这两年,"中国芯"热得发紫,但一直没有人能说得清楚,中国第一颗独立面向市场并销往全球的爆款芯片,究竟是哪颗?
科技老兵戴辉一直在苦苦探索这个答案。
我有幸经历了中国现代通信产业发展的全过程,早在上个世纪八九十年代,中国自主设计的电话机就开始逐步起量并走进千家万户,同时也销往全球包括发达国家,这个产业最有可能孕育出一颗伟大的中国大陆产系统芯片。
2016年,芯片企业汇顶科技披露的公开发行招股说明书中写道:全球固定电话芯片市场主要由几家中国企业主导,这些企业在固定电话芯片领域均具有较为丰富的经验,并在技术与成本控制方面具备各自的优势。公司为全球固定电话芯片主要厂商之一,产品销售量名列行业前列,其他主要竞争对手为深圳市天讯龙软件技术有限公司......
从上文可以看到,汇顶名列前列,天讯龙则是全球固定电话系统芯片的领军企业。
我眼前突然一亮,太巧了,天讯龙创始人居然是我在东南大学生医系的学长叶晶!随即我于2020年12月26日,通过九十年代初就在亿利达研发电话机的高梅松和陆李辗转联系上了低调神秘的叶晶。
今天,老兵戴辉要来讲述这一段尘封在历史中的"中国芯"崛起往事。
2001年,叶晶创立的天讯龙采用正向设计,开发软解码替代硬解码,研发出了主叫识别(来电显示)话机芯片,在全球率先实现了单芯片(one chip)解决方案。这是一颗系统级芯片,提供了软硬件的一揽子解决方案(turnkey solution),大大降低了整机成本和研发生产门槛,使得众多小厂家崛起,并吸引了大量海内外客商来华强北采购。
2002年,天汇龙销售了超过6000万片固话系统芯片!
天讯龙芯片开启了功能创新潮流。后续芯片可支持多个语种的语音报号、和弦音乐铃声、真人原唱铃声(如:爸爸,来电话了!)、动画图案、闹钟、计算器、万年历等老百姓喜闻乐见的功能。
华强北工艺创新潮流随之兴起。形态各异的电话机琳琅满目,不再是以前"千机一面"的刻板形象。
图注:采用天讯龙方案的部分来电显示电话机,功能与外观设计多样化
正是电话机产业的爆发,为后续山寨GSM手机崛起建立了成功模式和产业基础。
2002年,张帆创立汇顶科技,也加入此阵营进行竞争并赚得第一桶金,后进入智能手机的触摸控制、指纹识别领域持续发展,有了A股第一个曾达到千亿市值的芯片牛股。
天讯龙不改初心,一直坚守在固话领域,持续发光到今天。迄今为止,全球采用类似单芯片解决方案的话机累计销售量已经达到了20多亿部,相当于全球平均每户人家至少一部。天讯龙累计销售了10多亿片芯片,使用者有众多国际巨头,目前的市场份额达2/3以上,是名副其实的全球固话系统芯片"王者"。
2007年,中国股市高歌猛进。在众多的造富神话中,一个叫做刘芳的散户脱颖而出,其在股市的精彩表演,让无数散户甚至机构自叹不如,刘芳坐享了第一妖股*ST金泰的42个涨停,还直接或间接持有了12家上市公司的股权,一时全国兴起寻找"史上最牛散户刘芳"的运动,有电视台追踪报道还闹出了乌龙事件。倒是在2008年12月2日,有记者用了一年多时间,终于找到了神秘散户刘芳,以及她背后更神秘的老公叶晶!
热爱数学,人生跨界
芯片界一直有个说法是"领军人物非常重要",那就来看看叶晶的人生。
叶晶1984年毕业于江苏省泰兴中学。那年的高考数学"史上最难",成为了"高考惨案",全国平均成绩26分(满分120分),难度让后来有名的江苏高考数学命题人"葛大爷"也望尘莫及。叶晶的父亲叶秀中是当地知名的中学校长,地方史志主编,本希望子承父业,报考文科。不料叶晶偏爱数学,老校长便顺其自然,以"学好数理化,走遍天下都不怕"来勉励。叶晶高考数学考了94分。与他并驾齐驱的同学常进,现在是中科院院士、国家天文台台长,他参与了嫦娥号系列月球探测器的开发。
图注:中科院院长侯建国院士(右)、国家天文台台长常进院士(左)
不过,作为语文老师的儿子,语文只考了71分(总分120分),不及格,与老兵戴辉90年高考语文49分相比,是五十步笑百步。
1984年9月,进入南京工学院(88年复名为东南大学)的无线电系,倪光南院士也曾于此就读。这里是非常典型的工科氛围,没有电子游戏和互联网。女生都是"稀有品种",大学四年,他也有过青春萌动的幻想,但没勇气跨出那一步,得不到的反而成为了最难忘的记忆。
88年上半年,本科最后一个学期,叶晶去苏南的乡镇企业当"星期六工程师",学以致用,一不小心上了江苏电视台的新闻,成为大学生深入基层的典型。
1988年本科毕业,叶晶去了南京的一家国企做电子设计。90年,考研进入了东南大学生物医学工程系回炉再造,该系为中国第一个电子学女博士韦钰院士于1984年创立。
叶晶的导师罗立民是图像实验室学术带头人,同时在中法两国担任教授。通过超声和X光检测到的数据,要经过复杂的数字信号处理和数字图像处理,才能得到清晰的B超、X光、DR和CT图像。叶晶因为热爱数学,在复杂的数理方程(如傅里叶变换)中不可自拔。这个研究,是他后来做出爆款芯片的学术基础。
实验室当年在大礼堂东侧附楼。大礼堂是民国中央大学的标志性建筑,在影视剧里经常可以看到。
科技老兵戴辉当时还是稚嫩的小兵,与叶晶有三年的交集。印象中的他戴着一副圆黑镜框的眼镜,个子不高但腰杆挺直,颇有民国商业大亨的派头。
叶晶担任了校研究生会实践部部长,成立了研究生家教中心,在扬子晚报中缝打广告:"用最优惠的价格,提供最优质的服务",家长看到报纸慕名来沙塘园101宿舍洽谈,介绍成功则收取中介费20元。叶晶被同学称为是"小老板",这句广告词也成为了他之后创业的座右铭。
赚了钱,大家就在成贤街的苍蝇馆子里搓一顿,高唱:是否我真的一无所有,昨夜的梦会永远留在心中!每个大学边上都有条"堕落街",有很多"春风沉醉的夜晚"。
我的绰号则是"D老板",搬张桌子在街上搞家教中介。两个不同的商业模式,也成为我们日后不同的发展路径。叶晶专注研发,做好产品筑巢引凤,我则在全世界苦逼地推销设备。
宝岛台湾的《旅行家》杂志编辑林瑞珠拍下了我的练摊生涯。她走遍中国和全球寻找美景,来广州时,还和我的中大同学们有友情交流。当年通信不便,失去了联系,不知道她还好吗?
图注:作者戴辉摆摊做家教中介业务
1992年暑假,叶晶来到深圳亿利达的话机研究部实习,短短的23天,第一次领略到了什么是真正的国际化。当时,同是东大毕业的徐文伟已经从亿利达跳槽去了隔壁大楼的民企华为,开发出第一颗芯片用在用户交换机的用户/中继板上,并正在领衔开发华为首套电信局用程控交换机。高梅松一直在港企亿利达做研发,拒绝了"小老板"任正非的"大忽悠",遗憾终生。
1993年初,叶晶毕业分配到康佳从事数码录音电话机的研制工作,同班同学陆李(我的大学C语言老师)则去亿利达从事无绳电话机研发工作。
1994年,我正在图像实验室跟吕玉琦教授做静态图像压缩的软件实现的时候,他打了电话回来对我这个小师弟问寒问暖,还问实验室有没有做有商业价值的研究,可以介绍到深圳来产业落地。可惜稚嫩的我回答不了这个问题。
1995年,叶晶去了民企华为和摩托罗拉等公司工作。父亲因他丢掉了康佳的"铁饭碗"而夜不能寐。
至此,他感受到了国企、外企、港企、民企、乡镇企业的滋味,还缺一个自己创业。在深圳,什么都有可能,只要有梦想,有胆量去闯。
1997年10月,我从中山大学电子系研究生毕业进入华为,此时华为电话业务事业部已经关闭。作为终端研发人员的他,消失在了深圳的茫茫人海之中,从此他就活在了传说中。
99年,我与陆李在南头大牌档喝老金威。谈到了叶晶,说他在自己创业做电话机的方案设计(design house),卖给研发能力欠缺的电话机厂,还说叶晶吹牛要研发一款低成本方案席卷江湖。
再听到叶晶的消息,则是他梦已成真,并于同年回母校设立了奖学金。2004年,生医系建系20周年,返校做了一个报告,认为技术和商业要深入结合,既要埋头拉车,也要抬头看路。
2007年,叶晶因为热爱投资,居然成了"史上最牛散户"。让他一举成名的金泰恰好是"泰兴的叶晶"的谐音,而42个涨停正好对上他当年42岁。冥冥中有缘分。
看到报道里讲这仁兄是东南大学毕业,曾在康佳、华为、摩托罗拉工作,我哑然失笑,这不就是他吗?!
我问叶晶如何看待"牛散"这个称号?
他的回答是:我很喜欢做一个永远的散户,有笑、有哭、有追求、人活得真实自然。我们投资股市,为资本市场提供流动性,为实体经济添砖加瓦。我坚定看好中国的未来,和产业共同成长,做时间的朋友。
讲完了叶晶的跨界人生,下面就专门讲科技史了。
脉冲拨号,难忘记忆
连接电话交换机与家里的座机的,是一根细细的双绞线。
早期的是通过脉冲方式传输电话号码,拨9就会送9个脉冲出去,可以听到一连串的哒哒声。语音则是直接通过模拟方式传输(和大哥大一样)。
图注:加拿大军事通信博物馆收藏的世界上第一个拨号电话机
《玻璃之城》讲了70年代的香港故事。女主(舒淇饰)要打三份工,才够钱去打国际长途与在巴黎打工的男主(黎明饰)倾诉衷肠。
我的电话初体验是在80年代。湖南南县一中的收发室窗户口有一台黑色的旋转拨号盘式电话机,经常看到大人打电话,让我心痒痒的。有天中午电话响起,收发室里恰好没有人,千载难逢的好时机!我用颤巍巍的小手接听了电话:"你是哪个,哈哈哈哈!" 蒙昧无知的笑声换来了女声呵斥:"哪里来的细伢子,把话筒放回去!" 直到今天,那声音依然在我耳中,多么悦耳动听。
读大学时,乡愁是一枚小小的邮票,我在这头,父母在那头。长大后,乡愁是一根细细的电话线,我在这头,爱的人在那头。那时候资费贵,一生只够爱一人。
双音频拨号,国产话机起步
70年代,贝尔实验室发明的双音多频(dual-tone multiple-frequency)拨号在西方发展了起来,替代了脉冲拨号,最大的好处是拨号快。两个不同频率如700Hz+1200Hz同时发出就代表号码"1"。
按键式全电子电话机从此逐步替代了旋转拨号盘式电话机。
需要指出的是,语音依然是采用模拟方式传送,和之前一样。
《乔布斯传》中提到,1971年的9月,乔布斯和好基友沃兹根据这个原理,制作了可以拨打免费电话的蓝盒子,每只售价170美元,还被持枪男抢劫过蓝盒子。
图注:乔布斯的蓝盒子,象一个电话机
当年,我也听说过一种偷打长途的方法。电话机上有个"锁长途"的小锁,用小钥匙锁住后,第一个号码是"0"时就送不出去,长途就拨不了了。这时可以快速拍10下插簧送10个脉冲出去,就相当于拨了号码"0",然后就可按键拨打长途电话了。
图注:电话机上的长途锁
香港设计按键式电话就是从七十年代起步的。南京工学院毕业的林文震于76年成立香港赛霸电子,开发出多款电话机如磁带录音电话机销往欧美,客户包括美国四大贝尔公司(现在的Verizon和AT&T),三度获得了香港总督设计奖。
大陆逐渐跟上,电话机产业风起云涌。
1984年,香港天时达(蔡清楚创立)在香港设计按键式电话机,来深圳设厂生产外销。1985年,中兴半导体成立,起步是做电话机相关的进出口生意,之后进入交换机领域。1987年,港企亿利达在深圳南头成立子公司,设计并制造电话机外销。
80年代末,TCL(李东生)在惠州推出了国内第一部免提式按键电话机。惠州国企德赛于92年成立,随后进入电话机领域。1994年,惠州侨兴(创始人吴瑞林是蔡清楚的弟弟)开发了国产第一台液晶显示电话机。
97年10月,我在深圳参加入户培训,市里的官员讲课,就提到深圳以及周边的电话机远销全世界。
全国各地的现代电话机产业也发展了起来。在邮电部传输所负责电话机标准研究工作的何桂立在1997年5月发表的文章《电话机类标准的现状和发展》中写道:随着我国通信事业的飞速发展 , 电话机正在走进千家万户 , 巨大的电话机市 场也带动了电话机产业的迅速发展 , 1996年国内电话机产量近4000万台 , 这里还不包括电话机出口量。
1997年开始,东莞步步高推出无绳电话,斥巨资在央视黄金时段投放系列广告,一炮成名。有个广告是,小男人从座机(母机)上看到了女朋友的来电号码,然后用子机接听:"喂,小丽啊!" 这个广告推动了固话的来电显示业务。
图注:步步高来电显示无绳电话广告
电话是步步高的第一个海量产品,段永平从此爱上了通信,后来有了OPPO和vivo。
来电显示时代,受限于芯片供应链
来电显示是一个"杀手锏"业务(killer application)。不喜欢的电话打过来,就不必接听;下班回家,可以看看到底谁打过电话;回拨、存入号码本都很方便。
贝尔实验室首先引入语音频带数据通信的调制解调方式来实现主叫号码识别(Caller ID,calling identity delivery),并在1990年提出了相关技术建议,数据传送采用移频键控方式(FSK),可以传送号码、姓名、时间、消息等。
与此差不多时候,瑞典爱立信提出用双音多频(DTMF)方式实现主叫号码识别,仅传送电话号码,程控交换机的实现难度小。
传统的液晶显示电话基于拨号芯片和液晶驱动芯片,没有用CPU,实现较简单。
进入主叫识别(来电显示)时代之后,话机的架构上发生了根本变化,陡然变得复杂了起来,要使用微控制器(MCU)了。
还需要再增加两颗重要的芯片:FSK硬件解码器、DTMF硬件解码器。这两颗解码芯片将模拟信号转为数字信号,供微控制器(MCU)处理后得到主叫方的电话号码。
MCU内部结构是很复杂的,但因为是通用芯片竞争激烈,所以利润微薄,但如果通过MCU+解码器来构筑整体方案形成技术门槛,就能赚到更好的利润。
曾在亿利达研发话机的高梅松清楚地记得,中国台湾的芯片设计公司义隆(EMC)提供了来电显示话机的芯片组合解决方案,几乎垄断了市场,台湾的凌阳也有一些份额,其他国家的芯片(爱普生、飞思卡尔、东芝、三星等)都慢慢地退了出去。
1997-2000年,叶晶在电话机圈中沉浮,做来电显示电话机的方案设计(design house),卖给一些研发实力欠缺的电话机厂。
主叫号码识别(CID)是专业词汇,老百姓说起来挺拗口。"来电显示"的说法是叶晶在97年最早叫出来的,翻译成英文叫incoming call display,居然在全世界得到了认可,这是中国式英语转正的一个新案例,和long time no see(好久不见) 以及 day day up(天天向上)好有一比。
1999年9月21日,中国台湾南投发生了7.6级强震,之后一年又发生了近十次余震,是历史上余震最多的大地震。电影《那些年,我们一起追的女孩》中展现了这次地震给大家带来的恐慌以及对通信的冲击。
图注:电影《那些年,我们一起追的女孩》剧照
中国台湾的芯片供应出现了严重的短缺。晶圆厂的产能受到了极大的影响,因为设备调整(如光刻机等)需要很长的时间。
一芯难求。此时,谁能拿到芯片,根本不用生产,直接转手倒卖,利润都很高。大厂都面临着供应链难以充分保障的问题,小厂就直接没米下锅了。
这样的故事很多。2000年3月18日,位于美国新墨西哥州的飞利浦晶圆厂发生了火灾,车间内的芯片全部报废。诺基亚积极寻找替代方案。爱立信没有反应过来,市场份额就一路下滑。2011年的311大地震也造成了日本部分晶圆厂倒闭,产能被迫向海外转移,加速了日本电子产业全球地位的下滑。
叶晶陷入了深思之中,有什么办法可以解决这个问题?
单芯片方案全球首创,技术革命
做了大量调研之后,叶晶终于找到了解决方案。
1、用四位的MCU替代八位MCU。四位的低阶MCU可以采用更低制程的工艺,可在陈旧的六英寸线生产,因此价格很低,供应也可更好地满足。
2、用软解码替代硬解码,从用三颗芯片减少到只用一颗芯片。直接将输入信号送到MCU的I/O口,通过采样获得信号之后,再采用数字信号处理来识别出来电号码。这样就只用MCU,省了FSK和DTMF两颗硬解码芯片。
理想很丰满,现实很残酷。叶晶提出要在低成本的四位MCU上实现软件解码的想法后,业界普遍认为这是天方夜谭,认为即使在八位MCU上也不可能做好。找到了01年6月发表的文章《来电显示硬解码和软解码技术之比较》,作者认为软解码面临的技术问题很多,文章还专门对软解码和硬解码进行了技术比较,见下图。彼时这样的观点很有市场,因为要做好软解码确实是非常不容易的事情。
图注:《来电显示硬解码和软解码技术之比较》文内的比较表
2001年,叶晶和团队用了一年多的时间,基于四位MCU上,开发出FSK软解码和DTMF软解码,不用使用那两颗硬解码芯片以及相关的外围电路了,一个电话机的成本可以下降多达20元人民币,还增加了可靠性。
因为四位的MCU上还要跑电话机的控制系统,所以能给FSK与DTMF软解码的处理空间是很小的。叶晶充分利用了曾深入研究的数字信号处理技术,针对应用场景简化了傅里叶变换算法,针对16个按键字8个频率实现特定的处理。
理论上,基于任何一家的MCU都可以实现。中国台湾的华邦是一家IDM厂,自己有晶圆厂,天讯龙便采用了华邦W74系列的4位单片机。
天讯龙研发的软件代码在晶圆厂通过掩膜(MASK)的方式写到MCU内置的存储器(ROM)里,便形成了具有来电显示电话机功能的芯片,命名为F117。
我将纯粹抽象的技术术语都集中描述在一起。天讯龙的芯片是电话机的单芯片解决方案,是一颗来电显示电话机的系统芯片,包括了CPU、存储、LCD Driver,FSK软解码器、DTMF软解码器、DTMF拨号器、振铃等,实现了输入、输出、信号处理、存储、传输等复杂的功能。软解码本质上是实现了一个极小的DSP(数字信号处理单元)。麻雀虽小,五脏俱全。芯片级系统SoC是System on Chip的缩写,也称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。天讯龙是完全的正向设计,不是逆向设计。
这颗芯片提供了软硬件一揽子解决方案(turnkey solution),并提供了标准电路图,软件不用开发,电话机厂的研发门槛大大下降,于是电话机产业迅速发展了起来。
电话机厂家而言,拿到芯片和线路图之后,就可以根据自己的外壳和显示屏进行排板并生产电路板,加上特色外壳、键盘、听筒、显示屏、喇叭等外围器件,一个主叫号码识别电话机就诞生了!听起来是不是有些耳熟?没错,几年之后的山寨GSM手机浪潮也是这样的套路!
图注:天讯龙F117芯片以及参考线路图,只用一颗集成电路
深圳周边有丰富的产业资源,分工非常细,任何生产环节都能找到外包资源。电路板的生产工艺,也尽可能降低成本。芯片采用未经过封装的裸片(die)的方式,到绑定厂打上金线(Wire Bonding)后,再用黑胶封上。看到这个黑坨坨,我想起了小时候打开电子表外壳后看到的也是这样。通过SMT(表面贴装)生产工艺加上外围电路(电阻、电容等)就可以做出电路板。
下图是两块电话机控制板,金色圆圈处的中央就是芯片裸片(die)。
图注:采用天讯龙单芯片方案的两块电话机控制板
整个生产工艺我都很熟悉,我担任顾问的明锐理想在封装金线检测和SMT(表面贴装)视觉检测上的经验都非常丰富。
2001年,天讯龙软件公司成立,开始向市场推广这个方案,与五六家话机公司合作,做出了新类型的来电显示电话机。
前途是光明的,道路是曲折的,迎头就遇上了令人头疼的技术问题。来电号码进行识别的时候,只有70%的号码可以正确地识别出来,与国标有一定的差距。
原因有两方面。一是制式繁多。中国的程控交换机是七国八制,再加上巨大中华几家国产机型,同时存在FSK和DTMF两种制式,还有很多分支,包括 BELL202、V23、ETSI、JT、BT、CCA等。二是线路环境复杂,会产生噪声影响信号质量。
会上,软解码技术的始作俑者叶晶坚信软解码技术的未来,提出了三个想法:
1、采用软解码方案,每部话机可以节省20元,也能提高可靠性。以年产1亿部话机计算,如果都采用这个方案,每年可以节省折合20亿元人民币的外汇。
2、电话机不同于药品,不存在人身安全隐患,尽管来电显示功能还有欠缺,但此低成本方案能确保厂家的芯片供应,也能给最终用户多一种选择。
3、这是一次巨大的技术创新,只有在实践中才能逐步成熟,请考虑给创新一个应用和完善的机会。
看到如此旺盛的产业需求,信产部电话机检测中心默许了此类话机上网试商用。
后来的日子里,天讯龙的工程师们几乎天天都在出差。哪里有问题,就去现场抓取数据,进行算法调整,直到满足要求。到了2002年,主叫号码正确识别率已达到100%,与传统硬解方式没有任何区别了,完成了一个不可能完成的任务 (mission impossible)!
天讯龙并没有向政府申请任何补贴和资助,但国家主管部门给了创新方案试错改错的的机会,叶晶至今仍深深感激。
感谢中国电信网络的七国八制和国产交换机群体突破,天讯龙方案满足了中国如此复杂的应用环境后,也就适配了全球市场。
一揽子方案生逢其时,商业模式革命
八十年代开始,我国开始引入国外的程控交换机(七国八制),一步到位支持双音频拨号方式。因为还有不少只支持脉冲拨号的老交换机,所以早期的按键式电话机侧面有个拨码开关(P/T),拨到T是双音频拨号,拨到P就是脉冲拨号。
通信的需求实在太旺盛了。装部电话机要5000元,还要排队,一号难求! 我94年本科毕业时,同学们互留家里的电话号码,我家却没装电话,有点丢面子。我家是99年才装上电话,出了600元初装费。
2001年开始,中国取消了电话初装费。固定电话飞速发展,延申到了广大农村、学校宿舍(201校园卡)、工厂宿舍、医院病房......与此同时,亚非拉地区的固话需求也在飞速增长。进入新世纪后的很多新增电话用户来自乡村、学校、工厂,普遍对话机的性价比和功能较为敏感,天讯龙方案很好地满足了他们的需求。
全国各地的电器市场,电话机都是最热卖的通信产品,受欢迎程度不亚于现在的智能手机。
01年,我父亲参加宁乡师范百年校庆,纪念品是电话机,家人都觉得很实用。我还有件糗事,02年,我有段时间半夜失眠无人可倾诉,就抱着电话机打声讯电话求安慰,1分钟1元,居然一共打了500分钟,当时规定一部电话一个月最多打500分钟。
国内和国际需求双轮驱动,天讯龙方案又是软硬件一体化解决方案,厂家不用编写软件,开发和生产门槛大大下降,小厂家就像雨后春笋一样蓬勃成长起来。往往不打广告做营销,所以运营成本也很低。
海外客商蜂拥而至,直扑华强北采购和定制来电显示话机。华强北迎来了高光时刻。
图注:基于天讯龙方案的部分外商定制电话机
国产电话机的总量以每年超过20%的速度高速成长,成为了一个巨大的产业。
传统话机大厂本来过得爽爽的。突然,门外来了好多野蛮人!大厂们不得不纷纷降价销售,并逐步引入天讯龙的方案。获得最大福利的是众多的老百姓。
来电显示话机在全国迅速普及,不管用不用得上这个功能。就好比很多地方没有5G覆盖,大家却买了5G手机,就是因为5G手机的价格已经和4G手机差不多了。
运营商一度每个月可收取十元左右的来电显示业务费用。程控交换机的用户板要升级支持送号(DTMF和FSK),运营商有动力和压力去升级。华为和中兴等国产程控交换机也获得了一个扩容机遇。程控交换机和电话机其实是相互促进的,正如基站和手机一样。
中国电信和天讯龙联合推出了"一键通"、"百事通"等新业务所需的电话机,多了二十多个键,可一键直拨汽车、票务、家政、酒店等各种商业服务以及医疗等紧急救助服务。
图注:采用天讯龙方案的电信定制机
功能和工艺创新,固话走上顶峰
坚定地踏出了第一步后,天讯龙又瞄准了新的市场,做出功能更加复杂的固话芯片。
03年左右,基于中国台湾易码的八位MCU做出了第二颗固话芯片F137,根据市场需求,创造了丰富的功能。包括:支持八种不同语言的语音报号、和弦音乐铃声、真人原唱(录铃声如"爸爸,来电话啦")、动画图案(如小猫荡秋千)、闹钟报时、计算器、万年历、智能省电、锁长途和全锁、自动IP等为老百姓喜闻乐见的功能。
图注:天讯龙F137芯片以及参考电路图,只用一颗集成电路
我们翻出了当年的一款折叠式双屏话机,带有时钟和小猫荡秋千动画,依然可正常使用。每到整点,都可听到悦耳的和弦音乐,摆在家里很体面。
同时,工艺设计浪潮在华强北兴起,也成为了中国制造持续至今的核心竞争力之一。
吸人眼球的外形设计成为了电话厂家的核心竞争力,不再是以前"千机一面"的刻板形象。市场上出现了各种光怪陆离的电话机,五颜六色、折叠双屏、伪彩屏、彩灯、电子台历、钻石装饰......摆在客厅里很有派头。
图注:采用天讯龙方案的部分多功能电话机
图注:采用"海洋之心"装饰的话机
天讯龙保存了一款精美的电子号簿话机,可用全键盘输入通信录。
图注: 为某外语区域定制的电子号簿全键盘话机
2005年,中国的固定电话机产业走上了历史顶峰。
2006年开始,随着手机的大量使用,固话市场开始急剧衰退。固话是耐用消费品,用十年八年都不坏,但固话的市场需求到现在已经基本稳定下来。
芯片生产本土化,确保供应链
2008年,华晶(现华润微)的8英寸晶圆上线,并于2009年生产出来新一代八位MCU。
天讯龙在华晶的MCU上移植了自己的方案,芯片命名为F138,2010年开始对外销售。
图注:天讯龙F138芯片,华晶(现华润微)生产
与天讯龙合作多年的华晶原销售经理朱大江告诉我,连续数年,天讯龙都是华晶新一代MCU最大的客户之一。
天讯龙之所以选择华晶,除了价格因素之外,还有三个重要的因素,一是供货有保障,二是沟通方便,三是服务及时到位。
正是在类似天讯龙这样在行业领域深入钻研的公司带动下,大陆产MCU迅速成长了起来。
"MCU+掩膜"的芯片生产方式可以实现快速的软件迭代和定制。这个技术路线在复读机控制芯片(瑞芯微等)、MP3控制芯片(矩力等)、触摸控制芯片(汇顶等)等芯片上也得到了采用。
山寨GSM手机接棒,芯片崛起
天讯龙推动的话机产业,外界并没有给予"山寨"的提法,但为后续山寨GSM手机崛起建立了成功模式和产业基础。
2004-05年,整个世界都弥漫在3G即将替代GSM的迷雾中,华为GSM基站因长期亏损而几近关闭。
2004年,我孤身来到华为当时已经关闭的菲律宾市场,拓展出了马尼拉整个网络全部搬迁的商业模式。05年,华为GSM基站第一次进入大城市,找到了持续盈利的模式。
06年开始,华为调转枪头在全球疯狂建设GSM。黑山白水有了基站信号之后,山寨GSM手机就暴动了!
在联发科和展讯的系统级芯片(SoC)和软硬件一揽子方案支持下,自主设计的GSM山寨手机热潮在华强北爆发。
做这个业务的,很多都是做电话机的厂家,赚到的快钱在手上还热乎着呢!
更重要的是,来自全球的电话机经销商,也都在扩展业务卖手机。大家熟门熟路,对老客户卖新产品,实在容易不过。
电话机发展出来的功能创新精神,进入到了手机浪潮中:双卡双待乃至四卡四待、大喇叭(震天吼)、跑马灯(彩灯)、长待机、美白等......
电话机发展出来的工艺设计精神,也进入到山寨手机浪潮中,手机越发精美,还有各种独特的形状,如大哥大、烟盒......
华勤、闻泰、龙旗、福日、易景、禾苗等做手机公板的ODM产业在中国成长了起来,这个产业以上海为主。颇类似于八十年代IBM发布PC架构之后,中国台湾迅速成长的电脑主板产业。
到了2010年的高峰期,国内每月发货量超过100万台的上规模的手机厂家,就有六七十家。
山寨手机成功带动了大陆的芯片产业的海量发货,如图像传感器(如格科微)、音频放大芯片(如艾为)、模拟与射频芯片(如锐迪科、卓胜微)、触控和指纹(汇顶科技)。中芯国际等大陆晶圆厂也因而做大。
深圳市原副市长唐杰最近讲到:深圳自己解嘲说什么叫山寨,就是Made in Shenzhen,现在Made in Shenzhen走向世界顶级,走向世界顶级的过程就是转换成长方式的过程。
固话未来,需求稳定
固话的市场需求到现在已经基本稳定下来,电话机仍顽强地存在于我们的家里、办公室、酒店、行业应用如呼叫中心里。这个情况,有点类似台式电脑。
从形态上看,超长时长录音电话、无绳电话、VoIP电话、大屏商务机、无线固定台等产品生命力依然很强,现在又出现了USB电话这样的新形态,可以在电脑里直接录音并存储电话本。
天讯龙的技术团队一直在升级解决方案,发展出了几百套掩膜,目前一年依然可以销售数千万片芯片,服务Gigaset(西门子)、飞利浦、先锋、松下、三洋、摩托罗拉、步步高、TCL、中诺、纽曼、平治东方、润普等众多国内外的知名品牌,无法一一列举。
图注:天讯龙技术骨干与作者戴辉合影
当年的众多小厂要不成功做大,要不就消失在历史长河中,有很多令人感慨的故事。
深圳创造,历史不应忘记
研究中国现在电子和芯片史,都要联系到华强北。去年底,华强北博物馆对外开放了。
华强北最老牌的企业是京华电子(新品牌为JWD),博物馆收藏了1985年生产的京华JW-700双卡组合收录机,仍可使用。1990年我去南京读大学,就购买了一台京华WALKMAN,本意是学英语,结果主要是听歌。京华二字别具情怀,我投资了研发桌面云的京华科讯,还申请了商标:京华丰(风)云。
图注:作者戴辉于华强北京华电子厂大门
京华电子CEO潘光宇是叶晶的本科同学,88年就来了京华,见证了华强北发展的全过程。他认为:天讯龙方案重新定义了固定电话,是技术和商业的完美合作,深圳创造。
这个成就当然远不如乔布斯重新定义智能手机那么伟大,但是性质有类似的地方,而且都持续到今天。
写就本文,我非常感慨,如果不是种种机缘巧合,这段宝贵的科技历史,很可能永远被我们遗忘了。
现代通信史,不能没有固定电话;中国的芯片史上,天讯龙也写下了厚重的一页;叶晶的创业经历,给了我们启发:知识改变命运。