，中國太多的互聯(lián)網(wǎng)公司都比這大得多，但是從科技的角度來說它是必不可少的。首先要解決的問題是自己的問題。另外在一定程度上如果有一定的轉(zhuǎn)化需要，在內(nèi)部的協(xié)同、資源的整合是大勢所趨。如果大家都在重復(fù)投入做一件東西，成功的可能還是那一兩個(gè)，別的錢就白花了，帶來的是效率的降低。像泰克、力科它們在美國的環(huán)境下也是同樣。它們有很多是基于美國國家的需求做的演進(jìn)迭代，比如英特爾，原來不做代工，后來做代工，是國家戰(zhàn)略?！盀槭裁匆丫A代工都放在亞洲（中國大陸和臺(tái)灣，還有日本）？我們必須要在歐美建立這樣的體系，這時(shí)英特爾代工就出來了?！?/p>

也有很多技術(shù)轉(zhuǎn)化是有可行性和可能性的，對于RIGOL這樣做儀器的公司也一樣，但這還要建立在一定的相互戰(zhàn)略合作和認(rèn)知的基礎(chǔ)上才有可能探討。RIGOL的定位不是做一個(gè)芯片公司，而是做一個(gè)儀器公司，芯片在儀器里得到應(yīng)用。別的地方有沒有可行性，顯然是有的。比如力科和泰瑞達(dá)，最終泰瑞達(dá)把力科收購了，整合成了一個(gè)既有芯片又有儀器的公司。再看安捷倫（是德科技），安捷倫以前有一個(gè)內(nèi)部的芯片部門，后來拆分出來，也就是Avago?！爱?dāng)它有商用價(jià)值的時(shí)候，就有更多的可能性可以探討。我們在國外行業(yè)里看到了一些案例，但是更多的還是要把自己的技術(shù)做扎實(shí)，這不是說有想象空間、有錢就可以做成的。而且每一家方案看起來原理都一樣，但是實(shí)現(xiàn)起來每家都會(huì)不一樣，因此正向設(shè)計(jì)能力是最重要的。”

展會(huì)推介產(chǎn)品有哪些？

RIGOL去年10月28日發(fā)布了一款產(chǎn)品，并將其定義為第四代儀器。RIGOL通過自己的技術(shù)突破把以前4G的帶寬做到了5G的帶寬，進(jìn)一步刷新了它的指標(biāo)。另外，“中國首款4G示波器20G采樣的產(chǎn)品是我們做的，第一款5G的示波器也是我們做的，探頭做到了7G的高速傳感器探頭?！背探ùń榻B說，“同時(shí)還發(fā)布5G的AWG任意波形發(fā)生器，在中國也是應(yīng)用量很大的產(chǎn)品，但是受制于技術(shù)平臺(tái)，大家都沒有真正意義上突破。我們這次進(jìn)一步刷新了這款產(chǎn)品的中國記錄。未來在微波射頻、功率類產(chǎn)品包括電源負(fù)載以及通用儀表上還會(huì)持續(xù)發(fā)力…”

第四代儀器是什么？

據(jù)程建川介紹：

第一代儀器是單體儀器，基于電子管，功能很單一?！艾F(xiàn)在示波器已經(jīng)是綜合的分析功能了，也能用FFT功能，解決頻率的觀測，可以通過各種解碼做各種復(fù)雜的信號分析。以前這些都叫信號分析儀。示波器隨著技術(shù)的迭代不斷發(fā)生變化，第一代就是單一儀器。我們買水就是喝的，解渴，后來就有了更綜合的效應(yīng)?！?/p>

第二代儀器是基于單體儀器的儀器系統(tǒng)，即組合儀器系統(tǒng)。伴隨著計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體的提升，陸續(xù)發(fā)布各種基于總線的數(shù)字化儀器，模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)變。我們可以通過一個(gè)機(jī)柜把不同的儀器放在一起，通過總線來控制。

第三代儀器是模塊化系統(tǒng)儀器?！氨热绲湫偷南馧I這種，它實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)相對封閉的系統(tǒng)里不同的插卡，實(shí)現(xiàn)綜合的功能?！?/p>

第四代儀器是一個(gè)概念，這個(gè)概念的提出是符合整個(gè)時(shí)代需要的。“這就好比早期的手機(jī)就是打電話，大哥大時(shí)期，不能發(fā)短信。后來打電話、發(fā)短信，1毛錢一條。再之后出現(xiàn)了飛信，通過APP也能發(fā)短信。直到蘋果出現(xiàn)，你們這些想得有點(diǎn)窄，可以當(dāng)游戲機(jī)使，各種游戲都能玩。同時(shí)我在家里可以搭載我的生態(tài)系統(tǒng)米家智能，通過手機(jī)各種控制，把衣服洗一下、地拖一下，變成了很有趣的平臺(tái)。”程建川舉例說，“第四代儀器不是今年要做完的事情，是基于一個(gè)硬件平臺(tái)，面對客戶復(fù)雜的應(yīng)用和解決方案，用APP定義它的功能。比如示波器和頻譜儀，為什么要有示波器和頻譜儀的區(qū)分？因?yàn)樗郧皩?shí)現(xiàn)的方案是完全兩個(gè)方案。比如混合域，示波器可以測頻域，是加了一個(gè)射頻板實(shí)現(xiàn)的，相當(dāng)于把兩個(gè)儀器塞到了一起?！?/p>

“我們嘗試做一個(gè)很好的硬件平臺(tái)，開放出API，一堆儀器生態(tài)就出現(xiàn)了。我做的是DC/DC電源模塊，我有一個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn)，做了一個(gè)APP。以前大部分是通過計(jì)算機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)對這個(gè)模塊的測試。其實(shí)完全可以做成一個(gè)APP，對于這個(gè)類型模塊的測試用它就可以?！?/p>

“另外一個(gè)客戶說我是做手機(jī)的，以前都用綜測儀，后來發(fā)現(xiàn)射頻源也能干這個(gè)事。本質(zhì)需求就是要測一個(gè)分集天線，只不過以前得到的方案都是告訴我應(yīng)該買一個(gè)綜測儀。我們把這個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)，你要2.4G還是5.8G，我現(xiàn)在具備這個(gè)能力。你用一個(gè)APP進(jìn)去，我就可以定義出新的儀器功能?！?/p>

“我們作為一個(gè)儀器平臺(tái)，做的是核心的硬件層，開放出API的接口層，大家一起參與的是APP應(yīng)用層。很多時(shí)候大家對儀器都很苦惱，儀器功能越來越多、難度越來越大，不經(jīng)過半年培訓(xùn)真是做不了。我們支持語音助手，通過語音輸入，可以自動(dòng)完成。第四代儀器會(huì)綜合你的硬件平臺(tái)、AI、云，把很多先進(jìn)的技術(shù)在儀器上得到應(yīng)用。這些東西在消費(fèi)類電子上已經(jīng)很主流了，包括未來汽車智能駕駛也是一樣?，F(xiàn)在大部分還在L2、L3，未來就是自動(dòng)駕駛，會(huì)集合各種載體，這是人類發(fā)展的大趨勢。儀器也需要突破、變革。我們只是提出了這樣一個(gè)概念，我們也是這個(gè)領(lǐng)域的探索者。我們MIX70000系列，就是形成一個(gè)時(shí)域工作站，通常需要干兩件事，一個(gè)收一個(gè)發(fā)。我的頻率可以覆蓋各種范圍?？梢造`活地搭這種系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)你的測試。”
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