智东西文|Lina

随着物联网进入与传统产业深度融合的新阶段，预计未来10年，全球物联网将创造超过10万亿美元的产值，约占全球经济的1/10，并与可穿戴、制造业、汽车驾驶形成几个细分市场。从CES、MWC等国际会议上，我们可以看到，物联网产业链中的芯片、模块、网络、平台和应用正在如火如荼地发展。

而传统的单SoC芯片设计周期长，投资成本高，适合单一品类(如智能手机)的大规模出货，不适合物联网产业多元化、碎片化、非标准化的发展。

在美国硅谷，就有这样一支神奇的团队，为物联网芯片的设计和制造提供一站式服务。通过独特的电路设计、独特的封装和独特的SDK算法，物联网芯片的设计和制造流程可以从1-2年以上成功压缩到2-4周。

这家公司的三位创始人zGlue不仅拥有三星/英特尔/AMD/TSMC等十几年的芯片设计制造经验，还成功获得了全球最大芯片代工厂TSMC的代工支持，起步阶段没有钱、没有客户、没有订单。此后，他们还获得了由钟会泰德和BOE牵头的Pre-A轮融资。

一个偶然的机会，Zhidx采访了zGlue的联合创始人兼CEO张明博士，详细了解了这个神奇的团队以及背后的神奇故事。

(吉格联合创始人兼CEO张明)

一、明星团队：半导体大牛聚首

长期以来，硬件设计门槛高的问题一直困扰着张明。凭着多年的半导体行业经验，他深知做硬件的成本高、难度大、周期长，对& quot光& quot物联网芯片等产品。而软件的设计就大不一样了，成本低，难度小，周期短。

当时张明一直在想，能不能让硬件设计像软件设计一样简单？

每次吃完午饭，张明都会在三星大楼周围走一圈，思考一些事情。在和同事、朋友、未来的联合创始人兼CTOJawadNasrullah(前英特尔首席工程师，在2.5D/3D芯片大会上也很有名)聊过，在大楼里走了十几二十圈后，一个& quot建造像乐高积木一样的芯片& quot(下面会提到)逐渐成型，逐渐完善，逐渐在张明心里生根发芽。

不知过了多少次，另一位半导体大牛，前AMDFellow，未来联合创始人兼首席架构师MyronShak也参与了这个项目。

于是，2014年的夏天，在这三位有着近十年半导体经验的大牛的手底下，zGlue诞生了。

目前，吉格已完成160万美元天使轮和750万美元Pre-A轮融资(合计910万美元，约合人民币6000万元)，其中Pre-A轮融资由钟会ted领投，BOE跟投。该团队目前约有40名全职员工，总部位于硅谷，在上海浦东设有分支机构。

二、像搭乐高积木一样搭芯片

那么，吉格是如何做到的呢？根据官方说法，Jigo采用SaaS模式提供芯片设计方案，采用2.5D/3DIC封装技术。底层是zGlue独有的硅基芯片，上层集成了处理器、传感器、通信、存储等芯片，可以低成本、高速度实现小体积、低功耗的系统集成，& quot让制造芯片像组装乐高积木一样简单& quot。

没错，上面那段很绕口，很玄乎。要搞清楚格格到底做了什么，他是怎么做的，我们必须先搞清楚& quot芯片& quot是。

1）当我们谈论芯片时，我们在谈论什么

有两种& quot薯片& quot我们通常讲的，一个是集成电路板系统，一个是SoC，两者都是IC(集成电路)设计的硬件表现形式。

集成电路板在很多年前就存在了，比如下图的集成电路板。厂家在PCB板上蚀刻很多电路，然后焊接电子器件(如电阻、电容、MCU微控制单元、传感器等。)在黑板上。

(iPhoneX主板)

随着集成电路技术的不断发展，我们最直观的感受就是硅片越来越小，但是集成晶体管的数量却越来越多，从最初的电子管时代、晶体管时代、小规模集成电路时代、大规模集成电路时代到现在的超大规模集成电路时代。

今天，数亿个晶体管可以集成在指甲盖大小的硅片上。如果首先晶体管使用最古老的电子管，它们可以连接起来绕地球一圈。

融合一直是发展的一大方向。当很多芯片的外围电路集成在一起，那么这个芯片就可以独立运行，成为一个系统，叫做SoC (SystemonChip)。SoC一般集成了CPU、内存、模拟或数字接口等控制器，以及USB、SPI等其他接口，它完成一个系统的功能。

(iPhoneX上的苹果A11芯片，标准SoC)

比如上图中的苹果A11芯片就是标准的SoC芯片，采用了TSMC的10nm工艺，集成了43亿个晶体管，包括CPU、GPU、ISP和视频编码器。

集成电路板（板级集成）的缺点之一是电路体积大，而SoC级集成能够在体积极小的芯片上实现高性能低功耗，但缺点则是打造周期长（从设计到制造通常需要18-24个月），而且常常使用14nm、12nm、甚至10nm、7nm技术，一张流片动辄几百上千万美元，前期成本异常高昂。而且SoC还不能实现异构集成，也就是把来自不同节点的电路，比如MCU，MEMS传感等，集成在一个芯片上。

当我向张铭博士提问“极戈做的究竟是板级集成？还是SoC级集成？”时，张博士摇摇头——都不是，极戈使用的技术介乎于两者之间，既比板级集成小，又比SoC成本低、打造流程短，还能实现系统级异构集成。

2）怎么把芯片做小？——叠起来

一块SoC的打造流程可以简化成“设计、制造、封装”三块，由芯片设计厂商给出设计方案（比如高通、联发科、极戈等）、由芯片代工厂在一大片晶圆上进行电路刻蚀与集成（比如台积电）、再切成无数小块的芯片由封装厂进行封装测试（比如日月光）。

随着各种消费性电子产品（尤其是以可穿戴设备为代表的物联网产品）诉求外观轻、薄、短、小，对芯片的要求也越来越小。

芯片厂商为此给出了两种路径的解决方案，一种是在芯片制造过程中使用更加昂贵的工艺，从180nm、90nm，一路发展到如今的12nm、10nm（台积电为了研发10nm和7nm工艺，2016年曾投入720亿）；另一种则是在芯片的制造跟封装过程中开始朝着2.5D/3D高阶封装发展。

在传统的2D封装技术中，多个芯片或元器件都集成在基板的同一个平面上。由于基板的走线线宽比芯片线宽高出数量级，产品的性能和功耗会有显著影响，并且引起基板设计中的布线拥堵问题。

2.5D/3D高级封装技术可以简单理解成两层或者以上的芯片或元器件叠加，使得芯片的体积进一步减小。2.5D封装技术中，芯片或元器件被集成到硅中介上，利用硅中介的走线线宽优势实现产品的高度集成化。而3D高级封装则可以实现多层元器件的叠加。这类2.5D/3D高阶封装技术已出现于大规模生产产品中，比如苹果的系列产品iPhone7的A10芯片。

（左：普通集成电路板；中：极戈的芯片裸片；右：封装好的极戈芯片）

极戈的芯片就采用了自己独特的2.5D/3D封装技术，底层采用极戈独有的硅基芯片，上层集成处理器，传感器、通讯，存储等芯片，能够低成本、高速度地实现小体积、低功耗的系统集成。既具备SoC小型化、低功耗的优点，又不需要像10nm、14nm等如此高精度的工艺。

据张铭博士介绍，目前极戈使用的是90nm或者以上的芯片工艺节点，这类技术已经非常成熟，晶圆制造成本跟芯片代工成本都很低，非常之适宜物联网芯片的打造。

3）让设计芯片跟订外卖一样容易

介绍完了极戈的芯片打造流程，我们回过头来讲讲极戈的芯片设计流程。极戈推出了一个名为zGlueZiPletStore的软件平台，专门针对中小型物联网创业公司所打造——比如一个5-15人的智能穿戴创业公司。

用户使用的时候，第一步输入想要什么功能、基于什么处理器/微控制单元（比如“用MCX20Z实现让一颗智能棒球能说话”、或者“让手表可以测量心率”等），接着通过极戈的特殊算法，在几分钟内自动生成适合的芯片设计方案。

此时，用户可以开始基于这个硬件方案编写程序，极戈也会开始联系芯片制造商，通过特有的生产程序和流程，在几天到几个星期之内把芯片打造出来，送到客户手上。

这款软件平台目前正在极戈的合作伙伴当中进行内测，预计明年上半年将会正式推出。

三、“单刀赴会”台积电

虽然公司内部聚集着一众经验丰富的半导体大牛，但和其他创业公司一样，极戈的创业之路也并不是一帆风顺的。硬件公司（特别是芯片公司）前期对资金的投入要求非常大，毕竟芯片代工、制造、封装、测试等环节都价格不菲，虽然极戈的技术能让这一成本大量压低，但仍旧需要至少几十万美元的前期资金——融资成了第一选择。

但是，对于一家芯片公司，投资人必须要看到芯片样片能够正常运作才会考虑投资。再加上极戈所使用的技术目前市面上并没有同类竞品，无法进行平行比较，就更需要看到实物运作才敢投资了。

可是如果没有融资，极戈就无法找代工厂打造芯片样片，也就无法证明自己的技术能够正常运作。就这样，融资跟芯片样片成了先有鸡还是先有蛋的问题。

2014年11月——也就是三年前的这个时候——张铭做出了一个大胆的决定。

一个人、一台电脑、一份PPT、再加一块纸糊的芯片，张铭就这样坐上了从美国飞往台湾新竹的越洋飞机，“单刀赴会”台积电。

（当年那张“纸糊的芯片”）

“事后想想，那时候真是大胆。没有钱、没有订单、没有客户，什么都没有，拿着一张纸糊的芯片，就敢去找世界第一大芯片代工厂谈判。”张铭说到这里笑了笑，有些感叹，“那时候刚从三星出来，几十万美元年薪一下变成零，坐独立办公室变成无家可归找咖啡店讨论工作，根本没想清楚，想清楚了可能就不敢去做了。”

在经过手机上缴、电脑贴条、层层把关、戒备森严的安保手续后，张铭终于在一个小会议室里见到了台积电IoT商务拓展部门高级总监SimonWang，以及其他五位相关负责人。

演讲展示的时间不长，只有大概半个小时。张铭此前已经和台积电北美的相关负责人沟通了近两三个月，相关信息其实大家都已经清楚。

——真正困难的是接下来的询问环节。

没有钱、没有订单、没有客户都暂且不论，彼时在座的人都知道，张铭提出的这项技术虽然理论上能做，但是非常困难。台积电连苹果的单子都赶不过来，为什么要给这样一间成立仅仅几个月、前途未卜的创业公司提供代工帮助呢？

张铭认为，目前芯片代工厂商极大地依赖于苹果这类大客户，一旦接到生意就会是上亿的单子，但一旦丢掉某个大客户，损失将会十分惨重。可未来物联网的市场则会打破这种寡头垄断的格局，数以万亿件的IoT产品将朝着个性化、多样化、碎片化发展，一大批专注物联网的中小企业将会出现，一个智能棒球和一个智能手环需要的芯片并不相同，小型化、短周期、低成本的芯片需求将日益旺盛。

“我当时跟他们说，这个市场非常重要，必须要抓住。这事不管有多难，就算我不做，也会有别人做。”

结局想必大家都猜到了，台积电答应在接下来一年内为极戈提供代工支持，哪怕当时极戈几乎“什么都没有”。通过类似的经历，张铭还成功搞定了同样位于台湾的、世界最大芯片封装厂日月光，以及美国老牌EDA设计公司Cadence——极戈的第一块芯片终于成功诞生。

值得一提的是，极戈拿到京东方Pre-A轮投资的过程也非常有意思。在2015年的CES会后，京东方董事长王东升在参观硅谷一家孵化器。张铭由于一个偶然的机会朋友介绍，在不知道对方是京东方董事长的情况下，给了一个10分钟的pitch。听完之后，王东升跟张铭说，“你们要做的事情很伟大，但是对一个创业公司太难了，这条路其实我走过。我觉得你们可能会遇到很多困难，也有可能做不成。但我很欣赏你的梦想。梦想一定要坚持，只有坚持才会成功。你们要是哪天第一个样品做成了，打电话告诉我。”

就这样，一年以后，第一份样品成功了，京东方决定战略投资，并合作打造智能珠宝及其他产品。

（极戈与京东方合作打造的智能珠宝）

结语：物联网的千亿市场

正如前文所说，随着物联网进入与传统产业深度融合发展的崭新阶段，数个千亿级规模以上的细分市场预计将在未来十年内形成，从芯片到应用，全产业链都在加紧物联网的投入与布局。

在这样的背景下，极戈专注于中小型物联网创业公司，为他们提供物联网芯片设计+制作方案，满足了小型化、低功耗、低成本、打造周期短等一系列需求。不过，新技术的研发、磨合、以及逐渐被市场接受都需要一定的时间，在物联网大潮真正来临之前，极戈更需要加紧研发，早日将平台正式推向市场。