姚永平是STC南通國芯微電子/宏晶科技創(chuàng)始人，他創(chuàng)造了中國IC設(shè)計(jì)公司的奇跡，他的8051單片機(jī)已經(jīng)占領(lǐng)了全球市場的80%以上，并且他的市場優(yōu)勢還在不斷擴(kuò)大。他幾乎不接受媒體采訪，但不久前他向本站披露了他的創(chuàng)業(yè)奇跡。姚工的經(jīng)歷幾乎就是一部近代MCU發(fā)展史，本文將和讀者一起分享他的傳奇經(jīng)歷、對行業(yè)的認(rèn)識以及對大學(xué)MCU教育的觀點(diǎn)。
能否談?wù)勀贛CU業(yè)內(nèi)的經(jīng)歷？貴公司如何迅速的奪取了8051的市場份額？
我的創(chuàng)業(yè)也是逼出來的。1997年我在南京做研發(fā)，公司做不下去了，我被恩師林博士賣豬仔賣到深圳(美商Amlogic)，用8032CPU + DSP做VCD, 再后來幫Zoran做全球第一款超級VCD。再后來卓然進(jìn)中國把我們挖了，建立起其國內(nèi)的第一個研發(fā)團(tuán)隊(duì)。無處安身的我后來只好自己出來創(chuàng)業(yè)用8032CPU做單片機(jī)。
先說說單片機(jī)MCU的技術(shù)發(fā)展歷程。MCU的程序存儲器從外部ROM發(fā)展到內(nèi)部EPROM到OTP到MTP再到Flash。但OTP/MTP燒錄程序要外接12V電壓，我們STC是全球第一個用Flash將MCU ISP(在系統(tǒng)可編程)產(chǎn)業(yè)化的公司。
STC南通國芯微電子/宏晶科技創(chuàng)始人姚永平
飛利浦為什么能分享英特爾的單片機(jī)市場呢？憑借它的OTP技術(shù)，只能編程一次但成本低，英特爾MCU當(dāng)年是紫外線擦除, 可多次編程，但很麻煩，紫外線照射擦除一次舊資料要花20分鐘，成本極其高昂。Atmel乘機(jī)推出了MTP的AT89C52系列幾年時間就分得了半壁江山，他那時號稱Flash MCU，其實(shí)是MTP，實(shí)現(xiàn)不了ISP, 它最典型的特征就是要外部升壓到12V，才能編程，而不是工作電壓就是編程電壓(內(nèi)部升到12V)，并且只能一千次(省不了昂貴的仿真器和編程器)。
OTP和MTP擋不住MCU Flash ISP的趨勢，我們的MCU一推出就全部Flash/ISP化, 領(lǐng)導(dǎo)了技術(shù)革命的潮流，并且我們的CPU內(nèi)核速度還比他們快很多，抗干擾又強(qiáng)，內(nèi)置復(fù)位，兩年內(nèi)就占領(lǐng)了市場。2007年，Intel停止生產(chǎn)8051。以前我們VCD是用一個8032外掛一個ROM(EPROM或OTP)，外加復(fù)位電路，現(xiàn)在全部集成了。
存儲器進(jìn)化的進(jìn)程，從OTP過度到MTP再向FLASH過度，也是MCU進(jìn)化的過程。AT89C52實(shí)際是MTP，對外號稱是Flash，但還得用專用編程器燒錄，當(dāng)時一個編程器要賣5000塊。我們出現(xiàn)后, 做編程器和仿真器的公司生意減少了很多，做芯片進(jìn)口貿(mào)易的也是，所以國內(nèi)罵我們的聲音很大，講了很多我們的壞話，是我們影響到很多人的既得利益，但最終用戶歡迎我們的技術(shù)革新。我們的MCU可在線編程10萬次以上，典型3秒就可實(shí)現(xiàn)程序更新，后來大家?guī)缀醵疾挥脤Ｓ梅抡嫫骱蛯Ｓ镁幊唐髁耍C明我們的MCU技術(shù)確實(shí)領(lǐng)先。
這都是顛覆性的技術(shù)，OPT取代紫外線擦除EPROM，MTP取代OTP。比如說，當(dāng)時紫外線擦除單片機(jī)軍用陶瓷封裝，價格要150塊錢一顆，而OTP可能只要30塊RMB一顆，成本只是前者的五分之一。
我們當(dāng)時抗干擾莫名其妙的強(qiáng)——現(xiàn)在STC15W系列更強(qiáng)了。我95年用飛利浦的OTP 單片機(jī)做電表時，干繞從交流進(jìn)來，電源部分要加一大堆抗干擾電路，用上我們的單片機(jī)之后，就再不用加那么多抗干擾電路了。當(dāng)時飛利浦的OTP單片機(jī)用在電表上經(jīng)常性死機(jī)。后來Atmel進(jìn)來，采用MTP技術(shù)，抗干擾也沒做好，我們只用2年的時間就占領(lǐng)了飛利浦和Atmel的8051系列單片機(jī)市場，說明我們中國也在部分領(lǐng)域開始全球領(lǐng)先了，開始領(lǐng)導(dǎo)全球MCU技術(shù)革命的潮流了，現(xiàn)在很多歐美同行都在模仿我們的理念。
我當(dāng)時沒有將我們特有的ISP技術(shù)申請專利，這個技術(shù)后來被一些廠商反匯編把我們的二進(jìn)制代碼學(xué)去了，抄襲了我們的程序，他們的CPU也可以盜用我們的ISP工具，但那也只是我們2004年的水平，我們現(xiàn)在前進(jìn)的很快。當(dāng)時我的工具已經(jīng)免費(fèi)送出了幾十萬套。
在防止破解方面，我們技術(shù)一直在前進(jìn)，現(xiàn)STC15W系列還無人能解密。另外我們還是全球第一個做出程序加密后傳輸(讓您自己的客戶升級程序而拿不到你的程序)，和第一個做出發(fā)布項(xiàng)目程序的功能, 用戶可以直接打包生成、一鍵升級(只需要一個升級按紐），不需每次都要設(shè)置單片機(jī)的參數(shù)，可避免錯誤的發(fā)生。這個技術(shù)我們已經(jīng)申請了專利。現(xiàn)在含在報的專利有20多個。之前我們都忙得沒有時間寫文檔申請專利，但搬進(jìn)南通科技園后，政府要支持我們上市，要求我們注重專利的申請工作。
貴公司的1T 8051針對ARM MCU和OTP MCU有何優(yōu)勢？
我們現(xiàn)主力產(chǎn)品STC15W系列單片機(jī)，不需外部時鐘，不需外部復(fù)位，一個芯片就可以仿真，寬電壓，低功耗，超強(qiáng)抗干擾，超級加密，全部在系統(tǒng)可編程，內(nèi)置ADC/PWM/DAC/EEPROM/比較器，真正實(shí)現(xiàn)了一個芯片就是一個片上系統(tǒng)的目標(biāo)！
你們雜志老是被人騙宣傳ARM要取代8位單片機(jī)，這是謬論，是不懂技術(shù)做市場的人講的騙人的話！
用 ARM或MIPS核的32位機(jī)，他們主要面向計(jì)算，追求的是速度(MIPS)，32位機(jī)的內(nèi)核比我們8位的大，天然就會功耗大抗干擾差。我們的1T 8051是面向控制，追求的是抗干擾，是強(qiáng)抗靜電能力(ESD), 強(qiáng)抗干擾能力(EFT)。所以他們側(cè)重在MIPS, 我們側(cè)重在ESD/EFT上。我們現(xiàn)STC15W系列，有信心是全球現(xiàn)在推出來的Flash MCU中抗干擾最強(qiáng)的。
STC 單片機(jī)內(nèi)核是5000門至7000門，而Cortex-M3是3萬3千門，Cortex-M0是一萬門(里面連除法指令都沒有)，所以芯片天然功耗和抗干 擾要比8位單片機(jī)差。其次，所有用ARM的MCU廠商要交License和Loyalty，它在成本上肯定比我們高，怎么可能來取代掉STC的1T 8051呢？STC的核，是南通國芯微自己的，沒有前面所說的費(fèi)用。我們的核也小，憑什么用ARM的核成本會比8051的低呢？再說中央要求提高國產(chǎn)化 率，都在支持國芯。
另外，STC Flash MCU趨勢上要取代OTP MCU。Flash工藝現(xiàn)要25層光罩， OTP工藝要16層光罩，隨著工藝的進(jìn)步，F(xiàn)lash的光罩層數(shù)也在減少, 在未來2年，也可能會減少到16層附近。現(xiàn)在STC Flash MCU最便宜的只要0.89元一片(STC15F100W)，一年后可能只要0.49元，二年后可能只要0.29元，而OTP的最終也只能到這。同時 STC Flash MCU可支持EEPROM功能和ISP升級，簡化設(shè)計(jì)，縮小系統(tǒng)面積，方便升級，遠(yuǎn)優(yōu)于OTP。現(xiàn)在設(shè)計(jì)周期要求短， MCU就必須要支持ISP升級,這樣可以避免產(chǎn)品程序設(shè)計(jì)錯誤造成的返工成本。
第三，超強(qiáng)加密防破解。宏晶科 技的第九代加密技術(shù)超強(qiáng)加密、現(xiàn)無人能解密。還可支持程序加密后傳輸，讓普通消費(fèi)者自己升級軟件而拿不到您開發(fā)的程序。加密鑰匙可提前燒錄進(jìn)去，長達(dá) 256個字節(jié)，0.1秒的燒錄時間，超級計(jì)算機(jī)算一兩百年都算不出來。這是我們的又一項(xiàng)全球首創(chuàng)，已經(jīng)申請了專利。我現(xiàn)在懸賞20萬請人解密幫忙找漏洞， 但現(xiàn)在還沒有人能解開。這種技術(shù)一出來就受到有研發(fā)能力的方案公司歡迎。工程師是靠開發(fā)出的產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)來買房買車，結(jié)婚生子，贍養(yǎng)父母養(yǎng)兒防老的啊， 都被開源了，如何買房買車？
第四、超強(qiáng)抗干擾。2006到2013年我們把抗干擾技術(shù)研究透了。現(xiàn)在全球沒有 一家基于Flash技術(shù)的新MCU的抗干擾能力有我們強(qiáng)。他們只講MIPS，我們也關(guān)注MIPS，但我們更關(guān)注的是ESD和EFT，超強(qiáng)抗靜電和超強(qiáng)抗干 擾。同行們說他們的抗靜電可達(dá)8千伏，1萬伏，全在瞎扯淡, 都是芯片的地線未接大地測試。要測芯片的抗靜電，要將芯片的地線接大地，用靜電槍去打，接觸式和非接觸式每個口各打10槍，我們的STC15W系列全部在 4千伏以上，甚至有些口能過6千伏。我就知道有一家，他們的芯片抗靜電測試1500V以上就不行了，如果是地線接大地去測試的話。他們吹牛可以 2000V/4000V/8000V，1萬伏，搞得我們都沒辦法宣傳了。所以現(xiàn)在我改成“整機(jī)輕松過2萬伏靜電測試”。他們的也這樣打20槍，早就被打壞 了。
中國工程師自從用上我們國產(chǎn)單片機(jī)之后，國外單片機(jī)的價格只好不斷降下來, 他們也只好學(xué)我們的本地化服務(wù)，對用戶是個利好消息。現(xiàn)在ARM的32位機(jī)陣營同質(zhì)化競爭相當(dāng)嚴(yán)重，沒有創(chuàng)新(都不肯用自己的大腦思考, CPU)，價格戰(zhàn)殘酷，現(xiàn)32位機(jī)陣營幾乎沒有贏利的，影響他們的長期發(fā)展(甚至不能生存到要賣公司)，這也對用戶不利。已有一家將自己賣了，其產(chǎn)品線問 題多多無人維護(hù)被新東家停產(chǎn)，受害的用戶有苦無處申冤，另外一家新公司也傳支撐不住，要賣了，我們還好，不停地在創(chuàng)新，有自己的特色，可以考慮收購一些公 司，充實(shí)一下我們的產(chǎn)品線。要加盟我們的可聯(lián)系我們。
能否談?wù)劰镜陌l(fā)展策略？
客戶強(qiáng)力建議我做32位的單片機(jī)，我們明年下半年會上32位，可能會用自己開發(fā)的核或第三方的核。這取決于我們編譯器是否能快速開發(fā)出來。集成環(huán)境已做好了，如果我的編譯器能按時出來，就用自己(南通國芯STC)的核，提升大家的民族自豪感。
我們STC32單片機(jī)的目標(biāo)是取代所有已進(jìn)入中國大陸的32位MCU。我們的1T 8051目標(biāo)就是要取代所有進(jìn)入中國大陸的8位MCU。現(xiàn)在我們已經(jīng)占有了全球市場80%以上的8051單片機(jī)市場！
同 時我們繼續(xù)維持直銷的方式，不用代理商渠道。我們的宣傳資料上都直接標(biāo)了產(chǎn)品價格，老板也好，采購也好，工程師也好，都知道我們產(chǎn)品的價格。我們希望我們 的客人有競爭力，而不希望中間層搞鬼，使客戶競爭力下降。32位機(jī)的產(chǎn)品就價格不透明，有眾多家廠商在做，也有很多代理商，做不到透明公開報價，即使上面 要降價，下面可能也不愿，因?yàn)榇砩淌掷锟赡苡幸淮蠖褞齑妗Ｎ覀冊诖箨?個分支機(jī)構(gòu)，臺灣一個，用心做好服務(wù)就可以了。
能否談?wù)剬Υ髮W(xué)單片機(jī)教學(xué)的看法？
現(xiàn)在學(xué)校的學(xué)生到底應(yīng)該學(xué)32位好還是8051好？我覺得應(yīng)該是 8051單片機(jī)好。因?yàn)楝F(xiàn)在大學(xué)嵌入式只有64個學(xué)時，甚至只有48個學(xué)時，學(xué)生能把8051單片機(jī)學(xué)懂做出產(chǎn)品，今后只要給他時間，他就能觸類旁通了。 但如果也只給48個學(xué)時去學(xué)ARM，學(xué)生沒有學(xué)懂，最多只能搞些函數(shù)調(diào)用，沒有意義，培養(yǎng)不出真正的人才。所以大家反思說，還是應(yīng)該先以8位單片機(jī)入門。 C語言要與8051單片機(jī)融合教學(xué)，大一第一學(xué)期就要開始學(xué)，現(xiàn)在有些中學(xué)的課外興趣小組多在學(xué)STC的8051+C語言。大三學(xué)有余力的再選修32位的 課。
再講講C語言，現(xiàn)在工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)講C語言的書多是空中飄著，落不著地，學(xué)完之后不知道干什么。以前我們學(xué) BASIC/C，學(xué)完用DOS系統(tǒng)，也在在DOS下開發(fā)軟件。現(xiàn)在學(xué)生學(xué)完C，要從Windows去返回DOS運(yùn)行，學(xué)的C也不能在8051上運(yùn)行。嵌入 式C語言有多個版本，國內(nèi)Keil C 流行，早知Keil出售，我就收購它了。現(xiàn)在學(xué)標(biāo)準(zhǔn)C語言，沒辦法落地了，學(xué)完了，PC上干不了事，單片機(jī)上也動不了。我們現(xiàn)在推教學(xué)改革將單片機(jī)和C語 言(嵌入式C, 面向控制的C)放在一門課中講，在大一的第一學(xué)期就講，學(xué)生學(xué)完后就知道他將來能干啥了，大一的第二學(xué)期再開一門Windows下的C++開發(fā)，正好我們 的單片機(jī) C語言給它打基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)完模電/數(shù)電(FPGA)/數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/RTOS(實(shí)時操作系統(tǒng))/自動控制原理/數(shù)字信號處理等后，在大三再開一門綜合電子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，這樣人才就誕生了。我現(xiàn)在主要的工作是在推進(jìn)中國的工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)高校教學(xué)改革，研究成果的具體化，就是大量高校教學(xué)改革教材的推出。希望能在我 們這一代人的努力下，讓我們中國的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)全球領(lǐng)先。
