|
|
51CTO旗下网站
|
|
移动端

解密华为芯片旗舰海思:一个"备胎"的28年"转正"征途

华为旗下的半导体公司海思总裁何庭波的一封内部信刷屏网络。她宣布,之前为公司的生存打造的“备胎”,一夜之间全部“转正”。

作者:佚名来源:澎湃新闻网|2019-05-21 07:30

【大咖·来了 第7期】10月24日晚8点观看《智能导购对话机器人实践》

华为被逼到墙角,“备胎”走到了台前。5月15日,美国商务部宣布,把华为及其70家附属公司列入管制“实体清单”。这意味着,没有美国政府的许可下,美国企业不得给华为供货。在半导体和高端器件全球供应链高度依赖,你中有我、我中有你的现实背景下,华为面临供应链“断供”风险,这可能使华为无法继续为客户提供产品和服务。

对此,华为创始人任正非5月18日在深圳公司总部接受日本媒体采访时表示,华为公司将继续开发自己的芯片,减少生产禁令带来的影响。他还指出,即使高通和其他美国供应商不提供芯片,华为也“没问题”,因为“我们已经为此做好了准备”。

“备胎”之一,就是华为旗下的半导体旗舰海思。

5月17日凌晨,华为旗下的半导体公司海思总裁何庭波的一封内部信刷屏网络。何庭波在信中称,华为多年前已经做出过极限生存的假设,预计有一天,所有美国的先进芯片和技术将不可获得,而华为仍将持续为客户服务。她宣布,之前为公司的生存打造的“备胎”,一夜之间全部“转正”。

海思这个原本在华为内部异常低调的部门,在华为陷入巨大生存危机的关口,站出来为华为正常业务开展保驾护航。

海思总裁何庭波。

海思发展史

海思的前身是华为1991年成立的ASIC(超大规模集成电路)设计中心。

当时,华为创始人任正非从港资企业亿利达挖来了徐文伟(现华为董事、战略研究院院长)。徐文伟来到华为后,建立了器件室,从事印刷电路板(PCB)设计和芯片设计。开启了华为的芯片事业。

电信设备中芯片成本占比很高,购买通用芯片价格高,产品没有差异化,价格战“刺杀”后,企业的利润空间很小。这是华为决定开发自研芯片的大背景。

1991年,华为首颗具备自有知识产权的ASIC正式流片成功。这是一颗用在交换机上的多功能接口控制芯片。这就是华为芯片事业的起点。

有了自己的芯片,让华为的产品降低了成本。

1993年,华为用自己的EDA设计的ASIC芯片问世,成功实现了数字交换机的核心功能——无阻塞时隙交换功能。

后来随着华为进入快车道,华为成立了“中央研究部”,其下成立了基础业务部。这个部门存在的目的就是为通信系统做芯片,用任正非的话,叫“为主航道保驾护航”。

2004年,华为决定成立海思半导体,把这块业务独立成公司发展。海思英文名为“HiSilicon”,大意就是华为的芯片部门。

任正非对芯片研发一直非常重视。他曾明确表示,芯片业务是公司的战略旗帜,一定要站起来,适当减少对美国的依赖。

在华为的架构中,一级部门找不到海思的身影,但海思的地位等同于一级部门。海思负责华为所有的半导体以及核心器件的开发和交付,与华为大名鼎鼎的2012实验室一样,都是华为“秀肌肉”的部门。

海思成立后,徐文伟曾主管后一段时间,后来徐直军(现华为轮值董事长)也主管过海思,随后就由何庭波担任海思总裁。

据一位前海思人士介绍,海思之所以独立发展,另一个背景是华为此时要做手机业务,海思借此可以进入消费级芯片业务。

2003年11月,华为终端公司正式成立。之前任正非曾表示“谁要说做手机就开除谁”,但由于手机庞大的市场,任正非冷静反思后决定接受下属的建议,决定开始手机业务。

在一次会议上,任正非指示公司负责财务工作的纪平说:“纪平,拿出十亿来做手机。”

海思成立后先进入了数字安防芯片市场,海康威视和大华都是海思的客户。

华为进入手机业务后也并非一帆风顺,为运营商做贴牌只赚取微薄的利润,2008年遭遇金融风暴,曾经一度有卖掉的想法。

据说,华为一度找来了多家投资机构,最终因价格未达到预期放弃了计划。

2009年,海思推出了一个GSM低端智能手机方案,将处理器打包成解决方案提供给山寨机使用,芯片名叫K3V1。这个方案采用了Windows mobile操作系统,工艺采用110nm制程,当时竞争对手已经采用65nm甚至45至55nm,所以海思开始的芯片谈不上成功。

FT中文网2019年的一篇报道提到,据普华永道(PwC)去年底公布的一份报告,中国当时有超过500家设计公司,但其中三分之二的公司雇员不超过50人,即使是其中海思(Hisilicon),2007年的收入也仅有1.70亿美元。

华为手机业务的转变开始于2011年,当年余承东从欧洲回归执掌华为消费者业务。

2012年,海思发布了第二款手机芯片K3V2,号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器。

随后几年,随着华为手机的畅销,海思麒麟系列的知名度也越来越大。2018年,华为推出了麒麟980系列,有了与苹果A系列芯片和高通骁龙8系列芯片叫板的基础。

如今,海思旗下的芯片共有五大系列,分别是用于智能设备的麒麟系列;用于数据中心的鲲鹏系列服务CPU;用于人工智能的场景AI芯片组Ascend(升腾)系列SoC;用于连接芯片(基站芯片天罡、终端芯片巴龙);其他专用芯片(视频监控、机顶盒芯片、物联网等芯片)。

2019年初,Gartner发布了2018年全球前十大半导体厂商的排名,三星继2017年登顶之后,2018年又以26.7%的增速继续保持领先,收入达到758.54亿美元。根据芯榜发布的国内2018年半导体设计企业收入排名,海思2018年以501.18亿元人民币(折合73.9美元)发展较好,但与国际巨头仍有不小差距。

海思总部位于中国深圳,在北京,上海,成都,武汉,新加坡,韩国,日本,欧洲和世界其他地区的办事处和研究中心拥有7000多名员工。

海思官方介绍:经过20多年的研发,海思已经建立了强大的IC设计和验证技术组合,开发了先进的EDA设计平台,并负责建立多个开发流程和法规。海思已成功开发了200多种拥有自主知识产权的模型,并申请了8000多项专利。

海思女掌门何庭波

何庭波执掌海思和2012年实验室两个研发关键部门,在华为的研发系统中是一位举足轻重的人物。但她本人非常低调,很少出现在媒体面前,喜欢称自己是一名“芯片工程师”。

华为的官网显示:何庭波出生于1969年,毕业于北京邮电大学,硕士。1996年加入华为,历任芯片业务总工程师、海思研发管理部部长、2012实验室副总裁等,现任海思总裁、2012实验室总裁。

何庭波曾经在给新员工的寄语中自我介绍,她最早加入华为是在深圳工作,做光通信芯片。后来华为为了发展3G,认为无线很重要,1998年何庭波前往上海搭建了华为无线芯片部,并把3G无线网络芯片做起来了。

几年后,华为又派何庭波去硅谷工作两年时间,“我在硅谷工作了两年,这让我看到了半导体设计的很多差距,后来海思积极吸引很多的全球人才,和我当时在硅谷的一段经历也有关系。”

这次美国商务部对华为实施出口管制,何庭波5月17日在给海思员工的内部信中表态,华为有能力继续服务好客户。“是历史的选择,所有我们曾经打造的备胎,一夜之间全部转正!多年心血,在一夜之间兑现为公司对于客户持续服务的承诺。是的,这些努力,已经连成一片,挽狂澜于既倒,确保了公司大部分产品的战略安全,大部分产品的连续供应!”

“今天, 这个至暗的日子,是每一位海思的平凡儿女成为时代英雄的日子!”何庭波在内部信中这么写道。

麒麟芯片和华为手机的相互成就

2018年,华为卖出了2亿台手机,销量排名全球第三;从营收结构上看,消费者业务已经占据了华为总营收的半壁江山,2018年这一数据为48.4%。

这是麒麟系列和华为手机相互成就的故事。借助华为手机的畅销,海思旗下的麒麟芯片也开始打出知名度;而麒麟芯片本身,也为华为手机带来了差异化的竞争力。

手机芯片的核心主要是两块,一个是应用处理器(AP),包括CPU(中央处理器)和GPU(图形处理器);另外一个是基带处理器(BP),负责通信信号处理。近年各芯片厂商都开发SOC芯片集成电路的芯片,把射频等核心部件都合在一起形成一块整体解决方案。海思麒麟系列就是SOC芯片。

海思麒麟系列芯片的突破不得不说余承东。

在美国商务部把华为列为“实体名单”后,余承东在朋友圈评论称“消费芯片一直就不是备胎,一直在做主胎使用,哪怕早期K3V2竞争力严重不足,早年华为消费者业务品牌和经营都最困难的时期,我们也始终坚持打造自己芯片的核心能力,坚持使用与培养自己的芯片,同时继续使用一部分美国芯片及部件。”

2012年,海思发布了K3系列第二款芯片K3V2,号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器。与同时期的高通APQ8064和三星Exynos4412都已经用上了28、32nm的工艺。K3V2工艺是40nm,发热量大,游戏的兼容性不强,也没有获得市场认可。

但任正非一直坚持自家的手机搭载K3V2芯片,华为的D系列、P系列和Mate系列都搭载了这款芯片。这也是任正非的理论自家的狗粮自己先吃。

但正是这种大规模使用,不断改进,使得海思的芯片不断提升。

2014年9月,华为在柏林发布了Mate 7,搭载了麒麟925。这款手机迎合了消费者对大屏手机的需求,最终出货量超过700万台,开始扭转华为在消费者心中低端机的印象。

2015年11月,华为发布麒麟950 SoC芯片。该款芯片陆续用在华为旗下的Mate 8、荣耀8、荣耀V8运营商定制版和标配全网通版等手机上。2016年4月,华为发布麒麟955 SoC芯片,带领华为P9系列成为华为旗下销量破千万的旗舰机。2017年9月2日,华为发布全球麒麟970,是全球首款内置独立NPU(神经网络单元)的智能手机AI计算平台,采用台积电的10纳米工艺。搭载这款芯片的华为Mate 10系列全球出货量累计达1000万台,创华为Mate系列出货量同期新高。

2018年,华为发布麒麟980芯片,采用7纳米工艺。半年后,高通同样采用7纳米工艺的骁龙855才正式发布,两者在性能上不差上下。

十多年的发展,海思麒麟芯片已经成为华为手机构筑竞争力的重要武器,加上华为近年积累的摄影优势和软件系统的优化,使得华为手机的销量一直保持快速增长。2019年Q1,华为手机销量超过苹果,成为全球第二。

备胎计划仍有短板

招商证券分析师方竞接受澎湃新闻记者采访时表示,针对美国的出口管制,华为短期内加大了库存背后,预计采购库存够6-12个月使用;长期来讲,华为一方面加大对海思的研发投入,芯片争取全面取代,另一方面寻找潜在供应商,要求部分供应商转移产业,放宽对国内供应商的认证资格条件。

据了解,华为向台积电提出要求,将部分芯片生产转移至南京,也希望日月光和京元电子等台企转移产地。

5月17日,余承东还透露,除了自研芯片外,华为还具有操作系统的核心能力。据了解,2012年华为开始开发自己的操作系统,可用于手机、平板电脑和个人电脑等。

即便如此,华为的供应链依然有短板。方竞表示,从拆机角度来分析华为手机业务自给率,目前主要表现在射频芯片领域有差距,对美系厂商依赖严重,华为之前采购Qorvo、博通三家美资企业的产品;无线充电采用是IDT的产品,尽管IDT在去年被日本瑞萨收购,但也受到美国禁令影响。

图中红字为美国公司。 图片来自招商证券研报

射频被认为是模拟芯片皇冠上的明珠,但模拟芯片一直是中国的弱项,主要是模拟芯片更加依赖研发人员的经验,中国属于后进者,经验较少。2017年国产射频芯片市占率只有2%。唯捷创芯2018年打入了华为供应链。

方竞表示,基站中,射频芯片门槛高企,芯片的自给率极低。据产业链验证,海思早已开始射频Transceiver的研发,但前期测试结果相对不太理想。除海思外,国内还有金卓网络的射频Transceiver芯片在研发中,目前仍处于FPGA早期验证阶段。

华为还有以来美资公司是一个芯片设计工具EDA(电子设计自动化)。在集成电路发展的早期,人工即可完成集成电路设计。但随着摩尔定律的推进,要完成单位平方毫米内上亿个门级电路的芯片的设计,则必须通过EDA辅助工具进行芯片设计。

目前国际上主要有三大集成电路EDA公司,分别是Synopsys,Cadence,Mentor Graphics。三家在EDA行业的市占率几乎形成垄断,且均为美国公司。

方竞称据产业链调研了解到,由于EDA License授权是多年制的,所以目前海思使用EDA仍一切正常,与华为手机使用的安卓操作系统同理。

去年底,华为对外公布了供应商的名单,共有92家核心供应商,其中美国供应商最多高达33家,其次是大陆供应商25家,日本11家,中国台湾10家。

据媒体报道,目前高通、英特尔、GF、ARM、安森美、泰瑞达等公司收到邮件要求终止与华为交易,暂停已有订单。

【编辑推荐】

  1. 国产手机十年厮杀过后,为何只剩下华为带着米OV?
  2. 美国封杀中国5G 华为回应:限制华为不会让美国更强大
  3. 华为海思总裁:备胎芯片“全转正” 要科技自立
  4. 华为突遭谷歌釜底抽薪!官方安卓不再支持华为手机
  5. 同遭美政府禁令 华为与中兴有什么异同?
【责任编辑:张燕妮 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢

订阅专栏+更多

这就是5G

这就是5G

5G那些事儿
共15章 | armmay

103人订阅学习

16招轻松掌握PPT技巧

16招轻松掌握PPT技巧

GET职场加薪技能
共16章 | 晒书包

364人订阅学习

20个局域网建设改造案例

20个局域网建设改造案例

网络搭建技巧
共20章 | 捷哥CCIE

751人订阅学习

读 书 +更多

软件架构设计

本书紧紧围绕“软件架构设计”这一主题,立足实践解析了软件架构的概念,阐述了切实可行的软件架构设计方法,提供了可操作性极强的完整的架...

订阅51CTO邮刊

点击这里查看样刊

订阅51CTO邮刊

51CTO服务号

51CTO官微