03.04 为什么华为的处理器不自己生产,而是交给了台积电生产?

小光茫


虽然华为属于技术驱动型企业,每年的研发投入都居于世界领先水平,研发实力也是十分强大,但华为并没有自己的芯片加工厂,因为自建芯片工厂,不但需要巨大的资金投入,还需要雄厚的技术储备,从成本效益的角度讲是很不划算的。华为将芯片生产交给台积电,自己则可以将全部精力用在芯片设计上,整体成本更低,芯片品质更有保证,相应的效益更好。而这也是高通、苹果等芯片大厂惯用的做法。

建立芯片制造厂,投入大、技术要求高

建立芯片制造厂,需要大量的资金投入,而且对于技术的要求非常高,而且周期非常长,这也是我国现在芯片制造领域十分落后的主要原因。对于华为而言,如果自建芯片厂,投资是十分巨大的,但因为技术的壁垒,短期内很难生产出满足市场需要的优秀芯片产品,整体成本较高,而产出和效益较低。而通过台积电这样的专业芯片代工厂生产,可以节约大量的成本,而且芯片产品的品质更有保证,整体产出和效益更好。

通过芯片代工,可以大幅提升华为芯片的竞争力

华为不自己建芯片工厂,可以将更多的资金和精力投入到芯片的设计和研发上来,通过台积电的先进工艺制程,大幅提升华为芯片的品质和性能,有利于华为在芯片领域具备同高通等芯片大厂竞争的能力。像华为海思麒麟970,正是借助了台积电的先进制程工艺,成为华为的主力手机芯片,而搭载麒麟970芯片的华为手机具备了同苹果、三星等国际手机品牌竞争的实力。

高通、苹果等国际芯片巨头都是利用代工厂生产芯片

虽然高通、苹果等国际芯片巨头,技术实力非常雄厚,但仍然将芯片的生产交给三星、台积电等专业芯片代工厂,除了高通和苹果深厚的芯片设计能力,高通骁龙芯片和苹果A系列芯片取得的巨大成功还来自于芯片代工厂的先进工艺制程。所以芯片厂商,通过芯片代工厂生产制造芯片,目前看还是最优的选项。


智慧新视界


全球化的背景下,做自己专业的事能做的更好,华为的技术实力强大,只有释放代工厂才能把更多的精力用于研发,保证华为的竞争力。


华为在2017年投入900亿用于研发,占比总营收的14.9%,是中国企业研发投入最多的公司。而对于手机来说,最难的是芯片的设计和制造,华为在14年的耕耘技术后的海思麒麟芯片非常的卓越,和高通的芯片也有的一拼。

对于芯片制造来说,研发越来越困难,工艺越来越复杂,投入的成本和人力越来越多,而华为不想受制于高通,自己做了海思麒麟芯片,那就需要继续做下去,并且越做越好,这对华为是最重要的,否则又要必须被高通钳制。


而芯片制造也是非常需要技术和投入的,台积电就是最知名技术最强的代工厂,花为和苹果都是由台积电代工生产。

台积电的投入也非常多,光一座7nm的工厂就需要投资达几十亿美元,光刻机也需要上亿美元,所以投入大,需要巨大的人力成本和人力管理。

为了相对最低的成本、最快的速度和最高的良品率,华为芯片外包给台积电是最效率的做法。

你认为华为海思麒麟芯片和苹果a系列芯片那个技术更强?


毛琳Michael


数码科技问题,让平头哥为你一一解答~


华为为什么不生产Kirin处理器

正如题主所问,华为能够自主设计出Kirin这样的高端移动处理器,为什么不干脆自己制造出来呢?


客观因素有很多,但主要还是真的做不到啊!!!


海思Kirin工艺制程已经做到了10nm,这其中需要的制造技术,大陆目前完全做不到。那既然做不到,咱就只能另辟蹊径啦。环顾全球,目前除了三星之外,所有移动领域的IC设计公司都会寻找代工厂进行芯片生产,而全球最负盛名的代工厂就是台积电。

这也就是为什么目前海思设计出Kirin芯片后都交给台积电进行代工生产,但是据说海思打算将7nm的芯片代工全部移交给三星,毕竟三星在工艺制程方面走的比较激进,而台积电是稳扎稳打。


究竟难在哪儿?

芯片生成不仅仅是一个高技术门槛的行业,更是一个需要巨额资金支持的行业。

芯片生成环节,平头哥之前通过几篇问答也回答过了,相信很多读者都多多少少有些了解。其中最关键的两个环节就是光刻和刻蚀。而这两个环节需要用到的设备才是芯片制造领域的头号难题,那就是光刻机和刻蚀机。

关于光刻机和刻蚀机,可以参考平头哥的另一篇问答。《光刻机和蚀刻机有什么区别》https://www.wukong.com/answer/6547548889732350212/

令人振奋的是,刻蚀机方向,目前中国的AMEC中微半导体已经取得了重大突破,其完全自主生产的7nm等离子刻蚀机已经正式投入到台积电的10nm/7nm产线中,并且已经掌握5nm的等离子刻蚀技术并且即将量产!!!

而另一个难点就是光刻。

相信很多数码科技爱好者对ASML这个名字都不陌生,没错它就是在光刻机领域一枝独秀的荷兰半导体设备制造商ASML(阿斯麦),在高端光刻机领域占据了超过80%的市场份额。目前ASML能生产的最先进的设备是EUV极紫外光刻机,该技术使得芯片制造工艺制程直接可以迈向7nm,甚至5nm的台阶。

全球大多数半导体生产商都在使用ASML的光刻机,包括Indel、三星、海力士、台积电、中芯国际等。但是,大部分都在使用的是TWINSCAN机型,一方面是目前的工艺制程用不到EUV,尤其是物联网、PC领域,工艺制程没有那么激进,另一方面则是针对中国大陆的措施。


《瓦森纳协定》

《瓦森纳协定》是冷战后以西方国家为主的33个国家在奥地利维也纳签订的,主要用来控制高精尖军民两用技术和武器弹药、设备及作战平台的出口。目前已发展到40个成员国。

正因为《瓦森纳协定》,中国大陆的企业根本无法及时采购到最先进的光刻机,即便现在ASML的EUV已经放松了禁运措施,但是实际上中国大陆仍然是一机难求,对此,中芯国际表示目前的工艺制程用不到最先进的EUV,其实也是苦不堪言啊。据说大陆第一台EUV有望在明年落地,但是平头哥也不知道这算不算好消息呢?


但是,平头哥以为,中国芯片行业要想走的舒心,走的稳当,还是要靠自己!正如改革开放以来中国的发展道路,从前是自己造不如租别人的,到后来租别人的不如买别人的,到现在买别人的不如造自己的!


希望我的回答可以帮到您~


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平头科技论


一颗手机处理器最难的地方就是设计和制造,华为的确在麒麟处理器的设计上做的不错,海思拥有庞大的研发团队,麒麟处理器每年更新换代一次,也投入了相当大的人力物力,但是这些相比于复杂的芯片制造来说,仍然是小巫见大巫了。

就现在的全球芯片市场来说,研发和设计人才并不缺,AMD、高通、NVIDIA、华为、联发科、三星都拥有自主的芯片,这还是高端领域,下面的中低端仍然还有大片大片的芯片设计公司,包括像寒武纪这样的新兴AI芯片公司数不胜数,但是这些公司却都没有办法自己制造和生产芯片,只能交给台积电或三星这样的代工厂来制造,这是因为如今半导体工艺越来越复杂,投入的资金越来越高,别说设计和制造兼顾,哪怕能做好芯片制造这一关都是极其困难的事。

全球能数得上的大芯片代工制造商就几家,台积电、三星和和格罗方德(GF),另外还有一些规模较小的代工厂,不过市场占用率就非常可怜了。我们知道华为需要把设计好的麒麟芯片交给台积电代工制造,这是因为华为没有足够的资金、人才和经验来兼顾芯片制造,光一座7nm的工厂就需要投资达几十亿美元,这还不算完,你能否买到荷兰最先进的光刻机,能否使芯片达到合格的良品率,能否持续研发下一代工艺,这都是非常困难的事,华为如果想涉及芯片制造的话,很有可能为此拖垮整个公司,风险太大了。业界也就只有财大气粗的英特尔能两头兼顾,但是英特尔的10nm工艺也是延期好久了。

所以为了相对最低的成本、最快的速度和最高的良品率,华为的7nm麒麟芯片只能交给老牌的台积电来生产,台积电从事芯片代工几十年来,积累了丰富的经验和先进的技术,不是说哪一家公司有钱就能进入这个行业的,当然,为了保证自己的业务台积电也不会涉及到芯片开发,只专注于给客户代工制造,包括NVIDIA、AMD都是它的客户,芯片行业到了这个时代就是大分工协作,各自发挥所长,想一家包揽所有的流程是越来越难了,连市值近万亿美元的苹果现在也不敢自己建晶圆厂制造A12芯片。


嘟嘟聊数码


华为芯片生产需要光刻机,能够生产手机芯片的10nm的光刻机只有荷兰的阿斯麦ASML垄断生产,intel、三星和台积电对这家公司都有投资。目前一台光刻机价值1亿多美金,真的是好贵好贵。大陆10nm光刻机没有,这是由于不出售给大陆(好像是有个什么约定),自己也研发不出来,中国只有台湾的台积电具有生产能力,因此华为要交给台湾的台积电生产。

不但华为交给别的企业代工,其实大部分手机厂商都会交给代工企业生产芯片,包括苹果。目前芯片具有研发和生产能力的企业只有三星。

希望自己的祖国大力发展高科技产业,生产出自己的“中国芯”,才能不会受制于人。

其实美国对中国中兴的封杀,也是对中国企业的一个提醒,像当年搞原子弹那样将芯片搞出来,我们中国人还是很厉害的,不比美国佬差。

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共商韬略


说白了,是因为华为并没有实力去量产芯片,甚至高通、苹果也一样。

先来给大家科普一下,我们常说的手机端移动处理器,简称CPU,在行业内被称为半导体芯片,而一颗半导体芯片从诞生到应用,需要经过芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,这之间的流程极为复杂。

而芯片设计则属于上游流程,现阶段以ARM、高通最大,像华为麒麟芯片、苹果芯片、三星猎户座芯片通常都是采用ARM公版架构授权,自行改装完成。而高通一开始也是这样,后来才采用自研架构。

之后的制作、封装等流程则属于下游产业,通常会交由代工厂商完成,也就是供应链厂商。目前全世界共有三大芯片代工工厂,他们分别是台湾台积电、韩国三星以及美国英特尔。因为英特尔制程工艺相对落后,因为被大家熟知的也就是台积电和三星了。

因此,即使华为拥有非常强大的底蕴和实力,也难以量产芯片,必须交给台积电或三星来代工生产,包括高通骁龙、苹果A系列芯片也同样如此。

既然说到芯片代工生产,那么我们就必须来聊聊制程工艺问题,以及大陆代工厂商情况了。

首先,要想代工生产芯片,必须解决掉的核心问题就是工艺。通常我们在华为、高通新产品发布会上都会听到类似“采用几纳米工艺制成,性能更加强大,功耗更佳”等,而要想具备工艺,则必须购买光刻机。

目前,全世界只有荷兰的AMSL厂商能够组装完成光刻机设备,这种设备结构极为复杂,AMSL每年最多只能完成4至5部设备,然后交付给提前预定好的厂商,例如台积电、三星等,每部机子售价上亿美元。

那么,在我国大陆地区有没有代工工厂呢?答案是:有的

中芯国际集成电路制造公司是世界领先的集成电路芯片代工企业之一,也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业。主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片,与台积电相同。

但是,中芯国际的制成工艺目前最领先的也仅在28nm,与台积电、三星等最新的7nm差距三代以上,落后很多,所以也无法代工生产华为麒麟芯片等。

而根据日媒报道称中芯国际已经向ASML订购了一台EUV光刻机,单价1.2亿美元,约合7.65亿元,预计明年初交付。届时可能工艺制程上能够实现重大突破,但想要赶上台积电、三星,哪怕是英特尔,都还需要漫长时间。

因此,看完你也想必能够明白,为何华为能够研发设计出芯片,但却无法生产芯片了。


Tech情报局


实际上全球这么多芯片厂家中,有能力自行设计芯片并自行生产的就没几个,比较出名的就Intel和三星,AMD曾经有过自己的晶圆厂,可惜后来因为经济原因把晶圆厂独立拆分卖出去了,现在他们的CPU和GPU都是找人代工的,另一个显卡大厂NVIDIA的各种芯片也是找人代工的,高通的手机CPU也是找人代工的,所以华为的CPU找人代工也是一件非常正常的事情。

其实半导体行业早已从早年的大而全划分为基本功能模块设计、芯片设计和大规模生产三大分工了,除Intel和三星这两个巨头外其他的半导体公司都只会从事这三大分工中的一个或者两个,比如AMD和NVIDIA都能做到基本模块设计和芯片设计,而生产则外包,ARM则负责提供CPU和GPU的基本模块,最多只会提供一些公版设计给别的厂家,台积电则属于负责大规模生产的代工厂。

而华为的麒麟系列处理器基本都是使用ARM的公版CPU,然后在加入各种GPU、基带、NPU之后设计出来的,生产则交给台积电,这是目前半导体行业的一个典型现状。

至于华为自己为什么不把生产也包了……说真的华为只是一家通信设备制造企业,他们没有做过芯片制造,如果要从头投资一个晶圆厂,再加上人才的培养,这绝对是一个天文数字,当然以华为先有的资本来说这并不是不可能,只是这样做的话投入太大性价比不高,更重要的是这不是短时间就能弄出来的,而且也不可能一上来就可以弄到最先进的生产工艺,要知道华为的麒麟系列的定位是高端旗舰移动处理器,这种CPU如果不用最先进的生产工艺的话就没有意义了,要知道中芯国际弄了这么久现在也只是能掌握28nm的技术,今年内14nm能流片就已经不错了,然而别家今年都上10nm了,所以说你让华为现在白手起家去弄个晶圆厂,然后把科技树点到10nm到底要多少年?等你爬到那个位置后别人的科技树又点到那里了呢?

所以说华为自己生产CPU其实不是不可能,只是这样做投入太大性价比不高,而且短时间是根本弄不出来的。



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举个例子,我们每个人都会使用到的圆珠笔,直到2017年,我们才可以做到自主生产。从1948年中国开始制造圆珠笔以来,将近70年,笔头都要依赖瑞士,日本等的进口。

虽然主要原因在于精密机床采购价格和技术研发成本投入大,一支笔几块钱,利润不高,没人愿意做这件事。但我们至少得到两个原因,1没技术,2不赚钱。

放到华为身上讲,2004年华为就创建了海思公司,它的前身是华为集成电路设计中心。在别的厂商还在竞相追逐谁能最快拿到三星猎户座,高通骁龙CPU的时候,华为早已开始了自主研发之路。加上公认的华为在技术投入上花钱绝不手软,似乎“没技术”和“不赚钱”都不成立。

不过就像“圆珠笔事件”一样让人匪夷所思,这两点真就成立了。

目前世界上能够做到CPU量产的厂家屈指可数,电脑就是因特尔,AMD两家完全垄断。手机就是三星,台积电。每一代手机芯片亮相,厂商都会宣传什么基于多少纳米工艺啊,公版ARM架构还是定制版啊,几个内核什么的。其中ARM架构就是一道门槛,想用?想要获得英国的授权。(这也是为什么苹果不想被别人勒住脖子,联合高通,英伟达另起炉灶的原因)。

再说这个纳米,麒麟海思970,10nm工艺,55亿晶体管,这都是官方给出的数据,振奋人心。但是问题来了,手指头大点的CPU上,放上几乎世界人口数量的晶体管,怎么做呢?

这时候就需要手机届的“精密机床”,“光刻机”登场了。但问题又来了,世界上就荷兰AMSL能生产10nm光刻机,EUV更是独步全球。但是由于《瓦森纳协定》,中国被40个成员国禁售了,你猜猜谁在背后捣鬼?

虽然据说已经有一台价值过亿的光刻机从荷兰运抵厦门,但是就像我给了你鱼肉调料,你也未必能能做出可口饭菜一样。

在这点上,台积电,三星就相当于经验老道,又手持名刀的大厨。华为虽然已经非常努力,但还没有跃过那条“不靠别人”的坎。目前中国只有台湾的台积电能够代工生产,找不到别人了,你说怎么整?能怎么整?


不说华为,世面上你能见到的手机,除了三星能够自给自足,苹果也是自研了芯片,不过同样靠三星和台积电代工。生产线太贵了,还费时间,需要大量的,长期的经验。如果华为先把所有东西都研究出来再去搞手机,黄花菜都凉了吧。本来就是个多元化,大家互相协作的世界,这种情况太常见不过了。


同样的,光刻机有了也不代表无敌的存在,还有很多路要走。这里也希望大家都给国产一些时间,没有什么事情可以一蹴而就,成功也总需要一个过程。


最后推荐大家听一个歌,华为的海外宣传片BGM,叫做《Dream it Possbile》,好听,快去听!白白!


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全世界能自己设计自己制造的公司我看了看大概就只有英特尔跟三星两家。生产芯片投入巨大,以最近刚投产的厦门联芯来看,一条12寸的生产线就需要几十亿美金,而且后续投入运营的维护费用和运营成本非常高,大多数公司付不起这个钱。别说华为多有钱,再有钱也经不住这么砸。而且实话说华为的芯片其实也算不上数量非常多,他的芯片仅供自产自销。跟高通,联发科相比,数量还是有些差距。

三星之所以又设计又自己生产是因为他还接代工,苹果的CPU、高通的CPU很多都是由三星代工的。不得不说三星是真的强,设计水平一流,生产也是世界顶尖的。

英特尔虽然移动端没赶上好时代,但桌面处理器、服务器处理器等仍然被他霸占着绝大部分市场。市场都是他的,为了使处理器性能更好,英特尔一直坚持自己设计自己生产。

集成电路行业是高投入高回报的行业,各个环节投入都是天文数字,所以经过几十年的发展,集成电路行业已经形成了设计、生产、封装等一整条的产业链,有人负责生产,有人负责代工,有人负责封装测试。

华为在国内绝对第一的水平,去年我看的数据,华为海思已经到的设计公司全球第十的位置了。


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并不只华为的处理器自己不生产,就连个苹果的处理器也交给了台积电生产。

(高通的处理器是由三星代工)

芯片没有自身制造无外乎两个原因:

  • 一个是成本投入过高,不如代工来的更加划算;

  • 一个是技术原因,设计和改装ARM架构,不代表具有制造的能力。

那么,就从这两个方面,一起来看看为什么会交给台积电生产吧。

成本投入

芯片制作是一项十分复杂的过程,涉及到多项工序,投资巨大。

  • 国家每年在芯片产业上投资规模巨大,目前仅实现DDR3性能的内存;

  • 处理器芯片对比内存更为复杂,需要投入大量的人力、财力、厂房等,并且不一定成功;

  • 华为手机目前的体量,还不足以支撑如此高额的投资。

并且,这一块并非华为的主营业务,发展不好会拖累主营业务,没有投资的必要。

技术原因

芯片制作的设备,需要使用到光刻机,而光刻机又被荷兰的ASML所垄断。

  • 并且根据瓦森纳协议协议,并不能出售高端(10nm)的光端机至大陆,只能出售低端产品;

  • 华为技术上根本没有制作7nm制程工艺处理器的条件。


为什么会选择台积电

那么,能够实现高端手芯片制作的厂家就只剩下三星、台积电。

  • 华为是不会将将芯片业务交给三星制作,毕竟存在竞争关系;

  • 自然就只有选择台积电来制作手机处理器。

一直拿华为和三星做对比,但是不得不承认存在着巨大的差距。

并不是华为不想自己生产处理器,只是各方面均不具备生产的条件。

关于生产手机处理器的事情,您怎么看?

欢迎大家留言讨论,喜欢的点点关注。



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