中移物联网助力数字化转型发展，创“芯”体系赋能万物互联
作为数字经济发展的基石，5G、人工智能、工业互联网、物联网、数据中心等数字技术，正在驱动新一轮科技革命和产业变革。芯片产业是整个信息产业的核心部件和基石，也是国家信息安全的最后一道屏障。随着数智化转型脚步的加快，物联网领域的芯片研发和产业发展也进入到一个加速期，为此，移动Labs邀请到中移物联网芯昇科技总经理肖青接受采访，和我们一起谈谈在物联网领域如何以创新模式推出更多自研国产芯片，帮助产业高质量发展。
专家简介：肖青，中国移动集团级首席专家，高级工程师，现任芯昇科技有限公司总经理。长期从事物联网标准演进、关键技术及应用研发工作，目前主持物联网芯片设计与开发、蜂窝物联网产业推进与产品研发。兼任中国通信标准化协会物联网技术委员会应用组组长，中国工业互联网协会需求组副主席。
1 5G新基建深化，三大产品体系走出“芯”生之路
5G作为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键基础设施，是新基建的重点领域。当前，新基建中的5G、人工智能、工业互联网、物联网、数据中心等内容紧密关联，互相促进，带动传统产业转型升级。然而，面对芯片领域自主创新能力不足的困境，5G新基建在带来新机遇的同时也对整个集成电路产业提出了巨大的挑战。
在当前内外部环境下，国家层面对深化科技体系改革、加强自主创新能力的重视程度前所未有。在国资国企改革方面，我国已出台一系列文件，针对科技创新相关的激励、授权等方面问题明确政策安排。但目前仍有不少国有科技型企业存在自主创新能力不强、市场化程度不高、发展新动能不足等问题，需针对科技型企业特点，施行综合性全面改革。在此背景下，中移物联网有限公司芯昇科技应运而生，从科改示范行动启动，2020年底芯昇科技完成注册。
以“创芯驱动万物互联，加速社会数智化转型”为使命，芯昇科技致力于成为“最具创新力的物联网芯片及应用领航者”。其中，要在市场经营、产业化、专利技术、人才培养方面做出新规模;在自主经营、市场运营、资本运作、改革创新方面锻造新能力;在用人、激励、治理、科研方面开创新机制;以及通过成立联合实验室、申请国家重大专项、对外资本合作、引进高端人才、成立海外研发中心、登陆科创板谋划新布局。
芯片是物联网的关键入口。但由于疫情及贸易摩擦多重因素影响，自2020年下半年，芯片短缺就成为半导体行业的主旋律。肖青表示，目前半导体产业供不应求的情况仍未趋缓，或将持续到2022年甚至更晚。此外，物联网碎片化场景也对开放灵活的芯片架构提出较高的需求。
为促进半导体产业高质量发展，围绕物联网芯片国产化，中移芯昇聚焦RISC-V内核，进行了多款芯片的研发尝试，完成了RISC-V的综合性能评估、SoC硬件架构适配、基础工具链适配和底层操作系统移植，目前已形成“通信芯片+安全芯片+MCU芯片”的产品体系。今年年初，鉴于中移芯昇在基于RISC-V开源指令集开展技术攻关方面、以及推动物联网应用生态方面做出的贡献，中移芯昇作为典型案例入选《国家战略性新兴产业推荐目录》。
此外，中移芯昇2项标准也入选了工信部2021年团体标准应用示范项目，分别为《基于物联网的智能锁系统 第1部分：总体要求》、《基于物联网的智能锁系统 第2部分：平台技术要求和测试方法》(T/CCSA 293.2-2020)。
目前，中移物联网、中移芯昇正在结合主动标识载体、标识解析模组及可信解析平台、标识管理服务，赋能燃气企业标识解析能力，完成燃气表计设备从生产、测试、安装、运行、到售后的全生命周期管理。
2 贯彻“连接+算力+能力”，自主创新能力大提升
在“通信芯片+安全芯片+MCU芯片”的产品体系中，肖青表示这三个产品的方向与中国移动董事长杨杰提出的“连接+算力+能力”刚好对应。中国移动“连接”的内涵是“持续打造高品质网络，不断丰富特色应用，推动 5G 成为新一代信息技术融合创新的重要载体。“算力”的内涵是新型一体化服务的算力网络，是整合”网、云、数、智、边、端、链“多层次算力资源，贯通“数据感知、传输、存储、运算”等各个环节的新型一体化服务，逐步推动算力成为与水电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务。“能力”的内涵是“能力即服务”，能力的载体智慧中台，集中沉淀的是“基础通信、人工智能、大数据、区块链、安全认证、精准定位”等优质能力，提供统一封装、灵活调用的“能力即服务”。
MCU(微控制单元)又称单片微型计算机或者单片机，是把CPU(中央处理器)的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。在前不久举行的2021年中国移动全球合作伙伴大会上，中移芯昇发布了首款基于RISC-V内核的MCU芯片——CM32M4xxR。相比传统物联网芯片架构，此次发布的CM32M4xxR采用RISC-V开源架构，是中国移动首款基于RISC-V内核的低功耗大容量MCU芯片。该系列MCU具备高性能、高可靠、高安全、低功耗的特点，可广泛应用于智能门锁、物联网网关、交互面板、测控终端、学生教育、消费电子相关领域。MCU芯片将不同信息源的多种数据进行处理诊断和运算，体现了“算力“的能力。
安全芯片是可信任平台模块，是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置，内部拥有独立的处理器和存储单元，可存储密钥和特征数据，为电脑提供加密和安全认证服务。以“星火·芯003号”为例，由中国信通院和中移物联网联合研发的、第一款中国自主创新可控的主动标识载体芯片，“星火·芯003号”可以实现设备接入工业互联网标识解析体系，其安全性和数据传输可以为企业提供更好的支撑，体现了芯片的安全“能力”。
3 行业数智化加速，信息安全能力需求升级
随着5G新基建时代的加快到来，信息安全面临更加严峻的挑战。突如其来的疫情，频发的网络事故，让信息安全的矛盾更加突出。数智化的加速发展，也使得物联网面临着传统的网络安全威胁以及不同于互联网的新威胁。工信部发布的《物联网基础安全标准体系建设指南(2021版)》提出，到2022年，初步建立物联网基础安全标准体系，研制重点行业标准10项以上，明确物联网终端、网关、平台等关键基础环节安全要求，满足物联网基础安全保障需要，促进物联网基础安全能力提升。
国家越来越重视信息基础设施建设，物联网作为信息基础设施中的一个重要板块，其安全能力也成为基本要求。肖青认为，虽然业界一直呼吁提升物联网基础安全能力，但重视程度与实际的产业发展情况并不匹配，真正愿意在安全上做投入的企业相对比较少。
在5G赋能新基建时代，物联网基础安全显得尤为重要。肖青分析了当前物联网所面临的挑战，他认为其主要挑战在于客户对安全的重视程度以及是否愿意在安全上进行投入，这也是整个业界共同面临的问题。要解决这一难题，他表示，一方面要有政策来引导，另一方面需要企业提供安全方面更加有竞争力的解决方案，让客户既能少掏钱又能真正得到安全服务。
以“中国移动智慧燃气解决方案”为例，中移芯昇依托中国移动自身运营商云网融合一体化优势，可根据不同客户的不同需求，量身定制燃气行业一体化解决方案。其中燃气IoT平台可本地化部署，向下可实现不同运营商的物联网设备的接入、运维、标识解析、安全、FOTA等管理功能，向上可对接企业自身的各类业务管理运营平台及应用，为客户解决物联网设备的各类管理难题。不被动连接公网，为企业提供物理级隔离的安全服务保障，实现真正的安全。
4 放眼半导体生态发展，谋划国产“芯”时代
有研究报告表明，随着我国经济发展方式的转变、产业结构的加快调整，工业化和信息化的深度融合，加上政府大力推进本地的信息消费，预估到2025年时，中国半导体未来七年的市场需求将持续以每年6%的复合成长率增长，中国半导体市场(1.67兆元人民币或2,380亿美元)占全球的份额将从2018年的50%增加到2025年的56%。
半导体产业链条长，应用领域广阔，具有很强的市场分割性，从上游的半导体材料到中游的设备再到下游的应用领域所涉及的范围十分广大，很难形成一家独大的垄断格局，因此有利于企业利用自身特点，形成自己的技术体系和竞争优势。
与很多创业公司一样，处于初创期的芯昇科技也面临着诸多挑战。第一是人才的挑战。目前整个芯片行业的人才都比较紧缺，加上高素质人才的成本比较高，对企业的研发进度、产品竞争力把控造成一定的影响。第二是产能调整带来的挑战。企业可能会看好一个市场，也做出了产品，但由于受产能调整的影响，无法放大自身的规模优势。第三个挑战是市场的检验。企业设计规划的产品在市场上是否为客户创造了有竞争力的价值。
在半导体行业中，每一个细分领域的竞争都非常激烈。肖青认为，要解决人才匮乏问题，最重要的是重视内部人力资源的挖掘，从已有人才出发，提高内部的人均产出、效率与水平。只有内部发展好了，对外部人才的吸引力也就会越来越高。
此外，除了服务于广大客户，中移芯昇还将发挥自身的规模优势，通过过程积累能力，走向更大的领域，如能源、金融、交通行业等。同时更要强调创新的概念，以创新的模式做出高附加值的产品。如果只做底层芯片，实际上还是与应用脱节了。把芯片和应用直接关联起来，这样可以缩短芯片与应用之间的距离，让芯片的技术和产品能够快速服务于应用，让应用快速到达客户，体现出产品属性的价值。在竞争优势方面，中移芯昇依靠中国移动大平台的市场优势，可以直接面向最终用户，迅速真正做出有竞争力的产品。
关于如何促进半导体产业未来可持续高质量发展，肖青认为，一方面要肯定市场化竞争是最好的趋势，通过市场化优胜劣汰存活下来的好的公司，好的团队，好的产品，自然就是高质量的。在这个过程中，有创新精神、有执行力的团队，能在面临各种问题中快速成长。另一方面是从团队自身出发，锻炼好内功，做好产品，研究好市场和客户，真正做出高质量的产品，以此帮助产业高质量发展。目前整个信息化还在高速发展，国家也会越来越重视硬科技，芯片在未来至少还有10年左右的高速发展期，这对业界来说是一个非常好的趋势，也说明了半导体行业是一个非常好的赛道。
作为专业芯片公司，中移芯昇围绕IoT终端设备中的通信、处理器和安全三个领域的芯片进行产业布局，并针对芯片应用及市场拓展，推出门锁在内的多个行业解决方案。未来，中移芯昇将继续加强创新研发力度，推进物联网行业标准化建设，为促进智慧产业发展、加速社会数智化转型贡献更多力量;同时，中移芯昇将继续紧跟5G和物联网发展趋势，围绕RISC-V架构继续开展生态布局，不断推出更多自研芯片产品，携手更多合作伙伴共创“芯”未来，走向国产“芯”时代。
