華為計劃啟用備用的海思芯片方案,應(yīng)對美國政府將其加入實體名單,確保公司大部分產(chǎn)品的戰(zhàn)略安全和連續(xù)供應(yīng)。5月19日,華為公共及政府事務(wù)部在華為心聲社區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)了“華為不需要美國芯片:特朗普出口禁令下的總裁”。該文的作者是日本經(jīng)濟新聞評論員中山淳史。
上述文章引述了華為創(chuàng)始人兼總裁任正非的話稱,即使高通和其他美國供應(yīng)商不向華為出售芯片,華為也“沒問題”,因為“我們已經(jīng)為此做好了準(zhǔn)備”。
不過,上文的這一說法在5月21日的訪談中,任正非否認(rèn)了。
“日本媒體整理稿子時有一點偏激,我們能做和美國一樣的芯片,不等于說我們就不買了?!比握钦f,我們永遠(yuǎn)需要美國芯片。美國公司現(xiàn)在履行責(zé)任去華盛頓申請審批,如果審批通過,我們還是要購買它,或者賣給它(不光買也要賣,使它更先進(jìn))。因此,我們不會排斥美國,狹隘地自我成長,還是要共同成長。
此前當(dāng)?shù)貢r間5月15日,美國總統(tǒng)特朗普簽署行政命令,禁止美國企業(yè)使用任何可能危害國家安全的公司生產(chǎn)的通訊設(shè)備。該限制令簽署后,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIC)對外宣布,已將華為和其70家子公司添加到實體名單中。
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(jīng)打造的備胎,一夜之間全部轉(zhuǎn)‘正’!多年心血,在一夜之間兌現(xiàn)為公司對于客戶持續(xù)服務(wù)的承諾”。有華為工作人員向記者證實,該員工信曾在心聲社區(qū)發(fā)表。心聲社區(qū)于2008年6月上線,此前曾是華為內(nèi)部論壇。2010年后,華為總裁任正非決定對外開放心聲社區(qū)。
同一天,作為華為消費者業(yè)務(wù)CEO的余承東轉(zhuǎn)發(fā)了這封信,并評論稱,消費芯片一直就不是備胎,一直在做”主胎”使用,華為始終堅持打造自己芯片的核心能力,堅持使用與培養(yǎng)自己的芯片。這一天恰好是國際電信聯(lián)盟成立日,也就是世界電信日。
“備胎、備胎,胎不壞,為什么要用?”5月21日,任正非表示,“海思是華為的一個助戰(zhàn)隊伍,跟著華為主戰(zhàn)隊伍前進(jìn),就如坦克隊伍中的加油車、架橋機、擔(dān)架隊一樣,是這樣的定位”。
芯片起步:從自研交換機開始嘗到甜頭
時間撥回1991年,集成電路發(fā)明33年后,華為總裁任正非從港資企業(yè)億利達(dá)挖來了硬件工程師徐文偉,后者主持了華為集成電路設(shè)計中心。在諸多華為的歷史記錄的文章中,將這一事件作為華為芯片的真正開端。
當(dāng)時華為有能力進(jìn)入芯片研發(fā)主要有兩個原因,其一,采用了反向開發(fā)方式,也就是根據(jù)某種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能和運作進(jìn)行分析、分解,制造出類似但完全不同的產(chǎn)品;其二,臺積電的代工模式已經(jīng)成熟,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始分工,聚焦于半導(dǎo)體設(shè)計的公司開始出現(xiàn)。
任正非做出上述未雨綢繆的決策,1993年開始體現(xiàn)出影響。這一年,華為現(xiàn)金流吃緊,又不得不投入新產(chǎn)品研發(fā),自研芯片幫助了華為明星產(chǎn)品C&C08數(shù)字程控交換機的研發(fā),該交換機產(chǎn)品在市場上大賣,從而幫助華為擺脫了成立初期的困境。
華為前員工戴輝曾在一篇文章中提到,任正非咬牙花大價錢買來了EDA(電子設(shè)計自動化軟件)設(shè)計系統(tǒng),不用再委托香港公司。上述自研芯片就成為了華為第一個自己EDA設(shè)計的ASIC(供專門應(yīng)用的集成電路)芯片,用于實現(xiàn)無阻塞時隙交換功能。
成立海思之前,海思的前身華為集成電路設(shè)計中心對芯片的研發(fā)重心是構(gòu)建其交換機所需要的諸多電路芯片。例如1996年何庭波剛進(jìn)入華為的時候,是北郵碩士畢業(yè),她的第一份工作是研發(fā)光通信芯片。
1998年,何庭波被委以重任,前往上海組建團隊,研發(fā)3G芯片。此時距離中國3G元年的2008年,整整提前了10年時間。
2004年,華為成立子公司海思半導(dǎo)體,開始系統(tǒng)研發(fā)半導(dǎo)體芯片,尤其是核心領(lǐng)域的芯片。彼時,任正非就已經(jīng)認(rèn)定華為未來的競爭力是芯片,而恰好華為開始逐步擺脫此前在小靈通和CDMA上的戰(zhàn)略失誤帶來的影響。
一位海思前員工向記者描述了海思早期的歷程:成立海思時諸多通信協(xié)議需要各種定制化,而傳統(tǒng)的ASIC芯片無法支撐。隨著華為體量的增加,各種芯片的重要性也隨之提升。任正非意識到了芯片的重要性,因為隨著華為不斷發(fā)展,供應(yīng)鏈問題會越來越嚴(yán)重,所以就提出了大規(guī)模投資芯片,防止被別人“卡脖子”。
據(jù)通信圈人士介紹,高通曾針對華為數(shù)據(jù)卡業(yè)務(wù)進(jìn)行過戰(zhàn)略性狙擊,為了防止華為壟斷全球數(shù)據(jù)卡業(yè)務(wù),高通在基帶銷售方面對華為“卡脖子”。任正非要求做芯片也是受此影響。
海思率先量產(chǎn)的是安防市場芯片,其產(chǎn)品打敗了德州儀器、博通等巨頭,基本占據(jù)了全球70%的份額,做到全球第一;隨后,海思進(jìn)入機頂盒芯片市場,并打敗意法半導(dǎo)體和高通等,基本上做到國內(nèi)第一,全球第二,僅次于博通。此外,華為還研發(fā)了電視芯片。
不過在核心的手機芯片上,海思一直進(jìn)展緩慢。從2006年開始著手研發(fā)手機芯片方案,海思一做就是三年。
與PC時代不同,手機芯片的王冠是“處理器+基帶芯片”,通常來說,基帶芯片所涉及的專利遠(yuǎn)高于應(yīng)用處理器芯片。
當(dāng)時,華為基帶芯片研發(fā)出現(xiàn)突破。2007年,歐洲研發(fā)負(fù)責(zé)人王勁回歸上海研究所,開始帶隊研發(fā)基帶芯片。王勁曾參與華為企業(yè)用無線通信技術(shù)DECT的無線基站項目,其擔(dān)任產(chǎn)品經(jīng)理的BTS30曾成為華為暢銷十年的王牌產(chǎn)品。
作為一家通信設(shè)備廠商,華為經(jīng)過多年努力,開始具備生產(chǎn)WCDMA(3G)基帶芯片的能力。此時突破做手機芯片,海思似乎已經(jīng)做好了相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備。
進(jìn)軍手機芯片:從嚴(yán)重失敗到普通失敗再到成功
海思做手機芯片,有其歷史原因。這一時間,聯(lián)發(fā)科交鑰匙(Turnkey)方案將手機主要功能集成在一塊芯片組上,大大降低造手機的門檻,各種手機廠商可以直接貼牌生產(chǎn),從而推動了山寨機市場的大發(fā)展。聯(lián)發(fā)科也一躍成為能夠與高通展開市場競爭的芯片提供商。華為從聯(lián)發(fā)科身上受到了啟發(fā)。
2008年,海思推出了首款手機芯片K3V1,采用了110納米工藝。在當(dāng)時,110納米與主流廠商的65納米相差一代,但問題是后者已經(jīng)開發(fā)45納米的產(chǎn)品。這意味著,K3V1從一開始就注定無法滿足市場需求,華為自己的終端都沒有采用。最終,K3V1市場慘敗,甚至連工程樣機都沒有,更不用說有搭載該芯片的手機終端上市銷售了。
幸運的是,2009年,華為的營收達(dá)到1491億,已經(jīng)超過了當(dāng)時通信設(shè)備商巨頭諾基亞西門子和阿爾卡特朗訊(2016年這兩家公司合并),僅次于愛立信成為全球第二大通信設(shè)備制造商?!坝绣X”的華為對海思的支持并未動搖。
2010年,王勁領(lǐng)導(dǎo)的團隊經(jīng)過刻苦研發(fā),推出首款TD-LTE(4G)基帶芯片——巴龍700。
與此同時,何庭波和她的同事們決定棄用K3V1支持的Windows Mobile系統(tǒng),改用安卓系統(tǒng)。2011年8月,海思獲得ARM授權(quán)。
2012年8月,海思K3V2上市。這款號稱全球最小的四核A9處理器,采用了40nm工藝,支持Mobile SDR/DDR SDRAM,提供片內(nèi)8 層總線并行訪問,最高到30Gbps 的片內(nèi)帶寬 。K3V2號稱內(nèi)置了業(yè)界最強的嵌入式GPU,共有16個GPU單元,頻率為1.5GHz。從數(shù)據(jù)上看,K3V2是一款相當(dāng)不錯的處理器,因此華為對其寄予了厚望。從實際出貨量來看,實現(xiàn)了千萬級商用的K3V2似乎已經(jīng)打開了局面。
不過,搭載K3V2的華為手機D1剛一上市,就受到用戶 “暖手寶”、兼容性差等批評,有網(wǎng)友吐槽用華為手機玩游戲“一步一卡”。此后兩年,華為D2、P6、Mate 1等手機都使用了K3V2芯片,被業(yè)內(nèi)嘲諷為“萬年K3V2”。受芯片影響,D2、P6、Mate 1手機銷售不佳,D3手機更是胎死腹中。
2014年初,華為發(fā)布了麒麟910,首次集成了巴龍710基帶芯片,第一次將基帶芯片和應(yīng)用處理器集成在一塊SOC(系統(tǒng)級芯片)里,制造工藝也從40納米提升至了28納米,工藝上追平了高通,并替換了被人質(zhì)疑的GPU,雖然維持了A9的架構(gòu),但是麒麟910在外界看來算是彌補了前代的短板。手機游戲兼容性等問題得到改善,華為P6S、 Mate2、榮耀3C 4G版等使用麒麟910的手機開始挽回市場信心。
2014年是海思麒麟芯片快速迭代的一年。當(dāng)年4月,麒麟910T被應(yīng)用在華為P7上,該手機以2888元價位開賣,銷量破700萬臺。6月,海思推出麒麟920,集成全球第一款LTE Cat.6的巴龍720基帶,應(yīng)用于榮耀6。9月,麒麟925發(fā)布,首次集成“i3”協(xié)處理器,應(yīng)用于華為Mate 7和榮耀6 Plus上。其中Mate 7成為華為歷史上首款真正意義上的爆款手機,引發(fā)搶購熱潮。
勝利后面伴隨著失敗。對于下一代麒麟芯片,是繼續(xù)使用成熟穩(wěn)定的28納米工藝,還是冒險追趕競爭對手高通的20納米?最終保守的選擇占了上風(fēng)。2015年麒麟930上市后,業(yè)內(nèi)評測發(fā)現(xiàn)其性能跑分比高通等競爭對手落后不少,這也導(dǎo)致其智能手機產(chǎn)品P8系列銷量平平。
痛定思痛的海思直接跳過了940這一代產(chǎn)品,與臺積電合作規(guī)劃麒麟950。2015年11月,麒麟950發(fā)布,主頻 2.3GHz,采用16納米工藝,憑借高性能、低功耗、早面世,贏了高通半個身位。Mate 8、榮耀8、榮耀V8等延續(xù)了Mate 7的輝煌,幫助華為站穩(wěn)了中高端市場。
此時開始,海思的更新周期與高通差異化,每年下半年更新,首發(fā)在其旗艦智能終端Mate系列。2017年推出麒麟970,采用了10納米工藝。搭載970的Mate 10上市10個月銷量就突破1000萬臺。
2018年發(fā)布的麒麟980采用了7納米工藝,已經(jīng)走在了對手前邊。截止到2017年8月20日,搭載麒麟Kirin芯片的華為、榮耀兩個品牌的手機發(fā)貨量累計已超過1億部。
進(jìn)擊的海思:射頻、產(chǎn)能、制造
手機芯片遠(yuǎn)不只是一顆計算芯片,更重要的是通信模塊。雖然在這一領(lǐng)域有所投入,但一位前員工告訴記者,海思的投入局限于數(shù)字芯片,模擬芯片一直是短板,而在射頻等部分只能依賴進(jìn)口,國內(nèi)技術(shù)與之相差十年。
中國工程院院士鄔賀銓表示,海思仍有很多尚未涉足的技術(shù),但要像蘋果,哪怕做不好也要培養(yǎng)出隊伍。
根據(jù)官網(wǎng)顯示,海思是一家半導(dǎo)體和IC設(shè)計公司,提供連接和多媒體芯片組解決方案,包括為無線通信、智能設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、人工智能、視頻和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域提供芯片。該公司官網(wǎng)顯示,其擁有7000多名員工,8000多項專利。
手機廠商向上游觸碰半導(dǎo)體業(yè)務(wù)并不少見,蘋果自iPhone 4上搭載了自身研發(fā)的第一顆A系列處理器以來,隨著其智能手機產(chǎn)品的迭代,處理器產(chǎn)品也在不斷提升性能;三星則早在2000年就推出了處理器,2010年隨著智能手機普及,產(chǎn)品進(jìn)一步發(fā)力,以及向外銷售。
2019年4月,任正非曾在接受采訪時表示向競爭對手出售芯片,華為持開放態(tài)度。
不過,多位業(yè)內(nèi)人士向記者證實,海思芯片目前產(chǎn)能并不足以向外發(fā)售,而是主要供華為自身使用。Canalys數(shù)據(jù)顯示,2019年第一季度搭載海思芯片的智能手機出貨量是4000萬臺,2018年全年為1.4億臺,同一時間華為手機的出貨量分別為5900萬臺和2.06億臺。
華為的智能手機并不僅采用海思芯片,也采用高通驍龍芯片。有券商分析師稱,高通內(nèi)部已經(jīng)通知,停止給華為供貨。另有半導(dǎo)體行業(yè)分析師表示,華為并未把芯片產(chǎn)業(yè)從頭到尾掌握,所以制裁會對華為有一定的影響。
在2018年華為的700億美元采購中,大約有110億美元是來自高通、英特爾和美光科技公司等美國公司。截至記者發(fā)稿時,高通方面尚未回復(fù)記者對此事的詢問。
對于海思芯片所受影響,上述半導(dǎo)體分析師表示,如果臺積電與華為保持合作,影響應(yīng)該不大。臺積電是華為芯片的制造商。
一位深圳半導(dǎo)體公司副總裁告訴記者,從芯片設(shè)計領(lǐng)域,海思已經(jīng)占據(jù)了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場的半壁江山。由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的分工,芯片公司主要分為設(shè)計、制造和封裝測試幾個不同的類型,中國半導(dǎo)體協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2018年中國設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售額占比為38.57%。
由于現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈高度分工,芯片設(shè)計和芯片制造往往由兩家不同的公司完成,除了華為,高通和聯(lián)發(fā)科等都是這一模式的典型廠商,英特爾與這些廠商不同,其擁有自己的生產(chǎn)工廠。
截至記者發(fā)稿時,臺積電方面尚未對此是否會暫停與華為的合作回復(fù)本報記者的郵件。
海思不滿足:進(jìn)軍筆記本服務(wù)器芯片市場
5月16日,第三方研究機構(gòu)IC Insights發(fā)布2019年第一季度全球前15大半導(dǎo)體銷售領(lǐng)導(dǎo)者排名(包含代工廠),英特爾以157.99億美元超越三星重回第一,海思則首次擠入這個榜單,為第14位。
IC Insights解釋稱,海思在這個季度銷售額同比增長了41%。從絕對數(shù)來看,海思的銷售額僅為17.55億美元,海思的直接競爭對手高通排名第7,銷售額為37.33億美元。從銷售額對比來看,海思僅是英特爾的一成左右,不足高通的一半。
顯然,華為并不滿足僅限于手機芯片,憑借ARM授權(quán),華為開始切入筆記本、服務(wù)器等芯片市場。何庭波在上述信中提道,為了兌現(xiàn)公司對于客戶持續(xù)服務(wù)的承諾,華為將所有曾經(jīng)打造的備胎,一夜之間全部轉(zhuǎn)‘正’,確保公司大部分產(chǎn)品的戰(zhàn)略安全和連續(xù)供應(yīng)”。
2019年1月,華為曾在一次市場活動中解釋了外界對于其ARM架構(gòu)自主權(quán)的疑問。華為稱,其擁有ARM V8架構(gòu)的永久授權(quán),而這是目前最新的商用架構(gòu)。華為可以根據(jù)這個架構(gòu)進(jìn)行自主的處理器設(shè)計,而不受外部制約。
2018年開始,華為陸續(xù)宣布了各種不同芯片的進(jìn)展。10月,華為發(fā)布了昇騰910和昇騰310兩款A(yù)I芯片,分別采用7納米和12納米工藝制程;2019年1月,華為發(fā)布了鯤鵬920以及基于該芯片的服務(wù)器,并且推出了首款5G基站核心芯片天罡和多模終端芯片巴龍。
但從服務(wù)器市場來看,根據(jù)DRAMeXchange數(shù)據(jù),全球97%的服務(wù)器使用了x86架構(gòu)的處理器,英特爾是這一領(lǐng)域的絕對霸主。有研究機構(gòu)分析師曾告訴記者,因為英特爾的市場份額常年絕對領(lǐng)先,所以該機構(gòu)已多年不單獨統(tǒng)計這一市場。
由此可見,華為的服務(wù)器芯片短期內(nèi)主要供應(yīng)其自身服務(wù)器產(chǎn)品。目前華為披露的使用鯤鵬920芯片的產(chǎn)品包括三款泰山服務(wù)器,分別面向均衡服務(wù)器、存儲服務(wù)器和高密度服務(wù)器市場。但ARM陣營下,Calxeda已倒閉,而高通也有所收斂,市場不如2018年那樣高溫。
新京報記者 梁辰
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