爱华网就是在这一次庆典上，邓中翰下了回国创业的决心，“那个念头来得如此迅猛和强烈，让人难以招架，渴求得让人心悸，现在好像没有机会去体味那种激情了，有点怀念”。邓中翰说。
邓中翰萌生了成立一家中国本土芯片设计公司的设想。在信息产业部和各级相关领导的支持下，1999年10月，他的想法成为了现实，邓中翰与来自朗讯贝尔实验室的张辉、惠普的杨晓东等人放弃了在美国的事业与成就归国，借鉴硅谷模式成立了中星微电子公司。
然而，在邓中翰选择回国创业之前，邓中翰曾经在硅谷创立集成电路公司PIXIM.INC，市值很快达到1.5亿美元，邓中翰已经达到了像他这样的莘莘学子难以达到的事业高度，对其回国创业的真实原因，邓中翰用爱国来解释，很多人未必能够真正理解，但这确实是他的思想原貌。“我们的团队都是‘海归’，对为什么回国创业私下里我们发现至少有三点是共识，首先是爱国，很多人可能觉得这是唱高调，那我劝劝他出国走一趟，最好是到美国，只有到了外国，你才能知道什么是‘中国心’；其次是事业心，我和我的伙伴们都是有‘野心’的，不甘心在硅谷，在别人的地盘干一辈子；还有一点可能就是我们技术工作人员的‘老毛病’了，追求将一流的技术转化为一流的生产力，自己创业，做自己的技术，做自己的企业是最直截了当也最有挑战性的工作”。邓中翰说，“我们这些人，当初出去就是为了回来的。”
中星微开始启动，无形地界分了中国芯片业的一个时代。
“很艰难也很幸福”
中星微在北京北四环边上的办公室常常彻夜灯火阑珊。
因为上班的时候太忙，邓中翰率领的中星微核心团队常常只好利用晚上的时间开会，他们称之为“碰一碰”，有时候这一碰就碰到三更半夜。对中星微来说，要做的事情确实太多太多了。
中星微电子成立之初，他们与信息产业部领导一起，多次沟通、探讨，决定借鉴微软的做法，从世界市场空白点着手进行公司主要产品的战略布局。相对通用CPU、存储器（Memory）芯片已经有Intel、三星这样的国际霸主领域，或如ARM或MIPS在嵌入式处理器市场上确定强势地位，对于缺乏人才和市场运做经验的小公司，要向它们挑战似乎有些“以卵击石”，甚至功亏一篑。而被全球普遍注目的数字多媒体芯片领域仍处于群雄混战局面，且未来无论PC或移动通信业务，甚至3C整合时代的消费类电子等应用，数字多媒体芯片均担当“心脏”角色，邓中翰认为，“借以庞大市场需求，中国厂商联手攻克数字多媒体芯片领域，便如同美国攻占通用CPU、韩国攻占Memory芯片一样，完全有机会成功”。于是，中星微切入市场的点定位为以CMOS数码技术为依托，研发百万门级超大规模专用数码摄像处理芯片。因为这种芯片的应用领域涉及个人消费的数码相机，工业上的质量检测、生产监控，天文器械、医疗设备，还可应用在交通、银行、视觉玩具、通讯等方方面面，市场容量大。最主要的，邓中翰看到了未来通讯、家电和CPU的合流趋势，数码摄像处理芯片的市场更加广阔，占据了数码摄像处理芯片的市场高点，就有可能占据产业链的高端。中国的芯片产业就会在同世界的互动中壮大起来。
从芯片定义到设计、流片、量产大概需要1年多的时间。2001年3月11日，中星微电子推出中国首枚具自主知识产权、百万门超大规模数字多媒体芯片“星光一号”，其集成度达到奔腾系列的水平，一个纽扣大小的空间里集成数百万个晶体管，光刻尺度0.25微米。中星微已经走在数码摄像处理芯片的领先位置。时任国务院副总理的吴邦国亲笔题词，表示祝贺。随后，中星微与微软建立战略伙伴，成功开发微机多媒体数码拍摄系统所需要的全部数码图像处理、压缩、存储和高速传输的单芯片。
芯片产业是集团军作战，人才、资金、技术、市场销售、国际合作等缺一不可。2002年1月11日，微软与中星微公司签署《共同推动全球数码影像技术和市场的联合备忘录》，结成全球战略同盟，产品捆绑销售。接下来中星微的第二代产品“星光二号”实现了视频音频固化一体并同步，结束了图像处理芯片的“默片”时代。“星光二号”被韩国三星、美国Creative等知名厂商的最新摄像头产品采用。同年11月，中星微的第三代产品“星光三号”从PC领域延至智能监控领域，成为富士通生产的世界上第一台用手机控制的机器人的“眼睛”。2003年2月，第四代产品“星光四号”成为国内第一枚有自主知识产权的手机彩弦芯片，终结了国产手机缺少自主知识产权核心技术的历史。2003年10月，“星光五号”具有“星光一号”到“星光四号”的全部功能，是一颗集大成于一身的图像处理芯片并确立了世界同类芯片市场的绝对领先地位……分析全球产业环境和本土产业链、市场资源，能否在成本竞争优势下快速地创造出竞争力的产品，这才是“中国芯”的竞胜法门，这是中星微电子成功突围的真谛，而这也是中星微经过5年的努力才找到的感觉。然而，对中星微来说，此时不断升级的多媒体应用需求，技术流程和产品开发的挑战日益增加，但最头痛的还是人的问题。多媒体应用市场变化异常快速，从芯片设计到市场行销，再到客户服务，尤其前期的市场调研阶段，必须将未来两、三年的目标市场想清楚，然后制定出产品的规格，进行研发和推广，而这种具有市场前瞻性预测的人才国内更欠缺。除了源源不断地引入符合公司文化和发展步伐的人才之外，人才的管理、沟通效率，以及保持当初创业时期的快速反应能力，对中星微电子这样的创业型公司这才是最大的挑战。
“很艰难也很幸福”。对中星微这5年的发展，邓中翰有着这样的评价，他也清醒地认为，今天的中星微绝对不能说已经达到了成功的彼岸。“创业阶段的企业存活下来的比例是非常低的，每一步可以说都是九死一生，但是，看到一个东西从无到有，从小到大也会带给人难以言喻的幸福”，邓中翰说，“所有中星微人都把中星微视为自己的孩子，这种感情就是珍视生命的诞生和成长，还有一点需要强调，中星微还没有资格说已经成功，面对科学和市场的日新月异，没有任何企业敢说已经成功，中星微仅仅是没有被科学落下太远，也仅仅是在市场中‘生存’下来，未来的路还很长”。
