10.15 “備胎”海思的蟄伏與挑戰

華為接連遭受打擊,海思由此走到前臺。作為備胎計劃的核心,海思半導體開始為華為這架飛機提供主要動力。

十幾年間,芯片“開花結果”

1991年,華為成立了自己的ASIC設計中心,專門負責設計「專用集成電路」(ASIC),意味著華為開始了IC設計的漫漫征途。

1993年,ASIC設計中心成功研發出華為第一塊數字ASIC。

隨後,分別在1996年、2000年、2003年,研發成功十萬門級、百萬門級、千萬門級ASIC。總的來說,每一步都算是沉穩有力。

時間到了2004年10月,這時的華為,實力已今非昔比,銷售額達到462億人民幣,員工人數也達到數萬人。有了一定底氣的華為,在ASIC設計中心的基礎上,成立了深圳市海思半導體有限公司,也就是我們現在經常說的——「華為海思」。海思的英文名是HI-SILICON,其實就是HUAWEI-SILICON的縮寫。SILICON,就是硅的意思。眾所周知,硅是製造半導體芯片的關鍵材料。硅這個詞,也成了半導體的代名詞。

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2009年,海思麒麟推出了首款移動處理器K3V1,這個處理器的特點是極高性價比,主要面對中低端市場。

2012年,海思發佈了首款四核處理器K3V2,採用40nm製程製造,1.5GHz主頻四核Cortex-A9架構,集成GC4000的GPU,同時成為當時業界體積最小的一款高性能四核處理器, 被認為是華為處理器史上的里程碑。

2017年9月2日,華為發佈全球麒麟970,是全球首款內置獨立NPU(神經網絡單元)的智能手機AI計算平臺,採用臺積電的10納米工藝。搭載這款芯片的華為Mate 10系列全球出貨量累計達1000萬臺,創華為Mate系列出貨量同期新高。

2018年,華為發佈麒麟980芯片,採用7納米工藝。這一大進步說明麒麟芯片已經進入了世界先進行列,也使華為有了與蘋果A系列芯片和高通驍龍8系列芯片叫板的基礎。2018年, 華為賣出了2億臺手機,銷量排名全球第三。

兩塊短板

美國商務部把華為列入“實體名單”之後,支持華為的人都為它捏一把汗,然而作為一家發展了多年,在手機芯片方面能夠和蘋果、高通比肩的企業,華為確實無懼。這架主要零件沒有受損的飛機正處於風口,如果吹不壞,華為必將起飛。但是華為這架飛機要想起飛,還需要解決兩個關鍵性問題,為飛機裝好翅膀:其一是芯片架構,其二是晶圓代工。

英國芯片設計公司ARM表示,其設計包含了源自美國的技術,必須暫停與華為的業務。ARM公司是一家來自英國的半導體IP(知識產權)提供商——它不生產芯片,只設計芯片。ARM的所謂“斷供”,實際上是“停止授權”。

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1、ARM斷供對華為來說意味著什麼?

總的來說,ARM的授權分為三個層級:使用層級授權、內核層級授權架構、指令集層級授權,這三個層級的權限是依次上升的。如果用一個比較粗略但是好理解例子來說明這三個層級的權限,大體上我們可以這樣理解:假設我寫了一篇文章,我只授權了你轉發,不能更改,不能添油加醋,便是使用層級授權;我授權你可以在文章中引用我的文章,便是內核級授權;我授權你可以拿去修改、重組我的文章,形成一篇新的論文,便是架構層級授權。

如果藍圖都不能用了,那麼基於藍圖所生產的產品自然也就面臨“停產”。但好在事情還遠沒有發展到這麼嚴重的地步。2013年,華為已經獲得了目前最新版本ARM指令集架構ARMv8的永久授權,換言之,基於舊藍圖的研發和成型產品,都不受到此次斷供的影響。

而目前,“新藍圖”的發佈並沒有具體時間表,業界預期新的ARM指令集架構發佈時間會在2020或2021年,也即1-2年之後。這給華為留下了一定的緩衝時間。

另一方面ARM基礎架構的更新頻率並不算高,但目前的最新版本ARMv8發佈於2011年,距離目前已經8年之久。這種更新頻率一定程度上保證了ARM整體生態的秩序,維護了軟硬件生態的良好兼容,但也意味著,每一次新版本的發佈,都有可能會出現性能上較大幅度的提升。

ARMv9的正式發佈時間預計將在2020到2021年,而ARM和被授權對象簽訂合同的用時一貫需要相當繁雜的工作保證,類似架構層級的最高層級授權模式,簽約談判耗時可能長至長至兩到三年。

隨著時間的推移,華為對形勢的控制力會逐漸下降。ARM的“斷供”影響會越來越大。即使重新恢復簽約合作,對華為處理器的技術升級和研發節奏,都會是一個不小的拖延。長期層面上降低華為未來的處理器產品以及智能手機的市場競爭力,甚至是華為在5G芯片領域的領先優勢,都有可能會受到重大的影響。

2、備胎計劃的另一塊短板在於晶圓代工業務

晶圓代工簡單來說就是指半導體芯片的生產環節,海思、高通和英偉達這些芯片設計公司只做設計部分,產品生產成型需要像臺積電這樣的公司來做代工。與一般行業的代工不同,芯片行業的代工背後技術含量非常高,評價的標準主要是製程工藝的高低。

臺積電作為世界最大的晶圓代工廠,市場份額佔比高達55.9%,也是海思半導體最主要的合作伙伴,幾乎包攬了華為5nm、7nm、14nm製程的晶圓代工,目前臺積電錶示不會停止對華為的供貨計劃。也就是說,臺積電給華為代工的麒麟980以及下半年面世的改進型麒麟985處理器都不會受到影響。

然而臺積電目前不會斷供,不代表永遠不會,對於華為來說,臺積電是華為海思芯片的代工企業,一旦斷供,將危及華為的“備胎”計劃,原因在於華為並沒有除了臺積電以外更合適的選擇。

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