華為海思芯片揭秘：麒麟能“撐起”中國半導體？

　　華為海思麒麟920的發(fā)布讓中國半導體業(yè)看到了曙光，有人因此高喊中國“芯”崛起，但是也有人認為從一款還未接受市場檢驗的產(chǎn)品來判斷半導體是否崛起太過武斷，那么華為海思麒麟系列芯片究竟有何突破，讓我們從海思說起，看看麒麟能否“撐起”中國芯崛起的重擔。

　　華為海思手機芯片歷程及麒麟的突破

　　近日，華為技術(shù)有限公司成功研發(fā)出全球最快的4G(第四代移動通信)智能手機芯片，填補我國高端手機芯片技術(shù)空白。

　　該芯片在約1平方厘米的面積上集成了近10億個晶體管，具備8個中央處理核心，以及圖像處理器、通信模塊、音視頻解碼和外圍電路等，在性能、能耗等方面達到全球領(lǐng)先水平。該芯片支持第四代移動通信(4G)標準，是全球第一個實現(xiàn)300兆下載速度的手機芯片，支持五種通信制式及全球所有的主流通信頻段，可以滿足用戶全球漫游的需求。

　　華為海思芯片成長歷程

　　1、華為的追求

　　二十七年來，華為已經(jīng)運用信息與通信技術(shù)，覆蓋170多個國家和地區(qū)、幫助近30億人加入了聯(lián)接的世界，讓人們隨時隨地實現(xiàn)自由溝通和信息分享。截至2013年，華為設(shè)備服務著全球1/3的連接(6.3億MBB用戶，2.4億FBB用戶，23億移動用戶，2.5億NGN)……

　　到2025年，移動寬帶用戶將增長到85億，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)量預計增長到1000億，一個全聯(lián)接的時代正在到來;

　　面向未來，華為希望與客戶、合作伙伴一道，全力打造全球最高效、整合的數(shù)字物流系統(tǒng)，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)，不斷提升工作效率、幫助行業(yè)轉(zhuǎn)型，為每位用戶帶來更好的體驗，促進人們自由地溝通分享與思想交流。

　　芯片對ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著舉足輕重的戰(zhàn)略地位，堪為ICT技術(shù)皇冠上的明珠。1991年，華為開始自行研發(fā)通信芯片，以滿足自身通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求，目前已經(jīng)成功開發(fā)出100多款自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片;

　　2、K系列的發(fā)展歷程

　　2006年，華為基于對智能手機的發(fā)展判斷，開始著手研發(fā)移動手機芯片，希望做出更好體驗的智能終端，并通過掌握核心技術(shù)，構(gòu)建移動時代持久的競爭優(yōu)勢;

　　2006年K3V1立項啟動，那時還沒有iPhone，沒有Android，華為看好智能機的發(fā)展，2007年推出業(yè)界集成度最高、最早的Turnkey智能機解決方案，并實現(xiàn)了百萬級的出貨;

　　2012年推出的K3V2是最早真機演示、體積最小的四核處理器，成為首顆千萬級規(guī)模的國產(chǎn)高端智能手機芯片;

　　3、在手機芯片領(lǐng)域的技術(shù)實力

　　全球研發(fā)布局，遍布瑞典、俄羅斯、新加坡等11個國家和地區(qū)，在SoC、無線算法、射頻技術(shù)、圖像處理、設(shè)計工藝等各個核心技術(shù)領(lǐng)域，聚集了全球最優(yōu)秀的人才進行協(xié)同創(chuàng)新;

　　擁有業(yè)界最領(lǐng)先、最大規(guī)模、最復雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)測環(huán)境(20多套核心網(wǎng)，200多LTE小區(qū)，500多個GSM、UMTS小區(qū))，運營商網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的任何問題都能用我們的真實網(wǎng)絡(luò)來復現(xiàn)，從而推動領(lǐng)先特性的成熟穩(wěn)定;(其他芯片廠商往往只能購買儀器儀表來測試，而儀器儀表是無法復現(xiàn)真實網(wǎng)絡(luò)問題的)

　　華為是全球LTE標準的主導者，LTE核心標準的提案通過數(shù)占全球總數(shù)的25%，位居業(yè)界第一;

　　全球第一款LTECat4芯片比業(yè)界早1.5年，全球第一款LTECat6芯片領(lǐng)先業(yè)界半年;

　　華為是中國TD-LTE的主要推動者，也大大加快了全球4GLTE移動寬帶的商用進程。傳統(tǒng)移動技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和商用瓶頸往往在終端和芯片，華為在手機芯片上的持續(xù)投入和技術(shù)突破，徹底扭轉(zhuǎn)了這一局面。華為提供了中國4G外場測試所需的80%以上的網(wǎng)絡(luò)、終端、測試儀器芯片;

　　4、麒麟系列芯片的主要技術(shù)突破

　　全面采用了領(lǐng)先的SoC架構(gòu)及28納米HPM工藝，在約1平方厘米的面積上集成了近10億個晶體管，即在單個芯片上集成了中央處理器、圖像處理器、通信模塊、音視頻解碼以及外圍電路等。SoC相比AP+Modem具有更省電、集成度更高、成本更優(yōu)等優(yōu)勢，并完美平衡應用處理、通信能力、功耗發(fā)熱等性能指標，全球僅有兩家具備這一實力，華為是其中之一;

　　相比業(yè)界非Soc方案，麒麟系列芯片可節(jié)省約220平方毫米的面積，相當于約300mAh的電池空間，這意味著將延長3個小時的通話，或1個小時的上網(wǎng)瀏覽;

　　基于最終用戶體驗，整體重構(gòu)功耗設(shè)計，針對CPU、GPU、DDR、ISP、Display等10余個模塊做了詳盡的功耗設(shè)計和仿真，全部實現(xiàn)了不用即停(auto-stop)的省電技術(shù)，其中A15核心更是達到當期業(yè)界體積最小水平，相比ARM標準架構(gòu)能效比提升了20%;

　　其中Kirin920采用8核big.LITTLEGTS(GlobalTaskScheduling)架構(gòu)，完美的將4個ARMCortex-A15處理器和4個Cortex-A7處理器結(jié)合在一起，使同一應用程序可以在二者之間無縫切換，解決了高性能和低功耗之間的平衡，在大幅提升性能的同時延長了電池使用時間——使得手機可以做到更小、更薄;帶給消費者更快速、更持久的的體驗;

　　Kirin920整合了華為的LTEAdvanced通信模塊，全球率先支持LTECat6標準(目前全球最快的第四代移動通信技術(shù))，并領(lǐng)先業(yè)界一年左右推出單片支持40MHz頻譜帶寬技術(shù)，亦即支持20+20MHz的雙載波聚合，F(xiàn)DD場景下數(shù)據(jù)傳輸速率峰值可達300Mbps;

　　支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/GSM五種制式以及全球所有主流頻段，真正實現(xiàn)一機在手全球暢通;

　　在音視頻、游戲性能、圖像處理等方面，麒麟系列芯片整體性能卓越。Kirin920全球首款內(nèi)置專業(yè)音頻處理器TensilicaHIFI3，支持超高清語音編解碼;支持H.265、4K等高清超高清視頻全解碼;GPU則采用了業(yè)界領(lǐng)先的ARMMaliT628MP4，市場上主流大型游戲都可流暢運行。

　　從華為海思麒麟看中國半導體崛起之路

　　說華為海思麒麟920是全球第一顯然過分，不過作為中國本土集成電路廠商，麒麟920確實是在支持LTE Advanced也就是Cat6上領(lǐng)先競爭對手，能在競爭激烈的通訊芯片領(lǐng)域領(lǐng)先高通對于本土IC廠商的確非常不容易，即使牛X如聯(lián)發(fā)科在LTE方案上也落后了高通一年以上，在高通、Marvell及海思分食中國4G盛宴的上半年，包括聯(lián)發(fā)科及其他歐美廠商也只有干瞪眼。

　　其實業(yè)界之前流傳過很多有關(guān)海思的笑話，最典型的一個：據(jù)說海思成立之初，任總給海思定下的目標是盡快實現(xiàn)營收超30億、員工超3000人，結(jié)果是第二個目標很快就實現(xiàn)了，第一個目標卻遲遲不見沒有實現(xiàn)，每當面對外界的質(zhì)疑，海思員工給出的答案一般都是：做的慢沒關(guān)系、做的不好也沒關(guān)系，只有有時間，海思總有出頭的一天。

　　事實證明海思員工的話沒有錯，在投入集成電路八年之后的今天，麒麟920的橫空出世奠定了海思在集成電路行業(yè)的地位，海思開始走向成熟。

　　說海思走向成熟還是應當用數(shù)據(jù)說話：

　　1、2013年全球IC設(shè)計公司排名，海思以13.55億美元的營收位列全球第十二位，另一家大陸公司展訊以10.7億美元位居第十四。

　　2、成立八年，海思手機芯片出貨過億，其中智能手機出貨過千萬，其余為數(shù)據(jù)卡出貨。

　　3、海思員工超過5000人，其中手機研發(fā)員工超過1500人，成為大陸地區(qū)最大的IC設(shè)計公司。

　　4、海思手機部門2013年實現(xiàn)盈利。

　　說集成電路產(chǎn)業(yè)是富豪的盛宴一點都不過分，據(jù)海思員工介紹，僅剛剛發(fā)布的麒麟920，海思研發(fā)投入超過2億美元，歐美、臺灣等多地研發(fā)中心參與。

　　很多朋友認為華為投入手機芯片是在學習三星及Apple，其實不盡然，作為全球位居前二的電信設(shè)備提供商，華為投入芯片設(shè)計研發(fā)具有與三星蘋果完全不一樣的戰(zhàn)略考量，從產(chǎn)品來看三星和Apple主要芯片設(shè)計的重點是應用處理器，而華為海思過去幾年的核心其實是基帶，對于華為而言，基帶芯片是聯(lián)系電信設(shè)備與手機的紐帶。

　　曾有華為員工抱怨，作為全球領(lǐng)先的電信設(shè)備提供商，華為在為運營商提供最先進網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的同時，卻不得不拿著競爭對手的手機進行網(wǎng)絡(luò)測試，原因很簡單，華為沒有自己的核心芯片，不清楚這是不是任正非力主堅持投入海思的主要原因，明顯的是，一旦華為在芯片領(lǐng)域取得突破將有力地促進電信設(shè)備及終端的協(xié)調(diào)發(fā)展，這一點與三星、蘋果投入芯片設(shè)計只是為了提高手機的核心競爭力有很大的不同。

　　過去的實踐也證明了任正非的策略沒錯，作為電信行業(yè)發(fā)展的前沿廠商，過去幾年華為不僅在LTE上處于領(lǐng)先地位，LTE核心專利數(shù)量位居全球前列，在LTE芯片設(shè)計上也終于趕了上來，并在Cat6上實現(xiàn)了超越。

　　八年磨一劍，華為海思的經(jīng)歷證明了要在集成電路領(lǐng)域領(lǐng)先，需要的是不僅僅是頂尖的人才、巨額的投入，還需要足夠耐心的堅持。

　　過去二十年中國集成電路電腦的快速發(fā)展，給很多人以假象，認為中國集成電路處于行業(yè)爆發(fā)的邊緣，甚至認為一二十年后中國集成電路將全面崛起，其實在樂觀的表象之下是中國集成電路正面臨發(fā)展的天花板。

　　說海思走向成熟還是應當用數(shù)據(jù)說話：

　　1、2013年全球IC設(shè)計公司排名，海思以13.55億美元的營收位列全球第十二位，另一家大陸公司展訊以10.7億美元位居第十四。

　　2、成立八年，海思手機芯片出貨過億，其中智能手機出貨過千萬，其余為數(shù)據(jù)卡出貨。

　　3、海思員工超過5000人，其中手機研發(fā)員工超過1500人，成為大陸地區(qū)最大的IC設(shè)計公司。

　　4、海思手機部門2013年實現(xiàn)盈利。

　　說集成電路產(chǎn)業(yè)是富豪的盛宴一點都不過分，據(jù)海思員工介紹，僅剛剛發(fā)布的麒麟920，海思研發(fā)投入超過2億美元，歐美、臺灣等多地研發(fā)中心參與。

　　曾有華為員工抱怨，作為全球領(lǐng)先的電信設(shè)備提供商，華為在為運營商提供最先進網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的同時，卻不得不拿著競爭對手的手機進行網(wǎng)絡(luò)測試，原因很簡單，華為沒有自己的核心芯片，不清楚這是不是任正非力主堅持投入海思的主要原因，明顯的是，一旦華為在芯片領(lǐng)域取得突破將有力地促進電信設(shè)備及終端的協(xié)調(diào)發(fā)展，這一點與三星、蘋果投入芯片設(shè)計只是為了提高手機的核心競爭力有很大的不同。

　　過去的實踐也證明了任正非的策略沒錯，作為電信行業(yè)發(fā)展的前沿廠商，過去幾年華為不僅在LTE上處于領(lǐng)先地位，LTE核心專利數(shù)量位居全球前列，在LTE芯片設(shè)計上也終于趕了上來，并在Cat6上實現(xiàn)了超越。

　　八年磨一劍，華為海思的經(jīng)歷證明了要在集成電路領(lǐng)域領(lǐng)先，需要的是不僅僅是頂尖的人才、巨額的投入，還需要足夠耐心的堅持。

　　過去二十年中國集成電路電腦的快速發(fā)展，給很多人以假象，認為中國集成電路處于行業(yè)爆發(fā)的邊緣，甚至認為一二十年后中國集成電路將全面崛起，其實在樂觀的表象之下是中國集成電路正面臨發(fā)展的天花板。

　　表面的繁華包括：大陸已經(jīng)上市或即將上市的IC設(shè)計公司超過十家，大陸年營收超過一億美元的企業(yè)接近甚至超過20家，問題在于除華為外，沒有一家廠商能夠撐得起對研發(fā)長期高額的投入，即使收入過億，大多主要產(chǎn)品卻是中低端缺乏技術(shù)含量，從行業(yè)發(fā)展來看，整合是明顯的發(fā)展趨勢，過去幾年臺灣聯(lián)發(fā)科通過收購雷凌、Mstar已經(jīng)成為一家年營收超過50億美元的巨頭，而大陸即使海思也只有13億美元，之外只有展訊一家超過10億美元，如果說趨勢，大陸集成電路行業(yè)只是處于行業(yè)整合的邊緣，遠沒有到爆發(fā)的邊緣，一個沒有巨頭的行業(yè)沒資格談趕超國際，頂多是山寨的喧嘩。

　　海思的發(fā)展證明了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要巨額的資金投入，相信即將出爐的國家集成電路扶植政策也是看到了這一點，國家希望借助資金扶植加速中國集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

　　不過海思的經(jīng)驗也說明沒有錢是萬萬不行，只有錢也不行。除了錢，行業(yè)發(fā)展還需要頂尖的人才及對前沿技術(shù)的參與和掌握。

　　如果說資金問題可以通過國家扶植基金解決，中國集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的高端人才奇缺則只有通過走出去、請進來的策略逐步彌補，需要的是企業(yè)管理水平的提升留住并用好人才，這一點是錢所解決不了的。

　　海思之所以能夠在LTE芯片上異軍突起，也與華為作為電信設(shè)備的領(lǐng)導廠商相關(guān)，華為能在4G專利上占有一席之地，也與其行業(yè)地位決定了有更多機會參與標準制定有關(guān)，正是因為華為作為最先進電信標準的參與者，使得海思有了在LTE上突破的可能。

　　國家扶植政策雖然可以幫企業(yè)解決資金難題，中國集成電路產(chǎn)業(yè)要真的崛起，依然要依靠企業(yè)自身的努力，好在除海思外，包括展訊在內(nèi)的大陸廠商經(jīng)過過去多年市場的洗禮，已經(jīng)具備了發(fā)力、爆發(fā)的條件和實力。

　　最后很多朋友關(guān)心海思會不會對外銷售自己的手機芯片，個人認為短期內(nèi)不會，原因很簡單，對外銷售與自己使用對企業(yè)的能力要求不同，短期內(nèi)海思的重點是實現(xiàn)華為核心競爭力的增值，人力、物力無法像展訊一樣更好的服務其他手機客戶，很難像聯(lián)發(fā)科展訊一樣提供Turnkey的解決方案，何況至今為止海思只是在某些方面實現(xiàn)突破，距離在芯片領(lǐng)域領(lǐng)袖群雄還有很長的距離要走。

　　專家觀點：孫昌旭——華為海思崛起?別高興太早!

　　海思發(fā)布了一款高端處理器，大家就開始叫中國半導體崛起了。不知這崛起二字從何說起?處理器時代比的是工藝，用戶數(shù)和兼容性。所有最先進的工藝都不在我們手里要去求別人，中國廠商只能享受到次代工藝。還有，國資的收購使兩家本來充滿活力的本土IC公司變成雞肋。龜兔賽跑現(xiàn)在兔子越跑越遠了，烏龜還在后面吵架。

　　這15年中國半導體走了一條畸形的路。過度發(fā)展IC設(shè)計業(yè)(Fabless)，而制造工藝一直處于超落后狀態(tài)，說是要向美國學習直接發(fā)展IC設(shè)計業(yè)，代工給第三方。殊不知人家美國是從IDM發(fā)展起來的，所有工藝的核心掌握在人家手上。并且TSMC等代工廠是人家的后花園，盡管與你的距離最近，但是跟你的關(guān)系最遠。

　　有人說半導體代工是商業(yè)行為，有錢就行，大錯特錯也。先進工藝不僅僅是短期投錢就能拿到的，是長期商業(yè)行為，并且現(xiàn)在新一代的工藝很多時候都是IC設(shè)計公司和代工廠聯(lián)合開發(fā)的?；叵脒^去，多少次中國IC公司在需要時沒有產(chǎn)能供給是切膚之痛。特別是對于手機處理器，理論上是工藝越先進越領(lǐng)先。

　　海思麒麟920盡管很強大，但目前還是自己用，也不能代表一個國家的IC商用水平，并且處理器重要的兼容性要等它出來之后才知道。IC要對外運營需要投入更大，這就會帶來更大的風險。一個芯片給自己用，與給十幾家客戶甚至上百家客戶用，投入和技能是完全不一樣的。海思出道的時候嘗試過商業(yè)用途后來收回自用。其實海思的人都很低調(diào)，都是被拍馬屁的人吹的。不過從這一次隆重的新聞發(fā)布會可以猜測，后面他們可能想開放給市場。

　　從發(fā)布18號文件到現(xiàn)在，這15年來看著中國半導體業(yè)在發(fā)展;但客觀地說，我們與國際上先進的商用技術(shù)的距離不是越來越近，而是越來越遙遠。