你知道吗,现在国内马路上跑的新能源车,每五台装了毫米波雷达的车里,就有一台用的是国产自研芯片。做出这块芯片的掌舵人,当年被美国花200万人民币抢着留美,结果人家毕业直接打包回国,愣是从零干出了世界第一的成绩。
美国有个专门掐尖全球顶尖理工科人才的计划,叫富布莱特科学奖学金。说白了就是美国政府出钱,把全球最聪明的年轻人拉去读博,最后大概率留在美国为他们干活。这个计划一届全球才选27个人,当年120多名学生从70多个国家递交申请,最后录的27人里,只有一个中国人,就是陈嘉澍。
这笔奖学金覆盖学费生活费学术开销,总额折人民币差不多200万。直到今天,陈嘉澍还是这个奖项历史上唯一一个拿到过的中国人。天才两个字放在他身上,真不是吹出来的,是全球最严的筛选机制实打实背书的。
他在伯克利读博期间,有个全球每年只颁给一个人的集成电路顶级学生奖项Jack Kilby奖,被他拿到了。芯片设计界的“奥林匹克会议”ISSCC,他的论文不止一次入选,还有一篇直接被评委会认定,代表了未来无线通信的发展方向。那会儿硅谷的公司看他,眼睛都直了,就等他毕业抢人。
博士快毕业那阵,来挖他的offer堆了厚厚一摞。有公司直接开条件,年薪150万美元起,还配期权,连加州买房的首付都愿意帮他出。导师也反复劝他留下,说美国的科研设备和资金都是全球顶尖,留下来搞研究顺风顺水。所有邀约全被他拒了,2013年直接动身回了国。
当时颁奖台上,其他26个获奖者都在大谈在美国的发展机遇,只有他轻描淡写说了句毕业要回国发展。几乎没人把这话当真,都觉得他也就是客套两句。很多人觉得陈嘉澍回国是靠情怀,其实他早盯上了别人没发现的大机会。
2006年他在卡内基梅隆大学做交换生,实验室桌上摆着德国博世的雷达模组。他拆开看了芯片,查了资料算了一笔账,这块芯片用的砷化镓工艺,本身造价就极高,整套雷达系统卖给车企要好几千美元。他当时就琢磨,能不能用便宜得多的CMOS工艺做同样的事。
整个业界都觉得这事不可能,CMOS晶体管在77GHz这么高的频率下信号损耗太大,还没发出去就衰减完了,他导师当时直接拒绝了他这个想法。陈嘉澍没听劝,自己闷头推导了两个月,最后发现问题不在材料本身,在传统设计架构。
传统做法是直接放大高频信号,损耗自然大,要是先把频率降下来再处理,走的就是完全不同的路径。这个思路不是改良材料,是直接绕过材料的限制,本质上就是架构层面的颠覆。这件事让他笃定,CMOS毫米波雷达在技术上是可行的,只是还没人做出来而已。
他转头去查国内市场的情况,2013年前后,中国汽车上的毫米波雷达100%依赖进口,博世、大众这些国际巨头攥着整条供应链,后端算法的专利授权费就能占掉整套雷达成本的一半。国内企业想进这个市场,根本找不到切入点。他看到的,就是一个被垄断定价扭曲的巨大缺口,手里刚好握着能开门的钥匙。
把理论变成一颗能实际量产的芯片,整整花了三年,前后失败了五次。第一版流片回来,接上电源没有任何信号,完全失败。第二版有信号了,但频率不对,达不到要求。第三版频率对了,功率又不够,没法用。
第四版总算接近设计指标,到了第五版,芯片还要过车规认证。车规要求芯片得在零下40度到零上125度之间稳定工作,单是几个核心测试项加起来就要跑6000多个小时,花了将近一年时间。每次失败都是真金白银打水漂,公司账上的资金一点点耗尽,最难的时候公司差点撑不下去。
2017年,第一颗通过全部车规认证的CMOS工艺77GHz毫米波雷达芯片终于做出来了。这是全球第一颗,之前从来没有人做成过。芯片有了,卖出去又是另一道难坎。陈嘉澍带着样品跑了十几家车企,刚开始得到的回应基本都是一个意思,国产芯片,真的能用吗。
他每次都把测试报告摆出来,探测距离、角度分辨率、速度精度,一项一项对比,不比国际竞品差。可车厂负责人心里还是犯嘀咕,不是不信数据,是谁第一个拍板用国产芯片,万一出了问题,担责任的就是拍板的人。这是国产芯片进车企最难跨的坎,不全是技术问题,更像一场谁先出头的博弈。
2017年下半年,终于有第一家车企下了试产订单。2018年,芯片正式装车量产。这扇门一旦打开,后面就顺畅多了。CMOS工艺的成本只有砷化镓的五分之一,能大幅压低整套雷达系统的价格,对车企来说就是实打实的成本下降。
到2024年,加特兰的芯片已经进入超过20家车企,落地200多款车型。这一年出货量达到600万颗,公司预计2025年这个数字会冲到1600万颗,差不多翻将近三倍。累计出货量已经突破1000万片。
国内毫米波雷达芯片的国产化率,2013年是零,2024年是20%,2025年预计能到33%。加特兰不是唯一的推动者,但他是这条路上走得最早、走得最远的那一个。英飞凌、恩智浦、德州仪器三家国际巨头,至今仍占着全球将近90%的市场份额,20%的国内市占率,就是一点一点从巨头手里啃下来的。
现在加特兰已经启动IPO流程,估值突破百亿。当年美国花200万培养他的时候,大概怎么也算不到这个结局。一个学成回国的年轻人,靠着一颗芯片,把老外最稳固的垄断市场撕开了一道口子,还一年比一年撕得更大。
参考资料:中国新闻网 中国天才被美200万“挖走”,毕业就回国,如今出手就是世界第一
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