華為晶片家族龐大 針尖式研發助力

近日,不少華為人在朋友圈轉發了《2020屆華為海思全球博士招聘》的訊息,海思開始大規模招聘高階人才。作為華為旗下的半導體公司,海思一直比較低調,受到如此多的轉發與關注,來源於華為的“備胎”策略。

美國禁令下達之後,5月17日,華為海思總裁何庭波在致員工信中首次披露,“所有我們曾經打造的備胎,一夜之間全部轉‘正’。”20年來,海思已經成長為國內最大的晶片設計公司,而華為的晶片也多出自於海思的研發。

海思為華為的通訊裝置、終端產品提供了核心的“芯”髒,有了這顆“芯”,不僅為華為降低了成本,也讓華為的硬體更具有差異化。根據海思的官網顯示,海思旗下共有六大類晶片組解決方案,用於基站、通訊裝置、手機、電視等多種產品當中。

根據IC Insights的資料,2018年全球十大Fabless企業半導體銷售額排名中,海思排在第五名,前四名分別是博通、高通、英偉達和聯發科。

5月21日,華為創始人任正非在接受21世紀經濟報道等國內媒體採訪時說道:“海思是華為的一個助戰隊伍,跟著華為主戰隊伍前進,就如坦克隊伍中的加油車、架橋機、擔架隊一樣。永遠不會獨立。”

晶片家族龐大

在海思的六大類晶片組解決方案中,大家最熟知的產品應該是手機處理器麒麟晶片,麒麟980的製程已經到7nm,按照計劃,本月底華為還將釋出新的麒麟晶片。如今華為一年過億的手機銷量,也讓手機晶片成為海思銷量最大的品類。

在無線通訊方面,5G基帶晶片Balong 5000也已經推出,基帶晶片對於通話、資訊傳輸等起到非常關鍵的作用,當前基帶晶片也是華為可以和高通一較高下的技術領域。早年,海思還與德國公司展開技術合作,成功研發了Balong710多模4G LTE手機終端晶片,從麒麟910開始就搭載了Balong710基帶。

為了在3G時代突破高通單獨供應,以及增強自身技術,2007年,華為橫跨終端公司和海思兩大部門成立了無線晶片研發部,開始了海思Balong(巴龍)晶片專案。

一位資深半導體分析師向21世紀經濟報道記者表示:“麒麟下一代晶片很可能會將5G基帶晶片也整合進來,整合到一顆處理器上。而高通也準備今年年底釋出類似晶片,兩者的技術實力能否並列,下半年可能可以看到。海思在處理器上的開發很積極,從麒麟960、970、到980 有很大進步。現在在移動端,能夠抗衡的就是華為、高通、三星、蘋果。”

在資料中心領域,有ARM架構的伺服器晶片鯤鵬系列,今年已經推出7nm的產品。值得注意的是,在伺服器晶片領域,英特爾一家獨大,和華為也一直保持合作關係。同時,華為多年來一直在研發ARM架構伺服器晶片,今年大力推進,來擴張自身規模。

視訊應用上,海思有機頂盒晶片和電視晶片、安防晶片等,據瞭解,2006年海思推出了H.264視訊編解碼晶片Hi3510,到2014年海思安防系列晶片已佔領全球半數以上的市場,國內市場佔有率達90%。同時,攝像頭中也有很多海思的晶片。

物聯網方面,海思還推出了PLC/ G.hn / Connectivity / NB-IoT產品。其中,NB-IoT晶片可以支援終端的智慧化。AI方面,去年華為就釋出了昇騰310和910,昇騰系列AI晶片採用了華為自研的“達芬奇架構”,具有低功耗、全場景的特點。今年有更多搭載他們的裝置落地。

此外,華為也一直在進行模擬晶片、GPU影象處理器、ISP影象訊號處理晶片等研發。而華為產品在全球市場擊敗思科、愛立信等企業,也受益於華為光網路晶片、資料通訊晶片、接入語音晶片、高階路由器、交換機晶片等晶片的效能。

可以看到,目前,在基站、通訊裝置、手機、電視等終端晶片中,華為都有佈局,整體來看以數字晶片為主,模擬晶片公佈的並不多。手機晶片在華為的戰略地位一直很高,任正非曾說過:“我們在價值平衡上,即使做成功了,晶片暫時沒有用,也還是要繼續做下去。一旦公司出現戰略性的漏洞,我們不是幾百億美元的損失,而是幾千億美元的損失。我們公司積累了這麼多財富,這些財富可能就是因為那一個點,讓別人卡住,最後死掉。這是公司的戰略旗幟,不能動掉的。”

華為的針尖式研發

晶片的發展,可謂華為針尖式研發的典型案例,在針尖大小的領域聚焦資源進行突破,也是任正非提出的重要策略。

事實上,華為從20多年前就開始做晶片,據記者瞭解,華為的晶片事業開始於1991年的華為積體電路設計中心;1993年,又成立了專門負責專用積體電路晶片技術的研發隊伍,1993年年底華為推出了第一款晶片——用於C&C08交換機的ASIC晶片;1995年中研部成立,又升級為基礎研究部來負責華為的晶片設計。

隨後,華為一直大力投入到ASIC晶片設計上,直到2004年後開始獨立運作,改為華為控股的公司,準備從3G晶片入手,並且將產品先後打入了沃達豐、德國電信、法國電信、NTT DoCoMo等全球頂級運營商,銷量累計近1億片,與當時的3G晶片老大高通大概各佔據了一半的市場份額。

華為從2008年才開始正式進入手機晶片研發領域,並且一直採取購買ARM的技術授權,採用ARM的架構。據悉,海思在2013年取得了ARM的架構授權,即可以對ARM原有架構進行改造和對指令集進行擴充套件或縮減。任正非也向記者表示,華為擁有ARM架構(v8)的永久性授權。

到了2009年,海思釋出了第一款智慧手機晶片K3v1。雖然由於技術上的不成熟導致這款晶片最終沒有走向市場化,但是它為麒麟的成長奠定了基礎。2012年任正非對晶片業務提出新的指標:每年4億美元的研發經費,發展20000研發人員。

根據《華為研發》一書中介紹,2016年華為僅在手機自主晶片海思麒麟投入高達100億元人民幣,2017年,搭載華為海思麒麟Kirin晶片的華為和榮耀終端產品出貨量已經突破1億部。而華為在晶片生產領域採取的是與晶圓廠合作輕資產的晶片設計模式。即海思僅僅負責晶片的設計,而將生產、封裝和測試等技術含量較低的環節外包給下游廠商。

雖然晶片佈局齊全但並不意味著美國禁令沒有影響。前述半導體分析師向記者分析稱:“手機方面射頻這個部分,中國處於起步狀態,而Skyworks、Qorvo處於領先地位。在這樣的情況下,有可能會出現手機受制的情況;基站、伺服器、高階的AI上也可能受到限制,比如基站也需要射頻產品以及FPGA產品線;伺服器目前最主要的還是英特爾提供晶片;而高階的AI產品,華為和賽靈思合作也相當密切,例如在影像解壓縮產品上,華為AI晶片主要是以比較成熟的技術去做,但是賽靈思擁有市場普及度、成熟度不是那麼高的產品線。即便華為有AI晶片,也陸續量產,也沒辦法滿足全線AI的需求。”

(編輯:張星)

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