03.04 為什麼華為的處理器不自己生產,而是交給了臺積電生產?

小光茫


雖然華為屬於技術驅動型企業,每年的研發投入都居於世界領先水平,研發實力也是十分強大,但華為並沒有自己的芯片加工廠,因為自建芯片工廠,不但需要巨大的資金投入,還需要雄厚的技術儲備,從成本效益的角度講是很不划算的。華為將芯片生產交給臺積電,自己則可以將全部精力用在芯片設計上,整體成本更低,芯片品質更有保證,相應的效益更好。而這也是高通、蘋果等芯片大廠慣用的做法。

建立芯片製造廠,投入大、技術要求高

建立芯片製造廠,需要大量的資金投入,而且對於技術的要求非常高,而且週期非常長,這也是我國現在芯片製造領域十分落後的主要原因。對於華為而言,如果自建芯片廠,投資是十分巨大的,但因為技術的壁壘,短期內很難生產出滿足市場需要的優秀芯片產品,整體成本較高,而產出和效益較低。而通過臺積電這樣的專業芯片代工廠生產,可以節約大量的成本,而且芯片產品的品質更有保證,整體產出和效益更好。

通過芯片代工,可以大幅提升華為芯片的競爭力

華為不自己建芯片工廠,可以將更多的資金和精力投入到芯片的設計和研發上來,通過臺積電的先進工藝製程,大幅提升華為芯片的品質和性能,有利於華為在芯片領域具備同高通等芯片大廠競爭的能力。像華為海思麒麟970,正是藉助了臺積電的先進製程工藝,成為華為的主力手機芯片,而搭載麒麟970芯片的華為手機具備了同蘋果、三星等國際手機品牌競爭的實力。

高通、蘋果等國際芯片巨頭都是利用代工廠生產芯片

雖然高通、蘋果等國際芯片巨頭,技術實力非常雄厚,但仍然將芯片的生產交給三星、臺積電等專業芯片代工廠,除了高通和蘋果深厚的芯片設計能力,高通驍龍芯片和蘋果A系列芯片取得的巨大成功還來自於芯片代工廠的先進工藝製程。所以芯片廠商,通過芯片代工廠生產製造芯片,目前看還是最優的選項。


智慧新視界


全球化的背景下,做自己專業的事能做的更好,華為的技術實力強大,只有釋放代工廠才能把更多的精力用於研發,保證華為的競爭力。


華為在2017年投入900億用於研發,佔比總營收的14.9%,是中國企業研發投入最多的公司。而對於手機來說,最難的是芯片的設計和製造,華為在14年的耕耘技術後的海思麒麟芯片非常的卓越,和高通的芯片也有的一拼。

對於芯片製造來說,研發越來越困難,工藝越來越複雜,投入的成本和人力越來越多,而華為不想受制於高通,自己做了海思麒麟芯片,那就需要繼續做下去,並且越做越好,這對華為是最重要的,否則又要必須被高通鉗制。


而芯片製造也是非常需要技術和投入的,臺積電就是最知名技術最強的代工廠,花為和蘋果都是由臺積電代工生產。

臺積電的投入也非常多,光一座7nm的工廠就需要投資達幾十億美元,光刻機也需要上億美元,所以投入大,需要巨大的人力成本和人力管理。

為了相對最低的成本、最快的速度和最高的良品率,華為芯片外包給臺積電是最效率的做法。

你認為華為海思麒麟芯片和蘋果a系列芯片那個技術更強?


毛琳Michael


數碼科技問題,讓平頭哥為你一一解答~


華為為什麼不生產Kirin處理器

正如題主所問,華為能夠自主設計出Kirin這樣的高端移動處理器,為什麼不乾脆自己製造出來呢?


客觀因素有很多,但主要還是真的做不到啊!!!


海思Kirin工藝製程已經做到了10nm,這其中需要的製造技術,大陸目前完全做不到。那既然做不到,咱就只能另闢蹊徑啦。環顧全球,目前除了三星之外,所有移動領域的IC設計公司都會尋找代工廠進行芯片生產,而全球最負盛名的代工廠就是臺積電。

這也就是為什麼目前海思設計出Kirin芯片後都交給臺積電進行代工生產,但是據說海思打算將7nm的芯片代工全部移交給三星,畢竟三星在工藝製程方面走的比較激進,而臺積電是穩紮穩打。


究竟難在哪兒?

芯片生成不僅僅是一個高技術門檻的行業,更是一個需要鉅額資金支持的行業。

芯片生成環節,平頭哥之前通過幾篇問答也回答過了,相信很多讀者都多多少少有些瞭解。其中最關鍵的兩個環節就是光刻和刻蝕。而這兩個環節需要用到的設備才是芯片製造領域的頭號難題,那就是光刻機和刻蝕機。

關於光刻機和刻蝕機,可以參考平頭哥的另一篇問答。《光刻機和蝕刻機有什麼區別》https://www.wukong.com/answer/6547548889732350212/

令人振奮的是,刻蝕機方向,目前中國的AMEC中微半導體已經取得了重大突破,其完全自主生產的7nm等離子刻蝕機已經正式投入到臺積電的10nm/7nm產線中,並且已經掌握5nm的等離子刻蝕技術並且即將量產!!!

而另一個難點就是光刻。

相信很多數碼科技愛好者對ASML這個名字都不陌生,沒錯它就是在光刻機領域一枝獨秀的荷蘭半導體設備製造商ASML(阿斯麥),在高端光刻機領域佔據了超過80%的市場份額。目前ASML能生產的最先進的設備是EUV極紫外光刻機,該技術使得芯片製造工藝製程直接可以邁向7nm,甚至5nm的臺階。

全球大多數半導體生產商都在使用ASML的光刻機,包括Indel、三星、海力士、臺積電、中芯國際等。但是,大部分都在使用的是TWINSCAN機型,一方面是目前的工藝製程用不到EUV,尤其是物聯網、PC領域,工藝製程沒有那麼激進,另一方面則是針對中國大陸的措施。


《瓦森納協定》

《瓦森納協定》是冷戰後以西方國家為主的33個國家在奧地利維也納簽訂的,主要用來控制高精尖軍民兩用技術和武器彈藥、設備及作戰平臺的出口。目前已發展到40個成員國。

正因為《瓦森納協定》,中國大陸的企業根本無法及時採購到最先進的光刻機,即便現在ASML的EUV已經放鬆了禁運措施,但是實際上中國大陸仍然是一機難求,對此,中芯國際表示目前的工藝製程用不到最先進的EUV,其實也是苦不堪言啊。據說大陸第一臺EUV有望在明年落地,但是平頭哥也不知道這算不算好消息呢?


但是,平頭哥以為,中國芯片行業要想走的舒心,走的穩當,還是要靠自己!正如改革開放以來中國的發展道路,從前是自己造不如租別人的,到後來租別人的不如買別人的,到現在買別人的不如造自己的!


希望我的回答可以幫到您~


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平頭科技論


一顆手機處理器最難的地方就是設計和製造,華為的確在麒麟處理器的設計上做的不錯,海思擁有龐大的研發團隊,麒麟處理器每年更新換代一次,也投入了相當大的人力物力,但是這些相比於複雜的芯片製造來說,仍然是小巫見大巫了。

就現在的全球芯片市場來說,研發和設計人才並不缺,AMD、高通、NVIDIA、華為、聯發科、三星都擁有自主的芯片,這還是高端領域,下面的中低端仍然還有大片大片的芯片設計公司,包括像寒武紀這樣的新興AI芯片公司數不勝數,但是這些公司卻都沒有辦法自己製造和生產芯片,只能交給臺積電或三星這樣的代工廠來製造,這是因為如今半導體工藝越來越複雜,投入的資金越來越高,別說設計和製造兼顧,哪怕能做好芯片製造這一關都是極其困難的事。

全球能數得上的大芯片代工製造商就幾家,臺積電、三星和和格羅方德(GF),另外還有一些規模較小的代工廠,不過市場佔用率就非常可憐了。我們知道華為需要把設計好的麒麟芯片交給臺積電代工製造,這是因為華為沒有足夠的資金、人才和經驗來兼顧芯片製造,光一座7nm的工廠就需要投資達幾十億美元,這還不算完,你能否買到荷蘭最先進的光刻機,能否使芯片達到合格的良品率,能否持續研發下一代工藝,這都是非常困難的事,華為如果想涉及芯片製造的話,很有可能為此拖垮整個公司,風險太大了。業界也就只有財大氣粗的英特爾能兩頭兼顧,但是英特爾的10nm工藝也是延期好久了。

所以為了相對最低的成本、最快的速度和最高的良品率,華為的7nm麒麟芯片只能交給老牌的臺積電來生產,臺積電從事芯片代工幾十年來,積累了豐富的經驗和先進的技術,不是說哪一家公司有錢就能進入這個行業的,當然,為了保證自己的業務臺積電也不會涉及到芯片開發,只專注於給客戶代工製造,包括NVIDIA、AMD都是它的客戶,芯片行業到了這個時代就是大分工協作,各自發揮所長,想一家包攬所有的流程是越來越難了,連市值近萬億美元的蘋果現在也不敢自己建晶圓廠製造A12芯片。


嘟嘟聊數碼


華為芯片生產需要光刻機,能夠生產手機芯片的10nm的光刻機只有荷蘭的阿斯麥ASML壟斷生產,intel、三星和臺積電對這家公司都有投資。目前一臺光刻機價值1億多美金,真的是好貴好貴。大陸10nm光刻機沒有,這是由於不出售給大陸(好像是有個什麼約定),自己也研發不出來,中國只有臺灣的臺積電具有生產能力,因此華為要交給臺灣的臺積電生產。

不但華為交給別的企業代工,其實大部分手機廠商都會交給代工企業生產芯片,包括蘋果。目前芯片具有研發和生產能力的企業只有三星。

希望自己的祖國大力發展高科技產業,生產出自己的“中國芯”,才能不會受制於人。

其實美國對中國中興的封殺,也是對中國企業的一個提醒,像當年搞原子彈那樣將芯片搞出來,我們中國人還是很厲害的,不比美國佬差。

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共商韜略


說白了,是因為華為並沒有實力去量產芯片,甚至高通、蘋果也一樣。

先來給大家科普一下,我們常說的手機端移動處理器,簡稱CPU,在行業內被稱為半導體芯片,而一顆半導體芯片從誕生到應用,需要經過芯片設計、晶片製作、封裝製作、成本測試等幾個環節,這之間的流程極為複雜。

而芯片設計則屬於上游流程,現階段以ARM、高通最大,像華為麒麟芯片、蘋果芯片、三星獵戶座芯片通常都是採用ARM公版架構授權,自行改裝完成。而高通一開始也是這樣,後來才採用自研架構。

之後的製作、封裝等流程則屬於下游產業,通常會交由代工廠商完成,也就是供應鏈廠商。目前全世界共有三大芯片代工工廠,他們分別是臺灣台積電、韓國三星以及美國英特爾。因為英特爾製程工藝相對落後,因為被大家熟知的也就是臺積電和三星了。

因此,即使華為擁有非常強大的底蘊和實力,也難以量產芯片,必須交給臺積電或三星來代工生產,包括高通驍龍、蘋果A系列芯片也同樣如此。

既然說到芯片代工生產,那麼我們就必須來聊聊製程工藝問題,以及大陸代工廠商情況了。

首先,要想代工生產芯片,必須解決掉的核心問題就是工藝。通常我們在華為、高通新產品發佈會上都會聽到類似“採用幾納米工藝製成,性能更加強大,功耗更佳”等,而要想具備工藝,則必須購買光刻機。

目前,全世界只有荷蘭的AMSL廠商能夠組裝完成光刻機設備,這種設備結構極為複雜,AMSL每年最多隻能完成4至5部設備,然後交付給提前預定好的廠商,例如臺積電、三星等,每部機子售價上億美元。

那麼,在我國大陸地區有沒有代工工廠呢?答案是:有的

中芯國際集成電路製造公司是世界領先的集成電路芯片代工企業之一,也是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路芯片製造企業。主要業務是根據客戶本身或第三者的集成電路設計為客戶製造集成電路芯片,與臺積電相同。

但是,中芯國際的製成工藝目前最領先的也僅在28nm,與臺積電、三星等最新的7nm差距三代以上,落後很多,所以也無法代工生產華為麒麟芯片等。

而根據日媒報道稱中芯國際已經向ASML訂購了一臺EUV光刻機,單價1.2億美元,約合7.65億元,預計明年初交付。屆時可能工藝製程上能夠實現重大突破,但想要趕上臺積電、三星,哪怕是英特爾,都還需要漫長時間。

因此,看完你也想必能夠明白,為何華為能夠研發設計出芯片,但卻無法生產芯片了。


Tech情報局


實際上全球這麼多芯片廠家中,有能力自行設計芯片並自行生產的就沒幾個,比較出名的就Intel和三星,AMD曾經有過自己的晶圓廠,可惜後來因為經濟原因把晶圓廠獨立拆分賣出去了,現在他們的CPU和GPU都是找人代工的,另一個顯卡大廠NVIDIA的各種芯片也是找人代工的,高通的手機CPU也是找人代工的,所以華為的CPU找人代工也是一件非常正常的事情。

其實半導體行業早已從早年的大而全劃分為基本功能模塊設計、芯片設計和大規模生產三大分工了,除Intel和三星這兩個巨頭外其他的半導體公司都只會從事這三大分工中的一個或者兩個,比如AMD和NVIDIA都能做到基本模塊設計和芯片設計,而生產則外包,ARM則負責提供CPU和GPU的基本模塊,最多隻會提供一些公版設計給別的廠家,臺積電則屬於負責大規模生產的代工廠。

而華為的麒麟系列處理器基本都是使用ARM的公版CPU,然後在加入各種GPU、基帶、NPU之後設計出來的,生產則交給臺積電,這是目前半導體行業的一個典型現狀。

至於華為自己為什麼不把生產也包了……說真的華為只是一家通信設備製造企業,他們沒有做過芯片製造,如果要從頭投資一個晶圓廠,再加上人才的培養,這絕對是一個天文數字,當然以華為先有的資本來說這並不是不可能,只是這樣做的話投入太大性價比不高,更重要的是這不是短時間就能弄出來的,而且也不可能一上來就可以弄到最先進的生產工藝,要知道華為的麒麟系列的定位是高端旗艦移動處理器,這種CPU如果不用最先進的生產工藝的話就沒有意義了,要知道中芯國際弄了這麼久現在也只是能掌握28nm的技術,今年內14nm能流片就已經不錯了,然而別家今年都上10nm了,所以說你讓華為現在白手起家去弄個晶圓廠,然後把科技樹點到10nm到底要多少年?等你爬到那個位置後別人的科技樹又點到那裡了呢?

所以說華為自己生產CPU其實不是不可能,只是這樣做投入太大性價比不高,而且短時間是根本弄不出來的。



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舉個例子,我們每個人都會使用到的圓珠筆,直到2017年,我們才可以做到自主生產。從1948年中國開始製造圓珠筆以來,將近70年,筆頭都要依賴瑞士,日本等的進口。

雖然主要原因在於精密機床採購價格和技術研發成本投入大,一支筆幾塊錢,利潤不高,沒人願意做這件事。但我們至少得到兩個原因,1沒技術,2不賺錢。

放到華為身上講,2004年華為就創建了海思公司,它的前身是華為集成電路設計中心。在別的廠商還在競相追逐誰能最快拿到三星獵戶座,高通驍龍CPU的時候,華為早已開始了自主研發之路。加上公認的華為在技術投入上花錢絕不手軟,似乎“沒技術”和“不賺錢”都不成立。

不過就像“圓珠筆事件”一樣讓人匪夷所思,這兩點真就成立了。

目前世界上能夠做到CPU量產的廠家屈指可數,電腦就是因特爾,AMD兩家完全壟斷。手機就是三星,臺積電。每一代手機芯片亮相,廠商都會宣傳什麼基於多少納米工藝啊,公版ARM架構還是定製版啊,幾個內核什麼的。其中ARM架構就是一道門檻,想用?想要獲得英國的授權。(這也是為什麼蘋果不想被別人勒住脖子,聯合高通,英偉達另起爐灶的原因)。

再說這個納米,麒麟海思970,10nm工藝,55億晶體管,這都是官方給出的數據,振奮人心。但是問題來了,手指頭大點的CPU上,放上幾乎世界人口數量的晶體管,怎麼做呢?

這時候就需要手機屆的“精密機床”,“光刻機”登場了。但問題又來了,世界上就荷蘭AMSL能生產10nm光刻機,EUV更是獨步全球。但是由於《瓦森納協定》,中國被40個成員國禁售了,你猜猜誰在背後搗鬼?

雖然據說已經有一臺價值過億的光刻機從荷蘭運抵廈門,但是就像我給了你魚肉調料,你也未必能能做出可口飯菜一樣。

在這點上,臺積電,三星就相當於經驗老道,又手持名刀的大廚。華為雖然已經非常努力,但還沒有躍過那條“不靠別人”的坎。目前中國只有臺灣的臺積電能夠代工生產,找不到別人了,你說怎麼整?能怎麼整?


不說華為,世面上你能見到的手機,除了三星能夠自給自足,蘋果也是自研了芯片,不過同樣靠三星和臺積電代工。生產線太貴了,還費時間,需要大量的,長期的經驗。如果華為先把所有東西都研究出來再去搞手機,黃花菜都涼了吧。本來就是個多元化,大家互相協作的世界,這種情況太常見不過了。


同樣的,光刻機有了也不代表無敵的存在,還有很多路要走。這裡也希望大家都給國產一些時間,沒有什麼事情可以一蹴而就,成功也總需要一個過程。


最後推薦大家聽一個歌,華為的海外宣傳片BGM,叫做《Dream it Possbile》,好聽,快去聽!白白!


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全世界能自己設計自己製造的公司我看了看大概就只有英特爾跟三星兩家。生產芯片投入巨大,以最近剛投產的廈門聯芯來看,一條12寸的生產線就需要幾十億美金,而且後續投入運營的維護費用和運營成本非常高,大多數公司付不起這個錢。別說華為多有錢,再有錢也經不住這麼砸。而且實話說華為的芯片其實也算不上數量非常多,他的芯片僅供自產自銷。跟高通,聯發科相比,數量還是有些差距。

三星之所以又設計又自己生產是因為他還接代工,蘋果的CPU、高通的CPU很多都是由三星代工的。不得不說三星是真的強,設計水平一流,生產也是世界頂尖的。

英特爾雖然移動端沒趕上好時代,但桌面處理器、服務器處理器等仍然被他霸佔著絕大部分市場。市場都是他的,為了使處理器性能更好,英特爾一直堅持自己設計自己生產。

集成電路行業是高投入高回報的行業,各個環節投入都是天文數字,所以經過幾十年的發展,集成電路行業已經形成了設計、生產、封裝等一整條的產業鏈,有人負責生產,有人負責代工,有人負責封裝測試。

華為在國內絕對第一的水平,去年我看的數據,華為海思已經到的設計公司全球第十的位置了。


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並不只華為的處理器自己不生產,就連個蘋果的處理器也交給了臺積電生產。

(高通的處理器是由三星代工)

芯片沒有自身製造無外乎兩個原因:

  • 一個是成本投入過高,不如代工來的更加划算;

  • 一個是技術原因,設計和改裝ARM架構,不代表具有製造的能力。

那麼,就從這兩個方面,一起來看看為什麼會交給臺積電生產吧。

成本投入

芯片製作是一項十分複雜的過程,涉及到多項工序,投資巨大。

  • 國家每年在芯片產業上投資規模巨大,目前僅實現DDR3性能的內存;

  • 處理器芯片對比內存更為複雜,需要投入大量的人力、財力、廠房等,並且不一定成功;

  • 華為手機目前的體量,還不足以支撐如此高額的投資。

並且,這一塊並非華為的主營業務,發展不好會拖累主營業務,沒有投資的必要。

技術原因

芯片製作的設備,需要使用到光刻機,而光刻機又被荷蘭的ASML所壟斷。

  • 並且根據瓦森納協議協議,並不能出售高端(10nm)的光端機至大陸,只能出售低端產品;

  • 華為技術上根本沒有製作7nm製程工藝處理器的條件。


為什麼會選擇臺積電

那麼,能夠實現高端手芯片製作的廠家就只剩下三星、臺積電。

  • 華為是不會將將芯片業務交給三星製作,畢竟存在競爭關係;

  • 自然就只有選擇臺積電來製作手機處理器。

一直拿華為和三星做對比,但是不得不承認存在著巨大的差距。

並不是華為不想自己生產處理器,只是各方面均不具備生產的條件。

關於生產手機處理器的事情,您怎麼看?

歡迎大家留言討論,喜歡的點點關注。



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