突破“卡脖子”！清華學覇干出又一個世界第一

來源丨華商韜略ID：hstl8888

讓世界看見中國的創(chuàng)新。

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

CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，簡稱CIS芯片）之于手機攝像，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。

相當長一段時間，生產(chǎn)了全球約一半智能手機的中國人，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，中國企業(yè)已稱霸中低端CIS芯片市場，并且加速沖向高端市場。

今年3月，非洲手機之王傳音發(fā)布了新機Infinix Note 50，后置主攝搭載了格科微5000萬像素的圖像傳感器；9月，vivo Y500新機上市，后主攝搭載的同樣是格科微新一代5000萬像素圖像傳感器……

5000萬像素離塔尖依然有相當距離，但它背后的格科微已為此奮斗了超過20年，并且以全球出貨量前二，證明了中國人在科技領(lǐng)域的趕超速度和實力。

早在2003年，從湖南益陽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”趙立新少時家貧，和父親一起擺地攤組裝自行車，是他成長中的難忘印跡：“30元一輛，現(xiàn)在我的手藝還不錯。”

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

父親出身孤兒但心靈手巧，小時候餓著肚子也能考第一，18歲時想做電動機，到工廠看了一圈就學會了，憑手藝沒有讓家人挨過餓受過凍，他教給趙立新兩樣受用至今的東西：

動腦動手能力，以及吃飽飯就要考第一的心態(tài)。

1985年，趙立新獲得全國青少年創(chuàng)新發(fā)明一等獎，被保送到清華大學，專業(yè)任他挑。他選擇了無線電系，這個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，父親對他說，“我還有個手藝沒教你。”于是，趙立新又有了一個印象深刻的暑假：父子倆手工打了一套模具。

在清華大學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、美國硅谷ESS公司和UT斯達康從事研發(fā)工作，帶著父親的“手藝”精神，他干過蝕刻工藝和CMOS圖像傳感器開發(fā)，軟件、電路設(shè)計和測試，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。他的父親開過很多小工廠，但生意不佳，“他只做無風險的事，到最后零風險零回報。”

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

2000年，機會來了。

當年，夏普發(fā)布世界第一款拍照手機，雖然攝像頭只有11萬像素，但開啟了手機拍照新時代。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多項技術(shù)專利的他決定回國創(chuàng)業(yè)。

兩個高中同學也聞訊趕來，一人投了100萬美元。2003年，37歲的趙立新和清華82屆的師兄李文強、85屆的同學魏軍一起創(chuàng)辦了格科微。

老同學的200萬美元，風投進來的340萬美元，再加上自己的幾十萬美元，公司前期總共投入600萬美元，對純初創(chuàng)企業(yè)來說，錢不少了，但對芯片設(shè)計行業(yè)而言，卻是杯水車薪。

如何用這點錢“撬動地球”呢？趙立新的辦法是繼續(xù)找人合作，整合資源，加速進程。

他通過打探了解到，中芯國際也在關(guān)注圖像傳感器，于是找上門去提議：格科微做設(shè)計，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)階段的中芯國際同意了。

于是，趙立新直接把公司開到了中芯國際當年建廠時的臨時辦公室：位于上海張江高科技園區(qū)里的一個簡易工棚。

▲來源：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妻子說：

“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和管理經(jīng)驗所帶來的教訓——

他憑著一腔熱血，一上來就做高端圖像傳感器設(shè)計，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。

人員管理上也出過大問題，公司的數(shù)據(jù)庫曾被一個員工帶走，還出去融了幾百萬美元，掉過頭來成了格科微的競爭對手。

談到當時犯的錯誤，趙立新說，“老天不滅我，很多人犯了一次錯就‘死’了，但我們獲得了再起的機會。”

這個再起的機會，就是重新回到CIS芯片研發(fā)，而且放低姿態(tài)，由易到難。當國際巨頭已經(jīng)在研制200萬-500萬像素的CIS芯片時，格科微從30萬像素開始做起。

經(jīng)過四十多次的試板后，2005年，格科微的第一款，也是中國第一款具有商業(yè)價值的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”，當時國外已普遍應(yīng)用，國內(nèi)還處于實驗室階段，格科微率先實現(xiàn)了國產(chǎn)化，然后也抓住了一個好機會：趕上國內(nèi)攝像頭市場的興起，而攝像頭30萬像素已基本夠用了。

于是，這款低像素的產(chǎn)品，最終卻獲得相當不錯的回報，量產(chǎn)當年就賣出1600萬顆，銷售額突破500萬美元，在30萬像素市場獨占鰲頭。

2007年，iPhone橫空出世，徹底改變了手機行業(yè)的格局，手機拍照功能也因此一日千里，像素和攝像頭數(shù)量不斷升級，格科微則一路追趕到了200-500萬像素產(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200萬像素產(chǎn)品時，第一片晶圓上的2000顆芯片中，只有一顆可以達到標準，良率0.05%。

但趙立新堅持加大研發(fā)，最終不但用夜以繼日的鏖戰(zhàn)，把良率提升到了95%以上，而且還通過對電路設(shè)計和工藝的創(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%。

其次是市場的困難，競爭的困難。眼看格科微一步步突圍，統(tǒng)治市場的國際巨頭們開始行動了。他們發(fā)起了慘烈的價格戰(zhàn)，將格科微水準級的產(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程。

“當時在深圳，他們把庫存按斤來賣，直接把我們打到賬上只剩200元。”趙立新回憶說。

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發(fā)起戰(zhàn)爭，以低成本優(yōu)勢用更低價格大殺四方，最終幾乎統(tǒng)治了中低端產(chǎn)品市場，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9.4億顆，銷售額突破3.5億美金，成為了國內(nèi)CMOS圖像傳感器芯片的出貨量第一。

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

國內(nèi)的顯示驅(qū)動芯片市場，曾長期由矽創(chuàng)電子、奇景光電等中國臺灣企業(yè)主導(dǎo)。2010年格科微設(shè)立了顯示驅(qū)動產(chǎn)品線，到2019年，其LCD驅(qū)動芯片出貨量達到4.2億顆，是國內(nèi)出貨量排名前五的LCD驅(qū)動芯片供應(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)動芯片兩大拳頭產(chǎn)品的持續(xù)增長，到2020年格科微的年營收已接近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，因為這個第一，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)營收為94億美元，市占率高達40%。

差距的關(guān)鍵在于，索尼擁有高端市場的50%份額，其收入主要來自1300萬像素以上的高檔產(chǎn)品，而格科微的營收則來自200-500萬像素和800-1300萬像素的中低端產(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，他帶隊繼續(xù)攻堅，向高端發(fā)起挑戰(zhàn)：一方面抓住國家扶持科創(chuàng)尤其是自主核心技術(shù)突破的機遇，推動公司上市募資，擴大資本實力；一方面優(yōu)化公司的發(fā)展模式，從Fabless轉(zhuǎn)型為Fab-Lite，并且定下了實現(xiàn)30億美元營收的目標。

所謂Fabless是只負責芯片的研發(fā)和設(shè)計，把制造交給代工廠完成，格科微的主要代工方包括三星、臺積電和中芯國際。

與Fabless模式相對的是IDM，即設(shè)計、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，更主動地掌握高端產(chǎn)品的制造能力，更好地響應(yīng)市場需求。

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的核心項目：“12英寸CIS集成電路特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目”，即在上海自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)，建設(shè)占地12.2萬平方米包含晶圓工廠、動力中心在內(nèi)的制造基地。

在工廠建設(shè)期間，格科微耗時十年自主研發(fā)的GalaxyCell? 0.7μm工藝取得突破，應(yīng)用該工藝的3200萬像素和5000萬像素等高端產(chǎn)品得以推出，為高端智能手機帶來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系列等國產(chǎn)手機的熱門機型相繼采用了格科微的中高端產(chǎn)品。

▲格科微臨港工廠，來源：格科微官網(wǎng)

據(jù)格科微2025三季報顯示，高端轉(zhuǎn)型初見成效，前三季度營收57.23億元，同比上漲25.66%，其中1300萬像素以上產(chǎn)品收入達到10億元，3200萬及以上像素產(chǎn)品出貨量超過4,000萬顆。

當前，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、1300萬像素產(chǎn)品向3200萬及5000萬像素等高像素產(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)這一新的增長曲線，目前已突破了車規(guī)級產(chǎn)品的封裝工藝，趙立新說，“隨著高端產(chǎn)品的量產(chǎn)，30億美元目標的實現(xiàn)就在不久的將來。”

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”，他說自己沒想到公司能活得這么長，他當初的設(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-致中國強芯路上的奮斗者 》清華大學出版社

[2] 《二十年磨一劍，格科微角逐中高端市場 》財聯(lián)社

[3] 《格科微電子的逆襲 》創(chuàng)業(yè)邦

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