麒麟芯片架構是買的ARM的,生產是臺積電代工,那什麼是自己的?

皮卡Giao


作為芯片領域程序員,回答一下這個問題。

得“芯”者,得天下

作為芯片領域的程序員,我深有感觸:芯片,要自主可控,得“芯”者,得天下。麒麟芯片到底是不是自己的,或者換個說法,華為的麒麟芯片算不算是國產芯片?

芯片之所以強調國產,芯片對於智能設備的重要性就好比人的大腦,如果沒有大腦,任何智能設備都不再智能。

那麒麟到底算不算自己的?

其實一顆芯片非常小,小到芯片掉到地上,用手都撿不起來。然而,芯片的構造是極其複雜的。那我們庖丁解牛的看一下,麒麟芯片到底有多少是華為的。這裡以麒麟960舉例,雖然老點,但是網上實在找不到更新的麒麟芯片的架構圖片。

看上圖,麒麟芯片主要包括CPU,GPU,內存,協處理器,成像,音頻,視頻,安全引擎,還有最重要的基帶。其中,最新的芯片上GPU已經是自研的。

圖片上,我用紅色標註(A-F)的是華為自主研發,完全可控的模塊,就是華為擁有自己的知識產權。上圖中,用藍色標註(1-3)的不是華為安全自主研發的。

關鍵說你問的,不是華為自主研發採用ARM架構的CPU和GPU。

為什麼不自己設計架構,要用ARM?

首先ARM是一家專門出售芯片授權的公司,它並不生產芯片。這也就是為什麼華為能購買ARM的處理器架構。ARM以出售授權賺取利潤。三星,蘋果同樣是購買過ARM授權。

那可能有人就問了,華為為什麼不設計自己的處理器架構?其實,三星真自己組建研發團隊,Exynos 990就是採用自研架構。但是據報道,三星已經解散了散奧斯汀半導體工廠的研發部門,準備重新迴歸ARM公版架構。是的,華為正是使用ARM的公版架構。

但有人說了,蘋果是用的蘋果自研架構,那是因為蘋果的系統是封閉的,操作系統IOS是蘋果自己的,在IOS適配CPU的時候,都是自己設計的,熟門熟路。而安卓是基於ARM的,如果華為不使用ARM架構,自己的架構適配安卓就很困難了,我不懂安卓,具體的不多說了。

臺積電跟華為的關係

華為海思跟我們公司一樣,是芯片設計公司。華為海思只是複雜設計,都還是電路,版圖的形式。設計好後,交付給臺積電在晶圓上,生產出可見的芯片。兩者關係,如下圖,非常清晰。

以上就是我對這個問題的見解,以上所有信息,都是一個字一個字碼的,如果有不對的地方,歡迎指正,如果喜歡我的文章,請關注我!


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目前國內芯片領域根本談不上自主研發,麒麟還是原來的海思本質都是外國芯片這點繞不開。只是因為ARM從來都不做成品,所以華為的純自主研發鑽了空子。ARM處理器ARM絕對控制,無論是哪家生產的!區別就是高通和蘋果可以更深層次的買到指令集,進行魔改,三星、聯發科、麒麟就只能買公版的核心,公版的方案做CPU/GPU基帶的整合調試。ARM從來不賣架構,只賣架構授權和CPU GPU核心。想要生產ARM處理器第一關就是你得能買到ARM核心,這也是ARM的策略,降低成本降低風險同時全面開花佔據市場。海思還是麒麟本質是買ARM現成的CPU核心、ARM或者其他公司的GPU核心用ARM提供公版方案做基帶 CPU GPU整合調試。不要動不動就是什麼自主研發,什麼ARM是畫設計圖的,手機處理器領域ARM絕對的技術壟斷誰也繞不開,就拿麒麟970之前都落後高通很多為什麼?就是因為買不到最新的ARM CPU核心,所謂的麒麟處理器只要被人技術封鎖分分鐘全面停產,華為扮演的角色就是把半成品加工成成品而且還是在相對的技術框框下面。可以對比麒麟970 三星獵戶座和同期曉龍,他們的規格基本是一致的,核心參數也是接近了,所以除了圖形以外整體性能是接近的。獵戶座、驍龍也是華為研發了?核心原因就是這一代的ARM處理器,ARM開發的規格就是那麼回事,只要按照ARM的公版方案去做基本都是差不多的,如果是960則是因為核心和方案落後獵戶座和驍龍一代。目前能完全自主研發生產處理器的只有兩家IBM 英特爾,ARM和AMD沒有獨立的生產能力,三星就是純粹的做半成品加工,高通、蘋果有一定的魔改能力,華為則是基帶有一定技術基礎。

利用ARM公版研發自己的芯片,並不是華為的獨家專利,三星的獵戶座、蘋果的A系列、高通的驍龍都是這樣走過來的。這就是高通走的道路,華為在這方面走的應該是從外圍到核心的改造之路。目前是內置NPU採用國產寒武紀的研發成果,同時GPU卻也是完全自研的結果,也許到一定時候自研核心也就是順理成章的事情。


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說起華為的麒麟處理器,幾乎沒有不知道,麒麟處理器這幾年發展的特別快,從之前不知名的K3V2,一直到如今“拿下六個世界第一”的麒麟990 5G處理器,目前麒麟處理器已經達到了頂級處理器的水平,很多人也因麒麟處理器而驕傲。

但是關於麒麟處理器,很多人都不同的看法,一些人認為麒麟處理器的架構用的是ARM的,並且也不是自己生產的,基本都是由臺積電製造的,算什麼國產芯片呢?

今天咱們就說一說,麒麟處理器到底是不是國產的。

先說一下麒麟處理器的生產過程

處理器雖然個頭比較小,但是想生產一個處理器是非常困難,需要經過很多的階段。

2、授權給華為之後,華為就在這個基礎上進行設計

3、設計完成後交給臺積電,臺積電經過一個複雜的過程生產出處理器

4、進行等級測試,測試每一顆芯片地穩定頻率、功耗、發熱等等,測試成功以後才可以流向市場

麒麟處理器的組成

麒麟處理器基本都是一整套SOC,SOC稱為系統級芯片,SOC包括CPU、GPU、NPU、基帶、ISP等等,華為麒麟處理器的CPU與GPU都是採用的ARM架構,NPU採用自研的達芬奇架構,基帶也是自己的巴龍、ISP也是華為自研的。

雖然看起來,華為只是起到一個組裝的作用,其實並不是這樣的,世界上沒有一家公司可以做到全部自研,像高通、聯發科、蘋果、三星也都採用ARM架構。

ARM是幹什麼的呢?

ARM是一家專門設計芯片的一家公司,它只負責芯片的設計,並不提供成品的芯片,只是提供一個芯片設計的基礎。所以蘋果、高通、聯發科、華為、三星等等也都是採用了這種更為成熟的芯片設計架構方案,同時再結合自己的實際需求,增加基帶、NPU芯片等。

臺積電又是幹什麼的呢?

臺積電是世界上最大芯片代工廠商,它只替別人生產芯片,自己並不去設計,像華為、高通、蘋果的大部分芯片都是由臺積電進行生產的。

ARM、臺積電、華為的關係

ARM就相當於為華為提供了一個毛坯房,華為就是房屋的設計師,ARM把房子交給華為以後,華為根據自己的需求進行房屋的裝修設計。設計完成以後,將設計圖紙交給臺積電,臺積電根據圖紙進行裝修

ARM如果不授權給華為,華為還可以繼續做處理器嗎

其實華為早就意識到,在未來的某一天ARM可能不讓華為使用ARM的架構了,華為直接將ARMv8指令集買了下來,並且是永久性的,不受任何因素的影響,就算ARM不授權給華為新的架構了,華為也可以在ARMv8的基礎上進行改造。

華為 為什麼不自己生產芯片呢

生產芯片是一個非常複雜的過程,其中生產芯片最關鍵的儀器就是光刻機,像麒麟990、麒麟980、麒麟810處理器都是採用的目前頂級的製造工藝,同時也需要頂級的光刻機生產這些芯片。

但是世界上能生產這種光刻機的公司特別的少,唯一做的比較好的就是荷蘭ASML公司,一臺EUV光刻機售價超過了1億歐元(摺合人民幣8億元),雖然花8億元去買一臺設備已經不少了,但是這並不是錢可以解決的問題,因為各種因為頂級的光刻機禁止向大陸企業出售,花再多的錢也買不到。所以華為也就買不到光刻機了,只能交給臺積電進行生產。

華為正在研發新的GPU架構

華為目前也正在研發屬於自己架構的GPU,有望今年就可以使用。麒麟810與麒麟990的NPU都是採用華為的自研架構,並且取得了不錯的成績,AI算力全球第一,相信華為自研架構的GPU也會有的進步。


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麒麟芯片架構是ARM公司,是由臺積電進行生產代工的,那麼,麒麟芯片說自主研發是不是有道理呢?還是“打腫臉充胖子”呢?

我們今天必須要說一個非常有趣的事情,或者說了一個最簡單的比方。這你就對於麒麟處理器,華為在其中所起的作用,你會有著更深刻的認知。

我們知道如果你要建一棟大樓,我們首先需要設計院出圖紙,接著我們需要找到施工方,讓施工方按照圖紙的要求進行施工。但是我們的施工並不是說是沒有規律的,對於一些在建築工地上工作的人來說,可能會知道,我們必須要知道,我們所建設的大樓,它必須要符合一定的標準,比如GB國標,監理會對圖紙上的一些信息進行比對,是否符合國家標準等等。

我們說了這麼多,我們現在來一一對應。

  • 其中的施工方就是我們所說的臺積電。臺積電負責生產或者是代工芯片,它其實就是施工方,將芯片進行代工生產。
  • 另外一個就是國標,這裡的架構,大樓需要怎麼樣的標準,怎麼樣的設計標準能夠讓大樓更好?這些其實都是一個共有的標準。而在這裡我覺得ARM公司,就起到了這樣的作用。它指的是ARM架構,也是精簡指令集(RISC)處理器架構。當然,有人將它比作設計方,因為它也是推出了一些圖紙的設計方案。但是我認為它是指令集,它是最基礎的部分,也是芯片設計的一種基礎的方案。

  • 設計公司。我覺得這裡華為就替代這個公司,麒麟處理器,就是通過將ARM公司,它們的這種基礎的指令集進行設計,並且在這上面附著更多的,比如說藍牙,基帶等等方面的內容,讓芯片會有更多的能力。

我們這樣解釋似乎會更清楚一些,其實華為起到的就是這個作用,不僅僅是華為高通蘋果,基本上都是處於這種設計方的位置。只不過是因為他們每個公司的技術等級不同,生產出來的芯片可能表現不一樣。


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華為早期是不做芯片的,2004年成立海思也只是做網絡配套和視頻芯片。而華為這幾年才開始大力發展自家麒麟芯片+鴻蒙OS生態,也正是這幾年讓麒麟芯片名聲大噪。因為它早期推出的手機處理器K3V2,表現並不是很好,功耗也是比較的大,俗稱火麒麟。

對於麒麟芯片一直存在爭論,那就是這個ARM問題,曾經安兔兔也因ARM授權問題進行了道歉。對此很多人也存在疑問,麒麟芯片的架構是買的ARM公司的,芯片的加工生產又是靠著臺積電完成,一個麒麟芯片真正什麼才是華為自己的?

芯片生產流程

ARM公司對海思進行授權架構,也就是授權之後華為才能夠有資格使用這個架構。華為海思利用ARM提供的公版架構,這個架構就相當於蓋一座大樓的框架。

這裡大家並不要認為有了架構後就能夠做出芯片,也不要認為我們拉一車沙子到臺積電就能做芯片了。芯片設計製造和蓋房子還是有很大區別的,就算是你又架構,並不一定能夠做出芯片,小米的澎湃芯片就是一個例子。

2、華為在架構之上進行設計

ARM給的框架中,已經對CPU、GPU已經有了定義,海思麒麟的設計者要做的就是把通信基帶、IPS數字圖形處理、神經網絡處理器,神經網絡處理器也就是我們說的AI,以及其它各種芯片必備東西都加入到這個框架中,並進行相關的測試。例如華為現在處理器都加入了自家自研的NPU達芬奇架構、巴龍基帶、AI技術。

這就好比人們蓋房子,框架有了,至於內部你做成中式風格、歐式風格、還是復古風格,那就要看設計者自己想的了,更重要的是設計者的各種技術積累。

3、加工方按照圖紙加工

最後誰來建設完成這個設計好的圖紙呢?那就是臺積電,臺積電按照這個設計圖紙,進行加工出來芯片,並進行一系列的測試。測試的目的是為了區分不同芯片性能,對它進行一系列的分類。

為了簡單理解,就可以比作蓋房子。ARM提供了大樓的框架和設計要求,海思就是大樓的內部設計人員,決定大樓設計的好壞,而臺積電就是工地的工人,按照圖紙和設計人員的設計進行加工。

ARM是幹什麼的

事實上不單單華為海思麒麟使用的是ARM架構,就連高通、蘋果、三星都是用的它的結構,因此如果因為這個說麒麟不是自研芯片,就有點說不過去。

英國ARM公司是全球領先的半導體知識產權(IP)提供商,全世界超過95%的智能手機和平板電腦都採用ARM架構。

ARM公司它不做芯片,它做的是芯片設計方案授權,它去研究一系列的芯片設計方案,並把這個方案授權給別人使用,當然這個授權必須要收費,也有一定的期限。例如在2010年得到ARM授權的公司,它們的出貨量達到了60億。

臺積電在芯片製造中作用

以前有人說,拉一車沙子到臺積電,就能做出很多芯片。

這是一個非常錯誤的認知,沒有設計圖紙是不能做出芯片。臺積電拿到公司給的芯片圖紙之後,例如海思麒麟提供給它的麒麟1020設計圖紙、高通給它的驍龍865設計圖紙、蘋果公司給它的A14設計圖紙等。

它按照這個設計圖紙的要求,利用先進光刻機、蝕刻機等機器,加工出來這些芯片,然後通過它們的一系列測試,對這些下線的芯片進行測試,進行性能分類。

華為除了ARM有沒有備胎

華為是一個非常獨立自主的公司,它有很多的備胎。並不是說ARM不授權給華為使用了,華為就不能做出芯片了。

這一點餘承東在接受採訪時就提到,我們有相應的備胎。並且華為公司也有合同,華為已經買下了麒麟系列處理器的所使用的ARM設計方案的永久使用權。

如果它不提供,自然要違反合同要求,自毀家門。

結語

華為的麒麟芯片算不算國產呢?雖然它用了英國ARM的架構,但我個人認為也是國產自研的芯片。因為蘋果的A系列芯片、高通的8系列芯片、三星的獵戶座芯片用的都是ARM架構,你能說那不是它們自研嗎?

得到架構都能夠得到,因為ARM公司就是靠著授權賺錢的。但是想要在這個架構上進行一系列的設計,做出高性能、低功耗、集成通信基帶等,就非常的困難,因此現在能做芯片的公司並不多。

如果得到授權就能做出芯片,那麼現在的芯片還真是沙子價了!

同時我們也需要看到,要想真正脫離別人的控制,還是需要有自家的核心技術。未來科技企業發展,靠的是擁有的核心技術,大力投入研發不會錯。

以上就是筆者對於本問題解答,如果認同筆者解答,麻煩點個贊再走哦!非常感謝您的支持!


科技晴


一、芯片不只有架構,也不只有生產,還有很多的東西的

對於大家的理解來講,採用ARM架構,再讓臺積電生產,那麼華為所謂的自研就有水份了,畢竟架構有了,生產不是自己的。

但其實芯片不只有架構,也不只有生產,還有很多的東西的,比如ISP、DSP、NPU等等,這些都是華為自己的。

另外就拿設計來講,ARM的架構相當蓋房子時給了你框架,但室內怎麼裝修,一樣需要設計,以及大量的工作量等,這也不是一般人能夠乾的。

二、目前芯片廠商大多是分工合作,而不是一籃子全包了

再說了,目前芯片廠商們有好幾種,一種是IDM廠商全包了,這樣的廠商很少了,更多的還是分工合作,一些企業只做設計,一些只做生產。

比如蘋果、高通、聯發科、華為就是隻設計,不生產的芯片,而臺積電就是隻生產不設計的芯片,這是分工。

所以不要因為華為採用ARM架構,然後要臺積電來生產,就認為麒麟系列芯片的含金量不高,這樣就大錯特錯了,你覺得呢?

畢竟ARM的架構是大家都可以買的,同時臺積電也是對外接單的,為何國內只有華為一家這麼牛的芯片企業,沒有別的企業能夠比肩華為呢?這就是實力了。


互聯網亂侃秀


個人覺得我們可以用包餃子來做比喻,做餃子皮的面是買的,餃子餡裡的菜、肉、調料都是買的,擀餃子皮擀麵杖和案板也是買的,煮餃子的水是自來水廠的[捂臉],鍋也是買的,連吃餃子的碗和叉子筷子都是買的,我能說這餃子是我的嗎



柱威


麒麟芯片是一個soc,有集成眾多功能模塊,雖然CPU/GPU源代碼是來自於ARM,但是有很多是海思自己的

第一:最重要的4G/5G通信基帶模塊是海思自己設計的,這個裡面專利壁壘無數,即使蘋果自己也搞不定,不得不用高通的

第二:AI處理器(NPU)是海思自己設計的,雖然第一代來自於寒武紀,但是後面開始海思就自己單幹了

第三:華為手機引以為傲的拍照技術的核心之一---ISP(Image Signal Processor)影像處理器,這個是海思收購了一系列國外設計團隊,自己發揚光大的

還有一些零零散散的就不一一列舉了,最後把這些技術完全集成整合在一個soc裡面,並且性能指標可以達到世界頂級水平,這個是需要很高的技術門檻的,就這個技術,小米花了10億RMB以上,5年時間也沒有搞定





集成電路科普者


可以毫不客氣說:如果認為華為這樣做真是問題,不算原創,那就是無知。

我先請問一下,蘋果手機在中國生產,芯片和零部件都外購,那蘋果手機該算誰家的?很多美國大公司的產業鏈都在國外,也用別人專利、技術、產品,那美國豈不是不值一文?任何企業都必需漫長的產業鏈,應用到別人無數的專利、技術和產品,無一例外。臺積電幾乎是全球所有頂級芯片公司的代工廠,代工是所有芯片廠商無法繞過的,包括高通、英特爾,代工廠是芯片產業鏈至關重要的一環。科技公司之間專利交叉的現象十公普遍,外國公司也會用到華為的專利,華為不可避免的要用到別人的專利,任何公司都是如此,英特爾、高通和蘋果都是如此。ARM的架構只是底層架構,就像建房子的地基,全新的麒麟990芯片僅有指甲蓋不到的大小,但集成了多達103億個晶體管,去年的麒麟980為69億個,這麼複雜的東西你倒是抄一個看看。中國在整個科技領域都可以說是後起之秀,在高科技領域更是如此,華為的前面有堆積如山的專利與技術,要華為從頭來過,全部自己發明一遍才叫原創?所幸人類沒這麼傻,人類強大的學習能力也不會容許這樣做。

我們都是站在巨人的肩膀上,無一例外。如果認為華為用了ARM的架構就認為麒麟芯片不是原創,所有東西都得是自己的才叫原創,那建議持此議的人回到舊石器時代,從打製石頭開始從頭來過,因為從人類開始製造工具就進入創新時代,從此我們都是站在前人肩膀上。牛頓和愛因斯坦沒有前輩的科學積累是無法有開創性的發現的。瓦特也只是改進了蒸汽機,在之前已發明初始蒸汽機,而瓦特能改進蒸汽機使之實用,是因為那時科技的發展,瓦特正是利用最新科學知識才有此偉業。微軟的操作系統最開始也不是微軟的發明,蘋果喬布斯也借鑑了別人無數的成果。嚴格來說,沒有“抄襲”就沒有現在的科技成果,我們一般把此叫做借鑑、學習。認為純粹百分之百的,什麼都是自己來,才叫原創,那真是又傻又天真,你只會越來越落後於別人,永遠無法有創新。

正是因為產業鏈的分工合作,才有現代的工業與科技。任何企業,不管它如何偉大與龐大,都只是產業鏈中一環,企業在產業鏈中的價值與地位有差別。包括國家也是如此,在全球產業鏈中,中國現在主要處在製造這一環,好不容易有了華為這樣的堅持創新的真正高科技公司,我們有人還百般詆譭,真不知安的什麼心。如果你知道華為是如何從一無所有開始,經過多少艱難險阻才走到今天,如果你知道華為有多少專利,知道華為在行業的地位,那你一定會為華為的偉大喝彩。到目前為止,能真正參予國際競爭並打敗國際巨頭的中國高科技公司,僅華為一家。我們且行且珍惜。


雁77


有業內消息顯示,華為麒麟980芯片預計出貨量或高達數百萬,市佔率僅次於蘋果高通,是全球表現最好的手機芯片之一。事實上,華為麒麟芯片一直擁有強大的綜合性能,以及出色的AI人工智能,它不僅遊戲跑分出色,而且拍攝能更是超越入門級單反,堪稱史上最強大的芯片。有業內人士認為,華為麒麟芯片代表了目前全球芯片領域的最高水準。


然而,如此先進的華為麒麟芯片,並非靠華為一己之力就能造出來。它採用了全新的ARM架構,以及領先的臺積電晶圓技術而製造,集合樂全球最先進的科技。因此,有網友提出了疑問:架構用ARM,製造靠臺積電,那麼華為自研了麒麟芯片什麼東西呢?

綜合設計

雖然麒麟芯片使用了ARM架構,以及臺積電的生產工藝,但綜合設計依然由華為獨立完成。事實上,蘋果高通也採用了ARM架構,進行芯片設計,考驗的同樣是綜合設計能力。華為對麒麟芯片的綜合設計經驗,已經有數十年之久,因此全新的麒麟芯片,在遊戲拍照方面的用戶體驗都是頂級水平。


性能優化

更重要的一點是,華為對麒麟芯片進行了持續十多年的性能優化,使之完全匹配強大的自研EMUI系統。不少用戶發現,華為手機不僅運行速度快,而且系統流暢度比蘋果三星小米更好,原因就在於華為對麒麟做了大量的底層優化工作。性能優化,是一項技術含量極高的工作,這也是主要由華為大量完成。


人工智能

最關鍵得一點是,華為將麒麟芯片帶入了全新的AI人工智能時代,創新性地加入了獨立的NPU芯片,引領了時代的潮流。有測試數據發現,華為麒麟芯片的AI人工智能遠超蘋果三星同類產品,它不僅不卡頓,而且具有學習能力,越用越流暢。華為把AI人工智能帶入了麒麟芯片,確實是一項驚人的創舉。


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