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华为芯片家族庞大 针尖式研发助力

2019年05月23日 04:43

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  近日,不少华为人在朋友圈转发了《2020届华为海思全球博士招聘》的消息,海思开始大规模招聘高端人才。作为华为旗下的半导体公司,海思一直比较低调,受到如此多的转发与关注,来源于华为的“备胎”策略。

  美国禁令下达之后,5月17日,华为海思总裁何庭波在致员工信中首次披露,“所有我们曾经打造的备胎,一夜之间全部转‘正’。”20年来,海思已经成长为国内最大的芯片设计公司,而华为的芯片也多出自于海思的研发。

  海思为华为的通信设备、终端产品提供了核心的“芯”脏,有了这颗“芯”,不仅为华为降低了成本,也让华为的硬件更具有差异化。根据海思的官网显示,海思旗下共有六大类芯片组解决方案,用于基站、通讯设备、手机、电视等多种产品当中。

  根据IC Insights的数据,2018年全球十大Fabless企业半导体销售额排名中,海思排在第五名,前四名分别是博通高通英伟达和联发科。

  5月21日,华为创始人任正非在接受21世纪经济报道等国内媒体采访时说道:“海思是华为的一个助战队伍,跟着华为主战队伍前进,就如坦克队伍中的加油车、架桥机、担架队一样。永远不会独立。”

  芯片家族庞大

  在海思的六大类芯片组解决方案中,大家最熟知的产品应该是手机处理器麒麟芯片,麒麟980的制程已经到7nm,按照计划,本月底华为还将发布新的麒麟芯片。如今华为一年过亿的手机销量,也让手机芯片成为海思销量最大的品类。

  在无线通信方面,5G基带芯片Balong 5000也已经推出,基带芯片对于通话、信息传输等起到非常关键的作用,当前基带芯片也是华为可以和高通一较高下的技术领域。早年,海思还与德国公司展开技术合作,成功研发了Balong710多模4G LTE手机终端芯片,从麒麟910开始就搭载了Balong710基带。

  为了在3G时代突破高通单独供应,以及增强自身技术,2007年,华为横跨终端公司和海思两大部门成立了无线芯片研发部,开始了海思Balong(巴龙)芯片项目。

  一位资深半导体分析师向21世纪经济报道记者表示:“麒麟下一代芯片很可能会将5G基带芯片也整合进来,集成到一颗处理器上。而高通也准备今年年底发布类似芯片,两者的技术实力能否并列,下半年可能可以看到。海思在处理器上的开发很积极,从麒麟960、970、到980 有很大进步。现在在移动端,能够抗衡的就是华为、高通、三星、苹果。”

  在数据中心领域,有ARM架构的服务器芯片鲲鹏系列,今年已经推出7nm的产品。值得注意的是,在服务器芯片领域,英特尔一家独大,和华为也一直保持合作关系。同时,华为多年来一直在研发ARM架构服务器芯片,今年大力推进,来扩张自身规模。

  视频应用上,海思有机顶盒芯片和电视芯片、安防芯片等,据了解,2006年海思推出了H.264视频编解码芯片Hi3510,到2014年海思安防系列芯片已占领全球半数以上的市场,国内市场占有率达90%。同时,摄像头中也有很多海思的芯片。

  物联网方面,海思还推出了PLC/ G.hn / Connectivity / NB-IoT产品。其中,NB-IoT芯片可以支持终端的智能化。AI方面,去年华为就发布了昇腾310和910,昇腾系列AI芯片采用了华为自研的“达芬奇架构”,具有低功耗、全场景的特点。今年有更多搭载他们的设备落地。

  此外,华为也一直在进行模拟芯片、GPU图像处理器、ISP图像信号处理芯片等研发。而华为产品在全球市场击败思科爱立信等企业,也受益于华为光网络芯片、数据通信芯片、接入语音芯片、高端路由器、交换机芯片等芯片的性能。

  可以看到,目前,在基站、通讯设备、手机、电视等终端芯片中,华为都有布局,整体来看以数字芯片为主,模拟芯片公布的并不多。手机芯片在华为的战略地位一直很高,任正非曾说过:“我们在价值平衡上,即使做成功了,芯片暂时没有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美元的损失,而是几千亿美元的损失。我们公司积累了这么多财富,这些财富可能就是因为那一个点,让别人卡住,最后死掉。这是公司的战略旗帜,不能动掉的。”

  华为的针尖式研发

  芯片的发展,可谓华为针尖式研发的典型案例,在针尖大小的领域聚焦资源进行突破,也是任正非提出的重要策略。

  事实上,华为从20多年前就开始做芯片,据记者了解,华为的芯片事业开始于1991年的华为集成电路设计中心;1993年,又成立了专门负责专用集成电路芯片技术的研发队伍,1993年年底华为推出了第一款芯片——用于C&C08交换机的ASIC芯片;1995年中研部成立,又升级为基础研究部来负责华为的芯片设计。

  随后,华为一直大力投入到ASIC芯片设计上,直到2004年后开始独立运作,改为华为控股的海思半导体公司,准备从3G芯片入手,并且将产品先后打入了沃达丰、德国电信、法国电信、NTT DoCoMo等全球顶级运营商,销量累计近1亿片,与当时的3G芯片老大高通大概各占据了一半的市场份额。

  华为从2008年才开始正式进入手机芯片研发领域,并且一直采取购买ARM的技术授权,采用ARM的架构。据悉,海思在2013年取得了ARM的架构授权,即可以对ARM原有架构进行改造和对指令集进行扩展或缩减。任正非也向记者表示,华为拥有ARM架构(v8)的永久性授权。

  到了2009年,海思发布了第一款智能手机芯片K3v1。虽然由于技术上的不成熟导致这款芯片最终没有走向市场化,但是它为麒麟的成长奠定了基础。2012年任正非对芯片业务提出新的指标:每年4亿美元的研发经费,发展20000研发人员。

  根据《华为研发》一书中介绍,2016年华为仅在手机自主芯片海思麒麟投入高达100亿元人民币,2017年,搭载华为海思麒麟Kirin芯片的华为和荣耀终端产品出货量已经突破1亿部。而华为在芯片生产领域采取的是与晶圆厂合作轻资产的芯片设计模式。即海思仅仅负责芯片的设计,而将生产、封装和测试等技术含量较低的环节外包给下游厂商。

  虽然芯片布局齐全但并不意味着美国禁令没有影响。前述半导体分析师向记者分析称:“手机方面射频这个部分,中国处于起步状态,而Skyworks、Qorvo处于领先地位。在这样的情况下,有可能会出现手机受制的情况;基站、服务器、高端的AI上也可能受到限制,比如基站也需要射频产品以及FPGA产品线;服务器目前最主要的还是英特尔提供芯片;而高端的AI产品,华为和赛灵思合作也相当密切,例如在影像解压缩产品上,华为AI芯片主要是以比较成熟的技术去做,但是赛灵思拥有市场普及度、成熟度不是那么高的产品线。即便华为有AI芯片,也陆续量产,也没办法满足全线AI的需求。”

(文章来源:21世纪经济报道)

(责任编辑:DF387)

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