“备胎”芯片转正 华为海思能否扛起中国芯大旗？
发布时间：2019-05-23
华为计划启用备用的海思芯片方案，应对美国政府将其加入实体名单，确保公司大部分产品的战略安全和连续供应。5月19日，华为公共及政府事务部在华为心声社区转发了“华为不需要美国芯片：特朗普出口禁令下的总裁”。该文的作者是日本经济新闻评论员中山淳史。
上述文章引述了华为创始人兼总裁任正非的话称，即使高通和其他美国供应商不向华为出售芯片，华为也“没问题”，因为“我们已经为此做好了准备”。
不过，上文的这一说法在5月21日的访谈中，任正非否认了。
“日本媒体整理稿子时有一点偏激，我们能做和美国一样的芯片，不等于说我们就不买了。”任正非说，我们永远需要美国芯片。美国公司现在履行责任去华盛顿申请审批，如果审批通过，我们还是要购买它，或者卖给它(不光买也要卖，使它更先进)。因此，我们不会排斥美国，狭隘地自我成长，还是要共同成长。
此前当地时间5月15日，美国总统特朗普签署行政命令，禁止美国企业使用任何可能危害国家安全的公司生产的通讯设备。该限制令签署后，美国商务部工业与安全局（BIC）对外宣布，已将华为和其70家子公司添加到实体名单中。
5月17日，华为海思总裁何庭波在致员工信中首次披露，“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”。有华为工作人员向记者证实，该员工信曾在心声社区发表。心声社区于2008年6月上线，此前曾是华为内部论坛。2010年后，华为总裁任正非决定对外开放心声社区。
同一天，作为华为消费者业务CEO的余承东转发了这封信，并评论称，消费芯片一直就不是备胎，一直在做”主胎”使用，华为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。这一天恰好是国际电信联盟成立日，也就是世界电信日。
“备胎、备胎，胎不坏，为什么要用？”5月21日，任正非表示，“海思是华为的一个助战队伍，跟着华为主战队伍前进，就如坦克队伍中的加油车、架桥机、担架队一样，是这样的定位”。
芯片起步：从自研交换机开始尝到甜头
时间拨回1991年，集成电路发明33年后，华为总裁任正非从港资企业亿利达挖来了硬件工程师徐文伟，后者主持了华为集成电路设计中心。在诸多华为的历史记录的文章中，将这一事件作为华为芯片的真正开端。
当时华为有能力进入芯片研发主要有两个原因，其一，采用了反向开发方式，也就是根据某种产品的结构、功能和运作进行分析、分解，制造出类似但完全不同的产品；其二，台积电的代工模式已经成熟，全球半导体产业开始分工，聚焦于半导体设计的公司开始出现。
任正非做出上述未雨绸缪的决策，1993年开始体现出影响。这一年，华为现金流吃紧，又不得不投入新产品研发，自研芯片帮助了华为明星产品C&C08数字程控交换机的研发，该交换机产品在市场上大卖，从而帮助华为摆脱了成立初期的困境。
华为前员工戴辉曾在一篇文章中提到，任正非咬牙花大价钱买来了EDA（电子设计自动化软件）设计系统，不用再委托香港公司。上述自研芯片就成为了华为第一个自己EDA设计的ASIC（供专门应用的集成电路）芯片，用于实现无阻塞时隙交换功能。
成立海思之前，海思的前身华为集成电路设计中心对芯片的研发重心是构建其交换机所需要的诸多电路芯片。例如1996年何庭波刚进入华为的时候，是北邮硕士毕业，她的第一份工作是研发光通信芯片。
1998年，何庭波被委以重任，前往上海组建团队，研发3G芯片。此时距离中国3G元年的2008年，整整提前了10年时间。
2004年，华为成立子公司海思半导体，开始系统研发半导体芯片，尤其是核心领域的芯片。彼时，任正非就已经认定华为未来的竞争力是芯片，而恰好华为开始逐步摆脱此前在小灵通和CDMA上的战略失误带来的影响。
一位海思前员工向记者描述了海思早期的历程：成立海思时诸多通信协议需要各种定制化，而传统的ASIC芯片无法支撑。随着华为体量的增加，各种芯片的重要性也随之提升。任正非意识到了芯片的重要性，因为随着华为不断发展，供应链问题会越来越严重，所以就提出了大规模投资芯片，防止被别人“卡脖子”。
据通信圈人士介绍，高通曾针对华为数据卡业务进行过战略性狙击，为了防止华为垄断全球数据卡业务，高通在基带销售方面对华为“卡脖子”。任正非要求做芯片也是受此影响。
海思率先量产的是安防市场芯片，其产品打败了德州仪器、博通等巨头，基本占据了全球70%的份额，做到全球第一；随后，海思进入机顶盒芯片市场，并打败意法半导体和高通等，基本上做到国内第一，全球第二，仅次于博通。此外，华为还研发了电视芯片。
不过在核心的手机芯片上，海思一直进展缓慢。从2006年开始着手研发手机芯片方案，海思一做就是三年。
与PC时代不同，手机芯片的王冠是“处理器+基带芯片”，通常来说，基带芯片所涉及的专利远高于应用处理器芯片。
当时，华为基带芯片研发出现突破。2007年，欧洲研发负责人王劲回归上海研究所，开始带队研发基带芯片。王劲曾参与华为企业用无线通信技术DECT的无线基站项目，其担任产品经理的BTS30曾成为华为畅销十年的王牌产品。
作为一家通信设备厂商，华为经过多年努力，开始具备生产WCDMA（3G）基带芯片的能力。此时突破做手机芯片，海思似乎已经做好了相关技术准备。
进军手机芯片：从严重失败到普通失败再到成功
海思做手机芯片，有其历史原因。这一时间，联发科交钥匙（Turnkey）方案将手机主要功能集成在一块芯片组上，大大降低造手机的门槛，各种手机厂商可以直接贴牌生产，从而推动了山寨机市场的大发展。联发科也一跃成为能够与高通展开市场竞争的芯片提供商。华为从联发科身上受到了启发。
2008年，海思推出了首款手机芯片K3V1，采用了110纳米工艺。在当时，110纳米与主流厂商的65纳米相差一代，但问题是后者已经开发45纳米的产品。这意味着，K3V1从一开始就注定无法满足市场需求，华为自己的终端都没有采用。最终，K3V1市场惨败，甚至连工程样机都没有，更不用说有搭载该芯片的手机终端上市销售了。
幸运的是，2009年，华为的营收达到1491亿，已经超过了当时通信设备商巨头诺基亚西门子和阿尔卡特朗讯（2016年这两家公司合并），仅次于爱立信成为全球第二大通信设备制造商。“有钱”的华为对海思的支持并未动摇。
2010年，王劲领导的团队经过刻苦研发，推出首款TD-LTE（4G）基带芯片——巴龙700。
与此同时，何庭波和她的同事们决定弃用K3V1支持的Windows Mobile系统，改用安卓系统。2011年8月，海思获得ARM授权。
2012年8月，海思K3V2上市。这款号称全球最小的四核A9处理器，采用了40nm工艺，支持Mobile SDR/DDR SDRAM，提供片内8 层总线并行访问，最高到30Gbps 的片内带宽 。K3V2号称内置了业界最强的嵌入式GPU，共有16个GPU单元，频率为1.5GHz。从数据上看，K3V2是一款相当不错的处理器，因此华为对其寄予了厚望。从实际出货量来看，实现了千万级商用的K3V2似乎已经打开了局面。
不过，搭载K3V2的华为手机D1刚一上市，就受到用户 “暖手宝”、兼容性差等批评，有网友吐槽用华为手机玩游戏“一步一卡”。此后两年，华为D2、P6、Mate 1等手机都使用了K3V2芯片，被业内嘲讽为“万年K3V2”。受芯片影响，D2、P6、Mate 1手机销售不佳，D3手机更是胎死腹中。
2014年初，华为发布了麒麟910，首次集成了巴龙710基带芯片，第一次将基带芯片和应用处理器集成在一块SOC（系统级芯片）里，制造工艺也从40纳米提升至了28纳米，工艺上追平了高通，并替换了被人质疑的GPU，虽然维持了A9的架构，但是麒麟910在外界看来算是弥补了前代的短板。手机游戏兼容性等问题得到改善，华为P6S、 Mate2、荣耀3C 4G版等使用麒麟910的手机开始挽回市场信心。
2014年是海思麒麟芯片快速迭代的一年。当年4月，麒麟910T被应用在华为P7上，该手机以2888元价位开卖，销量破700万台。6月，海思推出麒麟920，集成全球第一款LTE Cat.6的巴龙720基带，应用于荣耀6。9月，麒麟925发布，首次集成“i3”协处理器，应用于华为Mate 7和荣耀6 Plus上。其中Mate 7成为华为历史上首款真正意义上的爆款手机，引发抢购热潮。
胜利后面伴随着失败。对于下一代麒麟芯片，是继续使用成熟稳定的28纳米工艺，还是冒险追赶竞争对手高通的20纳米？最终保守的选择占了上风。2015年麒麟930上市后，业内评测发现其性能跑分比高通等竞争对手落后不少，这也导致其智能手机产品P8系列销量平平。
痛定思痛的海思直接跳过了940这一代产品，与台积电合作规划麒麟950。2015年11月，麒麟950发布，主频 2.3GHz，采用16纳米工艺，凭借高性能、低功耗、早面世，赢了高通半个身位。Mate 8、荣耀8、荣耀V8等延续了Mate 7的辉煌，帮助华为站稳了中高端市场。
此时开始，海思的更新周期与高通差异化，每年下半年更新，首发在其旗舰智能终端Mate系列。2017年推出麒麟970，采用了10纳米工艺。搭载970的Mate 10上市10个月销量就突破1000万台。
2018年发布的麒麟980采用了7纳米工艺，已经走在了对手前边。截止到2017年8月20日，搭载麒麟Kirin芯片的华为、荣耀两个品牌的手机发货量累计已超过1亿部。
进击的海思：射频、产能、制造
手机芯片远不只是一颗计算芯片，更重要的是通信模块。虽然在这一领域有所投入，但一位前员工告诉记者，海思的投入局限于数字芯片，模拟芯片一直是短板，而在射频等部分只能依赖进口，国内技术与之相差十年。
中国工程院院士邬贺铨表示，海思仍有很多尚未涉足的技术，但要像苹果，哪怕做不好也要培养出队伍。
根据官网显示，海思是一家半导体和IC设计公司，提供连接和多媒体芯片组解决方案，包括为无线通信、智能设备、数据中心、人工智能、视频和物联网应用等领域提供芯片。该公司官网显示，其拥有7000多名员工，8000多项专利。
手机厂商向上游触碰半导体业务并不少见，苹果自iPhone 4上搭载了自身研发的第一颗A系列处理器以来，随着其智能手机产品的迭代，处理器产品也在不断提升性能；三星则早在2000年就推出了处理器，2010年随着智能手机普及，产品进一步发力，以及向外销售。
2019年4月，任正非曾在接受采访时表示向竞争对手出售芯片，华为持开放态度。
不过，多位业内人士向记者证实，海思芯片目前产能并不足以向外发售，而是主要供华为自身使用。Canalys数据显示，2019年第一季度搭载海思芯片的智能手机出货量是4000万台，2018年全年为1.4亿台，同一时间华为手机的出货量分别为5900万台和2.06亿台。
华为的智能手机并不仅采用海思芯片，也采用高通骁龙芯片。有券商分析师称，高通内部已经通知，停止给华为供货。另有半导体行业分析师表示，华为并未把芯片产业从头到尾掌握，所以制裁会对华为有一定的影响。
在2018年华为的700亿美元采购中，大约有110亿美元是来自高通、英特尔和美光科技公司等美国公司。截至记者发稿时，高通方面尚未回复记者对此事的询问。
对于海思芯片所受影响，上述半导体分析师表示，如果台积电与华为保持合作，影响应该不大。台积电是华为芯片的制造商。
一位深圳半导体公司副总裁告诉记者，从芯片设计领域，海思已经占据了中国半导体产业的市场的半壁江山。由于半导体产业的分工，芯片公司主要分为设计、制造和封装测试几个不同的类型，中国半导体协会数据显示，2018年中国设计产业销售额占比为38.57%。
由于现代半导体产业链高度分工，芯片设计和芯片制造往往由两家不同的公司完成，除了华为，高通和联发科等都是这一模式的典型厂商，英特尔与这些厂商不同，其拥有自己的生产工厂。
截至记者发稿时，台积电方面尚未对此是否会暂停与华为的合作回复本报记者的邮件。
海思不满足：进军笔记本服务器芯片市场
5月16日，第三方研究机构IC Insights发布2019年第一季度全球前15大半导体销售领导者排名（包含代工厂），英特尔以157.99亿美元超越三星重回第一，海思则首次挤入这个榜单，为第14位。
IC Insights解释称，海思在这个季度销售额同比增长了41%。从绝对数来看，海思的销售额仅为17.55亿美元，海思的直接竞争对手高通排名第7，销售额为37.33亿美元。从销售额对比来看，海思仅是英特尔的一成左右，不足高通的一半。
显然，华为并不满足仅限于手机芯片，凭借ARM授权，华为开始切入笔记本、服务器等芯片市场。何庭波在上述信中提道，为了兑现公司对于客户持续服务的承诺，华为将所有曾经打造的备胎，一夜之间全部转‘正’，确保公司大部分产品的战略安全和连续供应”。
2019年1月，华为曾在一次市场活动中解释了外界对于其ARM架构自主权的疑问。华为称，其拥有ARM V8架构的永久授权，而这是目前最新的商用架构。华为可以根据这个架构进行自主的处理器设计，而不受外部制约。
2018年开始，华为陆续宣布了各种不同芯片的进展。10月，华为发布了昇腾910和昇腾310两款AI芯片，分别采用7纳米和12纳米工艺制程；2019年1月，华为发布了鲲鹏920以及基于该芯片的服务器，并且推出了首款5G基站核心芯片天罡和多模终端芯片巴龙。
但从服务器市场来看，根据DRAMeXchange数据，全球97%的服务器使用了x86架构的处理器，英特尔是这一领域的绝对霸主。有研究机构分析师曾告诉记者，因为英特尔的市场份额常年绝对领先，所以该机构已多年不单独统计这一市场。
由此可见，华为的服务器芯片短期内主要供应其自身服务器产品。目前华为披露的使用鲲鹏920芯片的产品包括三款泰山服务器，分别面向均衡服务器、存储服务器和高密度服务器市场。但ARM阵营下，Calxeda已倒闭，而高通也有所收敛，市场不如2018年那样高温。
新京报记者 梁辰
