对于华为而言,海思半导体不仅是自己的一个亲生孩子,也是无价的。甚至也可以这么说,华为就是海思,海思就是华为。
1,华为旗下的海思半导体拥有强悍的实力,但却卡在了芯片制造环节;海思所有的芯片产品中,有95%的芯片是中国大陆本土厂商无法生产的 1987年9月15日,华为成立。1991年,华为便在内部设立了一个专用集成电路设计中心,开发设计专用芯片ASIC,从此开启了漫长且艰难的芯片设计之路。2004年10月,华为基于自己的专用集成电路设计中心,创立了海思半导体。目前,广为外人知晓的移动处理器麒麟系列、通讯基带巴龙系列、AI处理器昇腾系列以及用于服务器的鲲鹏处理器,均出自海思半导体。当然,在海思开发设计的所有芯片产品中,麒麟、巴龙、昇腾和鲲鹏只是一部分。
海思设计的产品共有11个大类,41款产品,涵盖电视解码、摄像头、家庭网络、手机处理器、基带、AI开发、AI芯片、服务器等领域,基本上撑起了华为现有的通信设备和消费产品线。这些芯片中,
麒麟芯片、昇腾芯片(AI)和鲲鹏芯片,采用的是16nm到7nm制程工艺,其中最高端的旗舰,均采用7nm制程工艺。
基带芯片共有两款,一款是Balong 750,另一款是Balong 5000。Balong 750是一颗4G基带芯片,海思官网注明采用了16nm FinFET工艺。Balong 5000没有说明制程工艺,但考虑到它是一颗5G芯片,如果内置于手机SoC芯片中,其制程工艺应该和
麒麟990保持一致,即7nm,如果外置的话,其至少应该采用与Balong 750相同的制程工艺,即16nm。原因很简单,5G基带芯片相比4G,设计更复杂,集成度更高,要想减低能耗,提高性能,只能采用更高阶的制程工艺,因此,16nm只是一个起码的保证。
相对来说,电视解码、摄像头、家庭网络等芯片,CPU采用ARM的A7、A9、A53和A73,这三款IP对制程工艺的要求不高。A7是ARM在2011年推出的IP,主流制程工艺是28nm,和A53相同;A9可选择的制程工艺有40nm和28nm。A73是ARM在2016年推出的IP,官方给出的制程工艺选择较多,包括16nm、14nm和10nm。
不过,有趣的是,据任正非此前表示,“我们在2000年左右也很犹豫,我们曾经准备100亿美金,(把海思)卖给一个美国公司,这个合同全部签订了,所有手续都办完了,就等对方董事会批准了。我们都穿上花衣服,在沙滩上跑步、打球,等着批准,这个时候美国的董事会换届了,拒绝了这次收购。”他说,后来我们问公司内部说还卖不卖,少壮派都说不卖,那我就说我们准备和美国交锋了,要做好所有一切准备,从那个时候就开始准备了。
2020年上半年,华为海思跻身全球第十大半导体厂商
现如今,在全球范围内,虽然海思完全有能力不断研发设计出更多、更好的芯片,但海思乃至华为至今没有自己的生产制造工厂。与三星电子、英特尔等IDM厂商有所不同,海思开发设计的芯片,主要交由台积电、中芯国际等晶圆制造商进行生产。特别是海思开发设计的高端芯片,基本上只能由台积电代工。或者说,海思的所有芯片产品中,其中有95%的芯片是中国大陆本土厂商无法生产的。
2,短期内,华为的确可以与联发科达成芯片供应合作;外界甚至传言华为可能考虑把海思出售给联发科,联发科高层闻讯大怒,公司予以了否认和驳斥 由于美国已经做出了全面的限制,华为正面临芯片断供的窘境。其中,华为消费者业务自然免不了受到影响。短期内,华为的智能手机、
平板电脑等终端设备不能用上自研芯片,却仍可以向联发科、高通甚至三星电子等厂商购买芯片的方式,确保消费者业务正常地运营。比如,日前,华为向联发科下了芯片数量高达1.2亿颗的订单,在网络上一度引发人们热议。
据Strategy Analytics分析师Mawston的分析,理论上,华为有五个可选项,一是依然用自研的处理器芯片,海思此后开发设计的芯片交给中芯而非台积电代工;二是外包给紫光展锐;三是外包给联发科;四是外包给韩国三星;最后一个,美国批准高通向华为供货芯片。
五个可选项中,华为似乎也只能选择从联发科那里购买芯片。Mawston表示,中芯需要美国制半导体设备生产芯片,意味着无法供货给华为。况且,中芯的制程工艺远落后于台积电,当前仅麒麟系列芯片都以7nm、5nm工艺为主,中芯何时能以7nm工艺为华为代工芯片,尚未可知。其次,紫光展锐的确有能力设计芯片,但以低端为主,根本达不到华为的要求。再有,三星在芯片设计领域的能力虽然强,但三星与华为在智能手机市场是竞争关系为主,所以三星可能不愿意与华为共用芯片。最后,高通倒是非常想供货华为,但需要先取得美国的许可。所以,短期内,华为最可能寻求与联发科合作。联发科主要生产中高端移动处理器芯片,值得补充的是,联发科从没放弃在高端芯片市场占据足够的份额。
而Counterpoint Reseaerch研究主管Neil shah却说,华为也可能考虑出售海思半导体,比如让海思与联发科合并,且把技术和智慧财产权转移给联发科,以便联发科开发和生产专属于华为的芯片。换句话说就是,华为若能将海思半导体的股权出售给联发科,借由联发科下单台积电,从而绕过美国的限制。
对此传闻,联发科给予了否认和驳斥。联发科强调。公司一向遵循相关全球贸易法规,旗下手机产品均为标准品,并无任何为特定客户特制情事,海思的股权出售予联发科并非事实。据悉,对于外界传言华为通过联发科下单、以绕开限制的不实传闻,联发科高层闻讯大为震怒。联发科指出,此报道绝非事实,相关市场调研机构揣测海思的股权出售予联发科,更是子虚乌有的事。
联发科从过去的3G时代一路走到今天的5G时代,在移动处理器、基带芯片方面积累了足够的技术和经验,研发范围广泛,拥有丰富的产品线。在4G时代,联发科在技术上落后于高通大约一到二年;5G时代,两者在技术、成本上的差距有所缩小,联发科的芯片更加具备性价比的优势。其中,联发科的基带芯片更是急起直追,包括惠普、戴尔、英特尔等厂商均有采用联发科的5G基带。
业内人士认为,联发科是全球第四大芯片设计公司,虽然联发科与华为有生意往来,但实在不需要为了华为绕道下单而涉险。另外,近年来,联发科虽然在积极地寻找可以收购的对象,但就算华为有意把海思卖给联发科,联发科也一定会拒绝此笔交易。
3,海思半导体目前的处境,其实并非如外界想象的那么悲观;海思半导体已经非常聪明地做出战略转型,不再是华为的海思 很多人担心的是,海思可能真要走投无路了。实际上,只要海思还有能力开发设计芯片,那就一定还有救。坐等阿斯麦尔的光刻机到来再自建生产线或是自研光刻机都不能解燃眉之急,所以海思的计划是由专为华为自研芯片转为对外销售。
先是2019年11月在深圳电子展上,平台与解决方案市场总监赵秋静公开表示,上海海思将对外呈现一个完全市场化运作的芯片设计公司,各类自研芯片开始外卖。海思当时还发布了第一款针对公开市场的4G通信芯片。
本月11日,华为消费者业务CEO余承东签发了一项《关于终端芯片业务部成立显示驱动产品领域的通知》 的文件,成立屏幕驱动芯片部门,并且从产业链得知,华为在去年底就在着手该项目,并且华为海思的第一款OLED屏幕驱动芯片已经在流片,表明海思半导体正式转型,开始进军屏幕行业。
在LED领域,中国虽然是出口大国,但是在屏幕驱动芯片方面,几乎完全依赖于进口,据国产显示巨头京东方的数据显示,2019年采购驱动芯片用了60亿元,但国产芯片采购金额占比不到5%,依靠进口的驱动芯片高达95%。
而第三方机构预计,随着京东方等中国AMOLED面板厂商产能的崛起,2020智能手机显示面板的出货量将达到14.4亿片,屏幕驱动芯片市场的总值将高达数千亿元。可见海思很聪明地选择了一块大蛋糕。
7月3日,长虹控股集团所属子公司四川爱联成功研发首款国产超小体积5G通信模组——AI-NR11,该5G模组可广泛应用在智慧工业,智慧能源,工业机器人,医疗健康,视频安防,无人机等领域,而AI-NR11和AI-NR10都是采用海思的5G模组中间件方案进行设计,这是海思在5G应用领域的又一胜利。
所以,就算国外走投无路,仅仅依靠国内巨大的市场潜能,仍可支撑起海思的未来。
业界人士几乎都认为,华为凭借自身的操盘能力,即使没有麒麟芯片,智能手机业务仍能平稳过渡。如今台积电断供,华为急需寻求可一定程度上代替台积电提供高端芯片的合作企业。联发科即将量产6nm以及 5nm的新一代5G芯片,紫光展锐也有新研发的6nm 5G芯片,同时三星半导体也是除了台积电之外为数不多能生产10nm以下制程芯片的公司。华为若与联发科、紫光展锐或者三星电子达成芯片供应合作,或能弥补华为在高端芯片的短缺,从而保持高端手机在市场中的竞争力。
华为第二大业务运营商业务,5G是焦点,5G基站主要芯片是基带处理芯片和接口芯片,一位通信芯片人士介绍,对于基站基带处理来说,算法和架构的重要性更高一些。制程上的限制,会让基站芯片实现起来更难,但不至于致命,无法做。此外,华为已协助国内公司研发各类基站芯片。
华为第三、第四大业务板块分别是企业业务、Cloud&AI,其中后者为今年刚成立的业务。两大业务中,最引人关注的是华为去年推出的PC和服务器CPU芯片——鲲鹏。由于华为推出这类芯片,业界认为华为要做“中国的英特尔”。一位国产化项目人士表示,与
手机芯片断供相比,华为更难解决的是服务器芯片。此前,鲲鹏920采用了7nm制程,此后将无法使用。但与华为有合作的人士称,鲲鹏服务器芯片并未受到影响。原因是,鲲鹏服务器芯片基于Arm架构,一方面华为已取得Arm架构永久授权;另一方面,Arm架构服务器芯片跟英特尔X86架构芯片不一样,由于可以横向扩展,可以降为较低端的制程,比如20nm制程也可以,依靠中国大陆本土芯片制造厂就能解决生产问题。
在对外销售的安全芯片方面,海思作为SoC芯片的霸主,占据了全球70%以上的份额,在视频监控领域的市场占有率更是突破了90%以上。据安防帮介绍,对于海思来说,安防SoC的问题相比手机芯片遇到的困难来说简直不值一提。目前,海思安防SoC芯片的制程在28nm-40nm之间,联发科可以承接相关订单,因此从长期来看,海思的安防SoC芯片不会断供,只是失去了台积电这个芯片代工厂的王牌,海思的IPC SoC芯片还是会出现供应短缺的情况。
4,小结 过去十几年,华为海思的芯片设计之路堪称悲壮,刚跻身全球第十大半导体公司,与英特尔、三星、高通、台积电处于第一梯队,最后却卡在芯片制造环节。目前海思确实受到重大冲击,芯片产能下滑是板上钉钉的事实,但正如余承东所说,华为会全面扎根半导体,“不管是弯道超车还是半道超车,我们希望在第三代半导体时代实现领先,天下没有做不成的事,只有不够大的决心和不够大的投入。”海思也许一时难以守住全球半导体供应商前十的位置,但捱过最困难的这几年,必能迎来柳暗花明。
(我为科技狂整理发布,本文部分内容参考自界面新闻、36氪、安防帮、芯师爷等媒体/自媒体)
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