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华为海思芯片

  华为海思手机芯片历程及麒麟的突破

  近日,华为技术有限公司成功研发出全球最快的4G(第四代移动通信)智能手机芯片,填补我国高端手机芯片技术空白。

  该芯片在约1平方厘米的面积上集成了近10亿个晶体管,具备8个中央处理核心,以及图像处理器、通信模块、音视频解码和外围电路等,在性能、能耗等方面达到全球领先水平。该芯片支持第四代移动通信(4G)标准,是全球第一个实现300兆下载速度的手机芯片,支持五种通信制式及全球所有的主流通信频段,可以满足用户全球漫游的需求。

  华为海思芯片成长历程

  1、华为的追求

  二十七年来,华为已经运用信息与通信技术,覆盖170多个国家和地区、帮助近30亿人加入了联接的世界,让人们随时随地实现自由沟通和信息分享。截至2013年,华为设备服务着全球1/3的连接(6.3亿MBB用户,2.4亿FBB用户,23亿移动用户,2.5亿NGN)……

  到2025年,移动宽带用户将增长到85亿,物联网数量预计增长到1000亿,一个全联接的时代正在到来;

  面向未来,华为希望与客户、合作伙伴一道,全力打造全球最高效、整合的数字物流系统,实现人与人、人与物、物与物全面互联,不断提升工作效率、帮助行业转型,为每位用户带来更好的体验,促进人们自由地沟通分享与思想交流。

  芯片对ICT产业发展有着举足轻重的战略地位,堪为ICT技术皇冠上的明珠。1991年,华为开始自行研发通信芯片,以满足自身通信网络建设的需求,目前已经成功开发出100多款自主知识产权的芯片;

  2、K系列的发展历程

  2006年,华为基于对智能手机的发展判断,开始着手研发移动手机芯片,希望做出更好体验的智能终端,并通过掌握核心技术,构建移动时代持久的竞争优势;

  2006年K3V1立项启动,那时还没有iPhone,没有Android,华为看好智能机的发展,2007年推出业界集成度最高、最早的Turnkey智能机解决方案,并实现了百万级的出货;

  2012年推出的K3V2是最早真机演示、体积最小的四核处理器,成为首颗千万级规模的国产高端智能手机芯片;

  3、在手机芯片领域的技术实力

  全球研发布局,遍布瑞典、俄罗斯、新加坡等11个国家和地区,在SoC、无线算法、射频技术、图像处理、设计工艺等各个核心技术领域,聚集了全球最优秀的人才进行协同创新;

  拥有业界最领先、最大规模、最复杂的网络调测环境(20多套核心网,200多LTE小区,500多个GSM、UMTS小区),运营商网络出现的任何问题都能用我们的真实网络来复现,从而推动领先特性的成熟稳定;(其他芯片厂商往往只能购买仪器仪表来测试,而仪器仪表是无法复现真实网络问题的)

  华为是全球LTE标准的主导者,LTE核心标准的提案通过数占全球总数的25%,位居业界第一;

  全球第一款LTECat4芯片比业界早1.5年,全球第一款LTECat6芯片领先业界半年;

  华为是中国TD-LTE的主要推动者,也大大加快了全球4GLTE移动宽带的商用进程。传统移动技术产业链的成熟和商用瓶颈往往在终端和芯片,华为在手机芯片上的持续投入和技术突破,彻底扭转了这一局面。华为提供了中国4G外场测试所需的80%以上的网络、终端、测试仪器芯片;

  4、麒麟系列芯片的主要技术突破

  全面采用了领先的SoC架构及28纳米HPM工艺,在约1平方厘米的面积上集成了近10亿个晶体管,即在单个芯片上集成了中央处理器、图像处理器、通信模块、音视频解码以及外围电路等。SoC相比AP+Modem具有更省电、集成度更高、成本更优等优势,并完美平衡应用处理、通信能力、功耗发热等性能指标,全球仅有两家具备这一实力,华为是其中之一;

  相比业界非Soc方案,麒麟系列芯片可节省约220平方毫米的面积,相当于约300mAh的电池空间,这意味着将延长3个小时的通话,或1个小时的上网浏览;

  基于最终用户体验,整体重构功耗设计,针对CPU、GPU、DDR、ISP、Display等10余个模块做了详尽的功耗设计和仿真,全部实现了不用即停(auto-stop)的省电技术,其中A15核心更是达到当期业界体积最小水平,相比ARM标准架构能效比提升了20%;

  其中Kirin920采用8核big.LITTLEGTS(GlobalTaskScheduling)架构,完美的将4个ARMCortex-A15处理器和4个Cortex-A7处理器结合在一起,使同一应用程序可以在二者之间无缝切换,解决了高性能和低功耗之间的平衡,在大幅提升性能的同时延长了电池使用时间——使得手机可以做到更小、更薄;带给消费者更快速、更持久的的体验;

  Kirin920整合了华为的LTEAdvanced通信模块,全球率先支持LTECat6标准(目前全球最快的第四代移动通信技术),并领先业界一年左右推出单片支持40MHz频谱带宽技术,亦即支持20+20MHz的双载波聚合,FDD场景下数据传输速率峰值可达300Mbps;

  支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/GSM五种制式以及全球所有主流频段,真正实现一机在手全球畅通;

  在音视频、游戏性能、图像处理等方面,麒麟系列芯片整体性能卓越。Kirin920全球首款内置专业音频处理器TensilicaHIFI3,支持超高清语音编解码;支持H.265、4K等高清超高清视频全解码;GPU则采用了业界领先的ARMMaliT628MP4,市场上主流大型游戏都可流畅运行。

  从华为海思麒麟看中国半导体崛起之路

  说华为海思麒麟920是全球第一显然过分,不过作为中国本土集成电路厂商,麒麟920确实是在支持LTE Advanced也就是Cat6上领先竞争对手,能在竞争激烈的通讯芯片领域领先高通对于本土IC厂商的确非常不容易,即使牛X如联发科在LTE方案上也落后了高通一年以上,在高通、Marvell及海思分食中国4G盛宴的上半年,包括联发科及其他欧美厂商也只有干瞪眼。

  虽然中国有众多营收只有几千万美元的中小集成电路设计公司,从全球来看,集成电路越来越成为豪门的盛宴确实不争的事实。

  其实业界之前流传过很多有关海思的笑话,最典型的一个:据说海思成立之初,任总给海思定下的目标是尽快实现营收超30亿、员工超3000人,结果是第二个目标很快就实现了,第一个目标却迟迟不见没有实现,每当面对外界的质疑,海思员工给出的答案一般都是:做的慢没关系、做的不好也没关系,只有有时间,海思总有出头的一天。

  事实证明海思员工的话没有错,在投入集成电路八年之后的今天,麒麟920的横空出世奠定了海思在集成电路行业的地位,海思开始走向成熟。


  说海思走向成熟还是应当用数据说话:

  1、2013年全球IC设计公司排名,海思以13.55亿美元的营收位列全球第十二位,另一家大陆公司展讯以10.7亿美元位居第十四。

  2、成立八年,海思手机芯片出货过亿,其中智能手机出货过千万,其余为数据卡出货。

  3、海思员工超过5000人,其中手机研发员工超过1500人,成为大陆地区最大的IC设计公司。

  4、海思手机部门2013年实现盈利。

  说集成电路产业是富豪的盛宴一点都不过分,据海思员工介绍,仅刚刚发布的麒麟920,海思研发投入超过2亿美元,欧美、台湾等多地研发中心参与。

  很多朋友认为华为投入手机芯片是在学习三星及Apple,其实不尽然,作为全球位居前二的电信设备提供商,华为投入芯片设计研发具有与三星苹果完全不一样的战略考量,从产品来看三星和Apple主要芯片设计的重点是应用处理器,而华为海思过去几年的核心其实是基带,对于华为而言,基带芯片是联系电信设备与手机的纽带。

  曾有华为员工抱怨,作为全球领先的电信设备提供商,华为在为运营商提供最先进网络设备的同时,却不得不拿着竞争对手的手机进行网络测试,原因很简单,华为没有自己的核心芯片,不清楚这是不是任正非力主坚持投入海思的主要原因,明显的是,一旦华为在芯片领域取得突破将有力地促进电信设备及终端的协调发展,这一点与三星、苹果投入芯片设计只是为了提高手机的核心竞争力有很大的不同。

  过去的实践也证明了任正非的策略没错,作为电信行业发展的前沿厂商,过去几年华为不仅在LTE上处于领先地位,LTE核心专利数量位居全球前列,在LTE芯片设计上也终于赶了上来,并在Cat6上实现了超越。

  八年磨一剑,华为海思的经历证明了要在集成电路领域领先,需要的是不仅仅是顶尖的人才、巨额的投入,还需要足够耐心的坚持。

  过去二十年中国集成电路电脑的快速发展,给很多人以假象,认为中国集成电路处于行业爆发的边缘,甚至认为一二十年后中国集成电路将全面崛起,其实在乐观的表象之下是中国集成电路正面临发展的天花板。

  说海思走向成熟还是应当用数据说话:

  1、2013年全球IC设计公司排名,海思以13.55亿美元的营收位列全球第十二位,另一家大陆公司展讯以10.7亿美元位居第十四。

  2、成立八年,海思手机芯片出货过亿,其中智能手机出货过千万,其余为数据卡出货。

  3、海思员工超过5000人,其中手机研发员工超过1500人,成为大陆地区最大的IC设计公司。

  4、海思手机部门2013年实现盈利。

  说集成电路产业是富豪的盛宴一点都不过分,据海思员工介绍,仅刚刚发布的麒麟920,海思研发投入超过2亿美元,欧美、台湾等多地研发中心参与。

  很多朋友认为华为投入手机芯片是在学习三星及Apple,其实不尽然,作为全球位居前二的电信设备提供商,华为投入芯片设计研发具有与三星苹果完全不一样的战略考量,从产品来看三星和Apple主要芯片设计的重点是应用处理器,而华为海思过去几年的核心其实是基带,对于华为而言,基带芯片是联系电信设备与手机的纽带。

  曾有华为员工抱怨,作为全球领先的电信设备提供商,华为在为运营商提供最先进网络设备的同时,却不得不拿着竞争对手的手机进行网络测试,原因很简单,华为没有自己的核心芯片,不清楚这是不是任正非力主坚持投入海思的主要原因,明显的是,一旦华为在芯片领域取得突破将有力地促进电信设备及终端的协调发展,这一点与三星、苹果投入芯片设计只是为了提高手机的核心竞争力有很大的不同。

  过去的实践也证明了任正非的策略没错,作为电信行业发展的前沿厂商,过去几年华为不仅在LTE上处于领先地位,LTE核心专利数量位居全球前列,在LTE芯片设计上也终于赶了上来,并在Cat6上实现了超越。

  八年磨一剑,华为海思的经历证明了要在集成电路领域领先,需要的是不仅仅是顶尖的人才、巨额的投入,还需要足够耐心的坚持。

  过去二十年中国集成电路电脑的快速发展,给很多人以假象,认为中国集成电路处于行业爆发的边缘,甚至认为一二十年后中国集成电路将全面崛起,其实在乐观的表象之下是中国集成电路正面临发展的天花板。

  表面的繁华包括:大陆已经上市或即将上市的IC设计公司超过十家,大陆年营收超过一亿美元的企业接近甚至超过20家,问题在于除华为外,没有一家厂商能够撑得起对研发长期高额的投入,即使收入过亿,大多主要产品却是中低端缺乏技术含量,从行业发展来看,整合是明显的发展趋势,过去几年台湾联发科通过收购雷凌、Mstar已经成为一家年营收超过50亿美元的巨头,而大陆即使海思也只有13亿美元,之外只有展讯一家超过10亿美元,如果说趋势,大陆集成电路行业只是处于行业整合的边缘,远没有到爆发的边缘,一个没有巨头的行业没资格谈赶超国际,顶多是山寨的喧哗。

  海思的发展证明了集成电路产业发展需要巨额的资金投入,相信即将出炉的国家集成电路扶植政策也是看到了这一点,国家希望借助资金扶植加速中国集成电路产业的快速发展。

  不过海思的经验也说明没有钱是万万不行,只有钱也不行。除了钱,行业发展还需要顶尖的人才及对前沿技术的参与和掌握。

  如果说资金问题可以通过国家扶植基金解决,中国集成电路产业面临的高端人才奇缺则只有通过走出去、请进来的策略逐步弥补,需要的是企业管理水平的提升留住并用好人才,这一点是钱所解决不了的。

  海思之所以能够在LTE芯片上异军突起,也与华为作为电信设备的领导厂商相关,华为能在4G专利上占有一席之地,也与其行业地位决定了有更多机会参与标准制定有关,正是因为华为作为最先进电信标准的参与者,使得海思有了在LTE上突破的可能。

  国家扶植政策虽然可以帮企业解决资金难题,中国集成电路产业要真的崛起,依然要依靠企业自身的努力,好在除海思外,包括展讯在内的大陆厂商经过过去多年市场的洗礼,已经具备了发力、爆发的条件和实力。

  最后很多朋友关心海思会不会对外销售自己的手机芯片,个人认为短期内不会,原因很简单,对外销售与自己使用对企业的能力要求不同,短期内海思的重点是实现华为核心竞争力的增值,人力、物力无法像展讯一样更好的服务其他手机客户,很难像联发科展讯一样提供Turnkey的解决方案,何况至今为止海思只是在某些方面实现突破,距离在芯片领域领袖群雄还有很长的距离要走。

  专家观点:孙昌旭——华为海思崛起?别高兴太早!

  海思发布了一款高端处理器,大家就开始叫中国半导体崛起了。不知这崛起二字从何说起?处理器时代比的是工艺,用户数和兼容性。所有最先进的工艺都不在我们手里要去求别人,中国厂商只能享受到次代工艺。还有,国资的收购使两家本来充满活力的本土IC公司变成鸡肋。龟兔赛跑现在兔子越跑越远了,乌龟还在后面吵架。

  这15年中国半导体走了一条畸形的路。过度发展IC设计业(Fabless),而制造工艺一直处于超落后状态,说是要向美国学习直接发展IC设计业,代工给第三方。殊不知人家美国是从IDM发展起来的,所有工艺的核心掌握在人家手上。并且TSMC等代工厂是人家的后花园,尽管与你的距离最近,但是跟你的关系最远。

  有人说半导体代工是商业行为,有钱就行,大错特错也。先进工艺不仅仅是短期投钱就能拿到的,是长期商业行为,并且现在新一代的工艺很多时候都是IC设计公司和代工厂联合开发的。回想过去,多少次中国IC公司在需要时没有产能供给是切肤之痛。特别是对于手机处理器,理论上是工艺越先进越领先。

  海思麒麟920尽管很强大,但目前还是自己用,也不能代表一个国家的IC商用水平,并且处理器重要的兼容性要等它出来之后才知道。IC要对外运营需要投入更大,这就会带来更大的风险。一个芯片给自己用,与给十几家客户甚至上百家客户用,投入和技能是完全不一样的。海思出道的时候尝试过商业用途后来收回自用。其实海思的人都很低调,都是被拍马屁的人吹的。不过从这一次隆重的新闻发布会可以猜测,后面他们可能想开放给市场。

  从发布18号文件到现在,这15年来看着中国半导体业在发展;但客观地说,我们与国际上先进的商用技术的距离不是越来越近,而是越来越遥远。

本文分享自:eepw

近日,又有消息传出,华为海思或将开放对外授权。

华为海思已和一家知名手机ODM签署了两款麒麟芯片授权,为华为及其他厂商设计制造手机,最早2015年下半年就可能有采用华为海思芯片的非华为手机品牌出现。

 

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已有2位网友发表了看法:

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1L评论者 2015-06-14 20:53:06 回复
太长了,没看。
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2L沉鱼落雁随笔 2015-06-14 20:53:06 回复
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