RDA往事

RDA往事
欢迎转载，但请尊重原创。by toctory@weibo toctory@smth
引子
rda做射频的历史应该回溯到2002年或更久以前。rda不是一个普通意义上的中国ic公司：从无至有再至巅峰的成功经验让rda在技术和产品开发方面有着自己鲜明的特点。持续的技术的突破和创新，并以此为出发点获得市场的成功，rda的经验可为后来的高科技公司提供不错的样板。
关于T
在所有的故事还没有开始的更久以前，我在实验室偶然从兵马俑看到一个招聘帖，然后打了个电话问问还招人不。当时应该是下班时间了，正好是T接的，得知我看到招聘贴后直接在电话里简单面试了我一下。后面的故事，都起源于这个误打误撞的电话。
接着是在当时有"小微所"之称的公司c进行的一次长达6个小时的面试。这次面试被问了个底儿掉，运气的是虽然当时还只是一个半吊子，还没有能力完成哪怕一个最简单的差分运放的设计，但这个马拉松面试的结果还是给了我offer。想必T在后面应该是为我说了不少好话。
后来在一个阳光明媚的冬天下午，T和我分享他见证过ns的百兆网芯片的辉煌经历，并向我眉飞色舞的描述计划中的铜线万兆网芯片项目。可惜的是，这个项目从来没有开始，从高速变成了长距离。T也曾经用人们喜欢用ic卡清除车窗上冰雪来向我说明芯片恶劣使用环境，好笑的是这让我也有形成了类似的习惯。很久后我才知道，这次对话的背后，是一切故事的开始。
作为一个老工程师，T让人敬佩。很可惜的是，虽然是在一个公司，但从来没有和他真正的共事。他的职业生涯起于6、70年代，大概结束于2005年左右。他经历了ic行业的新生、成长、壮年并和他自己的身体一样走向暮年。要是公司a上市了他应该会更好，可惜。在此遥祝他安享幸福快乐的退休生活。
缘起
有一年夏天在公园晒太阳的时候，穿着公司a的T恤，还碰到一个娃妈指着logo问我们，啊，你怎么有这个？！告诉她曾经在a有一批不能说出他们名字人的故事后，她也释然了。其实现在回头看看公司a的这些事情，真的没啥。相逢一笑，都是过眼烟云。自己活得好，才是真的好。
大学在对门宿舍看《只有偏执狂才能生存》时，无数次向往硅谷曾经的黄金年代：几个人几杆枪，再加上一个绝佳的主意，去成就不朽的伟业。y曾评价过，那是一个长发飘飘白衣胜雪的年代。多年后在v4上读到wizard转的《DOOM启示录》的时候，我也真切的认为，我们也正在经历国内ic的黄金时代。
后来这段时间的感悟在06年一次在308宣讲会后总结起来，写了一个《看法》http://t.cn/zj8hXKC，据说忽悠了不少有为青年跳进电路设计这个火坑。这个《看法》里的小公司就是RDA。《DOOM启示录》对我还有一个好玩的影响是，我有段时间认为创业该吃pizza，咔咔。所以后来我们吃了很多次必胜客。:)
rda的名字里面，r就是rf，d就是digital，a是analog，合起来就是全都有。这方面的暗示其实很早的时候就都有了。有传言称sr在做电路不长时间后，就被complain模拟电路用了太多的数字register。而这个风格一直被持有并在后面被徒子徒孙们进一步发扬光大，把cmos的特性发挥得淋漓尽致。
和T的阳光对话后，又过一段时间，qq找到我在双安对面麦当劳吃了个早点，此时已经临近毕业了。qq告诉我给offer的公司名字变掉了，从公司c变成了公司a，并领着我去看了看附近的一个二居室，告诉我毕业后要先在这里呆一段时间。当时j博已然很酷的和一台SunBlade100窝在另外一个屋子里了。
浑浑噩噩毕业后搬了进来。j博新买了交换机和电脑，那个"大水牛"显示器真是一代神器，让人深恶痛绝，没准rda仓库里现在还有不少。。。sr给我打了个电话，扔下一篇paper后，工作就开始了。j博很少话，只有每天一起在金白领食堂吃饭时才聊会，sr则每天都有电话。生活简单而枯燥，工作进展神速。
射频
我相信sr早在m公司做wifi的时候，就应该生出了自立山头于消费无线市场的念头了。sr当时正值公司初创，意气风发的年代。可是虽然以前在有线通信方面应该是战功累累，但rf经验却近似于无。大家对gsm的了解，基本都是从协议标准开始学起。但无论如何，两个半人加三台电脑，GSM收发机的设计就开始了。
我和j博两个初哥在无所畏惧的sr电话指导下，开始了不同寻常的芯片设计冒险。与此同时，我猜sr应该淘了个ultra60，在家里一边带娃一边画他的背板交换芯片。在那个年代，用.18um去做多路3~5G Serdes交换芯片还是超级挑战的。与此同时，a公司在硅谷的人马逐渐凑齐，在bj的筹建工作也紧锣密鼓。
客观评价，当时开始做gsm并不是一个好主意(不过进入消费电子是非常英明的，那时通信已经开始急剧衰落)。做其它射频芯片的话早发达了。多年后sr曾说早知道gsm这么难，肯定不做它了。大概要到最近这几年gsm才完全搞定，即使是射频部分，大概也是rda把所有可能的射频组合都搞定后才完全清掉bug。
这几年看到rda在2g市场上现出虎狼之势，希望rda早日完成gsm的封冕之路。n年前我们乍看到gsm带外block要求时的手足无措还历历在目。想想真是很好玩，当时居然拿这样的项目作为rf的探路石，后面跌的鼻青脸肿也是理所当然了。c公司终于寿终正寝，伤心的离开大陆，a公司的人员框架也基本齐活了。
在那个时候，cmos在rf方面的优势还只是在一个较小的圈子里流传。cmos的gsm收发芯片只有英飞凌和slab刚刚推出，areo系列三芯片射频方案在国内市场极为少见。ABB芯片还没有被集成。据说一个手机战斗机公司对我们的评价是：“哈哈，CMOS？射频？哈哈？国内？哈哈哈！？”
qq在附近租下房子，我和j博开始搭建整个公司的系统。我们两个以前分别都是实验室的网管，软件硬件都轻车熟路。那时候服务器很贵，国内cpu落后半年，超微主板志强cpu都在网上找好了让sr带回来，可以省不少钱。好在sr也不抱怨，忙碌的回国日程中辛辛苦苦开车几百公里走街串巷的帮我们买齐装备。
说起网管吐槽一下，这些年我在这个行业遇到的兼职网管基本都是牛人！尤其是能自己搞定flexlm的，几乎都是佼佼者。想来冥冥之中，eda和ic就是天敌，呵呵。
市场的方向
从现在来看，当时公司a的技术储备相当强，但是市场方向的错误使其在相当长时间内只能沦为沧海遗珠，静待其先发优势被时间消磨殆尽。我想任何消费电子ic的市场只要半年不去深圳，其方向就可能有所偏差。硅谷的技术优势弥补不了物理距离带来的市场隔阂。背板交换芯片技术上成功了，但市场惨败。
cmos难点在于高频和1/f噪声的控制。那时候资料很少，我们也都没有什么经验，而上来就做的RF结构则直接是近零中频lowif的新潮结构，超外差好像从来就没有考虑过，虽然电路要简单的多。lowif结构对电路技巧要求较高，由此带来了1/f噪声的恶化。后来在这方面电路上的努力持续了很多年。
同在差不多的时代，国内另外也曾有三家北上广的公司尝试过gsm收发机的开发：RFIC、鼎新、广晟。他们开始的结构选择毫无意外的全都是超外差，最后要么死掉，要么转向lowif。在这点上，cto的技术市场直觉非常重要。一定要走在正确的道路上。这需要勇气和胆量，并以深厚的知识储备为支撑。
技术永远需要向市场拜服，低调的为市场服务，大多数时候唯市场命是从也并不为过。很多ic初创公司很容易掉入”技术陷阱“，两种表现：1、喜好新技术，厌恶成熟技术，对新技术高指标的追求导致spec的瘸腿或高风险；2、以技术的名义忽略市场的诉求，其实很多时候并不是做不到，是不愿去做而已。
一群初哥
开始就我们两个人干活，和j博的分工很好玩：j博做高频的，我做低频的。首先需要啃下来的就是lo。j博精研vco，从电感到变压器尝试过多种不同的方案，但始终都不够好。我因为以前有sdm adc的经验，所以就做sdm的pll。可虽然它们都用sdm，但还是有些区别，我基本不懂，也没人可问，那就看书吧。
我在刚开始ic设计时是做后端。师兄给我calibre的help目录和几页复印出来的design rule，让我硬生生的照那本近千页的svrf帮助搞定drc/lvs。对于没有任何设计流程概念的人来讲真是痛不欲生的经历，直到现在我写文档都常有svrf的风格出现。对后端流程的深恶痛绝，然我一有机会就转行做模拟去了。不过这时一个很好的读文档培训经历，从此以后我再也无惧于大量前言不搭后语的eda help。
从最早读razavi课本的pll章节和习题练习开始，大概花费了一个多月才完成了sr给我的第一篇paper的基本系统设计重现。这时找到了perrot的gfsk博士论文，然后把他的cppsim移植到simulink中，系统仿真速度快了几十倍。后来再经过无数次仿真对齐，从电路参数到相噪指标终于可以直接映射过来了。
gsm中使用sdm pll的话，sdm噪声和settling速度的折中相对较为简单，但cp的噪声难倒了我，当时高vco增益的设定给前端电路设计带来极大困扰。cp的噪声要求把电路的诸多参数都推到了极限。仿真和计算的指标也只能勉强凑够到gsm的相噪mask。我希望能够留更多的裕量，但却没有任何多余的设计空间。
大概到10月份的时候，公司a终于注册成立了。开始时只有我和j博，j博不太懂模拟，我没有人能够问问题，网上能找到的资料非常少。sr给了我们一张isscc的光盘，再加上我读书时定的jssc每年光盘。主要的参考资料就只能看jssc和isscc了。后来我建议有志于技术的同学都至少要读读jssc也是出自于此。
那个时候我的很多问题都是非常初级的。每次在sr回来之前我尽可能多的看书积累一些问题。我还记得sr坐在边上，给我推导gain boosting运放的doublet，写满两张草稿纸。最开始的时候我甚至不会设计基本cascade bias电路，对于电路设计甚至没有起码的概念。好在基本功还行，因此进步还算较快。
大概到了非典的时候，开始对sdm pll绝望了，gsm的pn mask指标看起来如此困难。而与此同时整数pll仿真结果显出很大的诱惑。但lowif的架构又让整数pll的设计过于冒险，犹豫很长时间后，还是放弃了整数pll，决定硬着头皮上，一定要解决sdm的问题。由此开始了后面延续多年一系列电路设计的冒险。
如果现在我再去做gsm，我想应该最后是会选择整数n的结构的。克服sdm所带来的诸多麻烦，还是解决频率分辨率带来的问题？在这两个之间的选择，我想应该是整数n更容易。现在的先进工艺又可以让很多从前不可实现的电路变为可能。现代多模系统不了解了，但多半也不是大问题。但当时没有这些条件，毕竟工艺的代差可以让电路面目全非。
大胆妄为
另外一个有意思的事情是，似乎是从一开始设计目标就是全集成pll，片外filter就没有从来没有考虑过，虽然这给设计带来很多麻烦，但对应用就比较友好了。为解决cp噪声，尝试了无数的电路方案和设计技巧，甚至一度将设计面积放大到1.5mm2。无论如何笨拙粗鄙，最后的电路终于勉强凑够了设计指标。大概rda成立一两年后，m司的jz过来和我们炫耀只有一个引脚的loopfilter，被嘲笑回去：我们不要引脚！
公司a在rf方面投入的资源逐渐增加，虽然还是瞒着投资人。回过头搞定adc，还是延续以前的设计习惯，2阶5bit，但想必sc架构提高了不少滤波器指标。更好玩的一个事情是，基于习惯，我毫不犹豫的在后端部分放入一个mini dsp，通过微代码实现滤波和解调。一个运行在208M的dsp核，真是年少轻狂啊。
当时我的算法设计也是充满了大无畏精神。lowif的直流偏移给电路设计带来了许多困扰。即便是充分利用了cmos电路的dsp优势，在稳定时间、带内衰减、直流抑制三个方面的折中也是很困难的。我毫不犹豫增加了2级iir来搞定它，真所谓兵来将挡，水来土掩，简单粗暴直接。和后面的精炼优雅完全不同。
作为一个dsp设计控，当时还和wt讨论是否需要做一个多口reg，换成simd架构来降主频。但最后我们还是放弃了可重构的设计，直接map到硬件来节约大量功耗和面积。即便如此，数字还是用掉了40+%的全芯片功耗预算。这些尝试在rda的最终产品中几近消失，但其中积累的经验让我们在后面少走很多弯路。
现在看起来真是时过境迁，mini dsp类粗可重构结构在新的工艺条件下对于多模系统又会有不小的诱惑力。算法中的agc环路也吃了不小的苦头，设计中的想当然(增益切换时，忘记了直流点漂移需要重新校准)让电路的设计麻烦许多。后来想出来一些提前进行增益判决和控制的方案，这块算法到才完全定型。
公司a的背板交换芯片市场上无功而返后，开始琢磨新的市场方向。这一次还是猜错了，面向工业应用的lre在后面继续被证明又是一次错误的市场定义。直到rda成立后，开始转向消费电子，才终于从ip vendor成功的转型成有自己产品的公司。而到这个时候，已过去四五年了。市场的不准确定位害人不浅。
这颗充满冒险精神的gsm射频芯片中集成了许多无所畏惧的创新电路和无数bug，在我离开公司a后终于tape out，然后就没有然后了。从开始到最后投片，整个项目累计不到8个人年投入。这样的风格在rda度过初创期后又重现，形成了传说中的“乱枪打鸟”战术。所以无论rda号称做什么项目都是可能的，因为只有2、3个人在做那个项目。
新的篇章
大约是某年初的一天晚上，我突然收到sr的电话确定他将要离开公司a，筹建一个新公司。几乎没有什么犹豫，我决定加入他的新团队。我们的离开激怒了a公司，整个过程充满了戏剧性，从开始的温文尔雅到后来的兵刃相见。虽然后来和解，但很长一段时间j博和我都使用化名来尽可能避免可能的法律风险。
虽然一直都怀抱自己创业的计划，但提前离开a公司，暂时放弃当时看起来气势如虹的gsm项目，的确是出乎意料的。sr还没有从国外回来，我和mm一起寻找写字楼并和v确认，后来rda一直在这里。作为sr口中的“哼哈”二将，j博和我先后离开a公司，jc也差不多这个时候加入。团队快速扩张持续了2年左右。
这个时候，虽然经验都少得可怜，但rda集中了不少同时代的业内精英在一个自由宽松的技术环境中。同时sr作为一个强大的技术发动机，不停的推动着各项技术的演进。典型情况下，平均每6个月所有的电路模块都会有一次技术升级。通过这种密集的高智商高资金投入的积累，rda的技术水平飞速前进。
在一颗关键芯片成功后的庆功宴上，v曾问我：rda的成功是否是可复制的？我回答是。那种场合，怎么也该说否啊！真是没眼力见。当然，除了资金技术市场人脉，还有一个运气，这无法复制。rda通过技术创造换取性能和成本优势，从而后发先至。这种模式非常少见。这种强技术导向对于单颗产品是高风险，是需要运气的。这也是“乱枪打鸟”的根源，以此来降低风险。
历练
这时由于多方面的限制，gsm项目看起来更为遥远。它的真正复苏要等到多年后，虽然和它相关的努力从未停止。但扫清技术瓶颈谈何容易！由于资方的压力，第一个项目是一个小众产品。为防止失败，这个产品准备了多种方案(包括一些天马行空的方案)。最终的结果倒是不错，第一版中收发链就直接打通。
几年后我处身置地在同样的角色时，才深刻感受到sr在当时初创时的艰难处境。作为一个高科技创业公司的技术领袖，在技术创新和市场压力之间做出合理的选择是如此困难。在这样的环境上保持清醒的认识，在重重重压中保持对新创技术的追求需要强大的冒险精神和良好的技术直觉来抵抗其风险。
一开始的时候，人均营收就存在于rda的日常聊天中，根据后来多年运营经验，我对此深以为然。作为一个高科技公司其本质是高风险高利润，只有高毛利和高人均营收，才能保证其源源不断的技术创新。而新技术带来成本和性能的提升，提高市场竞争力和毛利水平，这构成了一个高技术的正反馈运营模式。
在一段时间中，经常可以看到对rda作为价格杀手的指责，部分评论中甚至透露rda是亏本恶性竞争。我相信低价可能有一些市场策略的考虑，但绝不会亏本，技术水平决定了rda的毛利在同行业是领先的。指责rda的那些朋友们当然想象不到在低价的背后，技术团队为cost down远超常人的艰苦努力。
搞笑的是，经过多年竞争，国内的很多design house已然把很多方向做成了传统行业：从市场渠道出发，低成本的反向设计或者抄袭，然后再压低运营利润在市场上竞争，每个环节都在做减法。然后他们哀嚎高科技行业利润太低。殊不知他们的ic已经不是高科技模式了。拿金榔头钉钉子，你还是在做木工。
在很多时候，技术是可以换成本的。匪夷所思的技术对应于对手无法想象的成本控制和领先的客户体验。早在第一版的时候，在rda的FM芯片中就在加入了自适应的多径算法，而crystalless之类的，更是从一开始就把它做出来。而在具体的实现中，为低功耗也是采用了诸如能量回收之类的激进设计。
寒冷冬天离开暖和的被子去上厕所是很痛苦的事情，技术上也同样如此。有本事抛弃一个看似已经工作只有少量不足的电路，去重新开发优化一个有亮点但也有未知风险的模块，这决定了技术领导人的高下。不是说一定要去冒险，喜欢冒险而死掉的例子太多了，而是去冒险的同时，有能力和把握控制得住。
产品开发中，这种权衡和取舍非常的考验人，对个人能力和压力承受能力要求非常高，称之为针尖上跳舞毫不为过。只有经历过才能理解：总会有时候你必须全下，你必须赢。To be or not to be? 无数的犹豫彷徨，而tape out日程却已经订好，Dead line就在眼前。
无所畏惧
在rda刚开始的时候曾拿到一份slab的产品手册，其pll的pn指标曲线给我强烈的冲击.高山仰止的感觉至今记忆犹新，虽然早在a公司时候就已通过专利知晓他们的架构和算法。基于对于其结构和指标的景仰，我们曾在第一版电路中做了一个整数pll和一个非常复杂的射频(1.5倍)上变频电路作为lo架构备份。
第一颗产品无惊无险的顺利搞定，连带PA和transciever。但是其后的一个收发机项目碰到了真正的难题，由于市场需求的复杂性，对lo要求极为苛刻：同时对稳定时间和邻带相噪提出了极高的要求。在以后的所有rf项目中再没有遇到更难的要求，因为现代rf协议周全的考虑降低了切换时间和带外blocker要求。
这个接收机的原始协议没有考虑到无缝切换，补丁后预留给pll的切换时间只有20uS；同时由于协议缺陷，对400k相噪要求达到了-120dBc，再加上19.2M的较低参考频率和小数分频要求。所有的这些要求相互矛盾无法调和，理论计算结果就基本超出指标，碰到大问题了。lowif架构和lo要求产生了严重冲突。
与此同时，当时有好几家公司在竞争同样的项目，rda最后加入，市场形势也不太妙。而且第一个小众项目虽然成功，但市场销量不多，A轮融到的资金也在迅速的消耗。此时公司的全部重心都放在这个项目上。在这个项目上，没有退路。我想sr应该经历了无数次技术路线犹豫和抉择，幸运的是，最后所有的问题都趟了过来。
这个项目是rda做的第一个真正符合协议标准的设计。中间许多设计反复多次，试尽无数方案。full tapeout好像就有3次，改metal更是无数。但它是一个很好的磨刀石，高的起点虽然导致开发周期延长，但后面的技术红利给予了足够的补偿。在此之前，无数艰难险阻。此后，所有射频收发机项目无往不胜。
这个项目之后很长一段时间，rda对标准协议的收发机深恶痛绝。并毫不犹豫启动了fm，dvbs，对讲机等一系列没有严格协议的项目并在市场上获得相当的成功。当然其实除了gsm，当时wd，td的transciver也开始了，只是重心不在那边。看到泰景数钱数的手抽筋也毫不犹豫冲进tv插一杠子，干死在ipo之前，当然这是后话。
迎刃而解
再回到pll，rda从开始的时候，sr的技术直觉给出了一个正确电路方向(sc，当然，你们都知道的，狗熊掰棒子，这个方案后来也被抛弃了)。但对于第二个项目，由于sdm架构中settling时间和邻带相噪的矛盾，很难找到合理的设计点。在某个晚上，我将sr提出的一个双结构模型拓展为多结构的模型，基于多速率滤波器的经验，突然想明白电路结构原来是一个fir！
顿时茅塞顿开，第二天兴奋的告诉sr这个消息，sr半信半疑。直到最后在5052A上看到sinc的谱特性才完全相信。基于这样的的抽象模型和由此衍生出的一系列电路技巧，在数次full tapeout后终于达成目标。那个曾经长期萦绕的梦魇，15us锁定时间和-125dB@400k的要求终于达成，各种欣喜无法言表。
虽然还存在一些问题，但此时再回看gsm的mask要求时，却已远远超过。关键邻道指标甚至低15dB或者更多。曾经遥不可及的slab的pn曲线也不再神秘。一览众山小。但这还只是开始。在对讲机项目中，无控制的协议给rf前端带来了近似无理的要求。带内相噪指标地方比当时最好一款信号源4438C要求还高。
新结构带来的好处是在任何射频收发机中，sdm的噪声再也不会成为我们pn要求的障碍。而分数分频的近乎无限频率分辨率对后面的射频架构又带来诸多好处。指标裕量给成本、功耗、其他模块的易用性设计都带来的大量的设计空间。我甚至试图将这颗收发芯片设置在debug测试模式，卖给华为中兴当基站频率参考源。
挑战还在继续，对讲机在离本振15kHz邻带存在80~95dB的Blocker。由此带来lo的要求近似荒谬：pn性能需要和4438C信号源耗电几十瓦耗资十几k刀的输出几乎相当！再咬牙冲上去，屡败屡战，问题终于解决。然后在这个领域再次横扫牛鬼蛇神一统江湖。更早一步开发该项目的仕康，鼎新却已销声匿迹。
持续的演进
技术演进在持续，在这两个项目作为pll模块的磨刀石，分别解决带内、带外相噪后，sdm分数分频的pll臻于完善。从此以后lo从来就不是rda产品的性能瓶颈。而相似的故事也同时在所有的其它电路模块中发生，adc/mixer/filter/lna等诸多模块、系统架构、算法等在后续开发中不停更新换代，日趋稳定。
单个模块指标的设计冗余也为项目的成本控制、实现速度等方面带来诸多好处。指标满足之余，后续的电路演进开始集中到成本控制方面。搞笑的是sr的面积砍半再砍半目标，第一次顺利实现。第二次砍半时由此引入了不少问题，但居然也还是成功！我猜他们上市后已经又砍半了，哈哈。
一个好的产品定义就成功了一半。这句话的前提就是不要卡在产品的实现上。在rda通过了基本技术市场积累之后，其后续的商业成功处决于他们选择合适市场路线和产品方向。上市后对于营收的要求显然在一定程度上会和他们原有的成功经验有所冲突，但相信在骨子里sr是不会放弃对技术的追求。
虽有波折，但rda从初创到上市还是比较顺利的。上市那天我正在芝加哥，闲暇中看到rda上市的消息，虽离初创已隔多年，但还很是激动了一把。寻门而进，破门而出。离开rda后我便放弃了rf方向重新开创新领域。但在此前积累的诸多经验和理念还是影响至深，并在后面多年实践中形成自有的风格。
这个话题就到此为止了。。。后面的故事，以后有机会再说。至于我为什么离开，有人喜欢泡茶，有人喜欢在边上坐着喝；我可能就是属于前者吧。还是那句话，离开热被窝很难很痛苦，但只有这样才能有自己的天地。似我者死，学我者生，技术上发展也是一样的。还有，我和rda感情倒是从来没有破裂过。也在此恭贺展讯获奖，毕竟在国家眼里，一个行业是休戚与共的。
后记
写这些东西也是留个纪念。网上一堆骂rda搞坏行业的，虽然早就不在那里了，但看着他们骂还是有点难过。。。rda一直很低调，我写这些东西也是从一个了解他们的旁观者角度，讲一些以前的故事，如何用技术去换市场的。