德州儀器的芯片與旗艦芯片麒麟9000的差異

一直以自研為傲的華為海思，何以在失去臺積電之后便轟然倒地，其中緣由多樣，但理解海思所扮演的角色至關(guān)重要。

最糟的情況還是發(fā)生了：8月7日，華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東表示，隨著臺積電的斷供，Mate40可能是華為最后一部搭載麒麟高端芯片的手機。

一直以自研為傲的華為海思，何以在失去臺積電之后便轟然倒地，其中緣由多樣，但理解海思所扮演的角色至關(guān)重要。

伴隨著上世紀九十年代半導(dǎo)體行業(yè)模式“由合轉(zhuǎn)分”的劇變，一大批專注于芯片設(shè)計的企業(yè)誕生，其中便有華為海思。

為了幫助華為擺脫對高通的依賴，海思在2012年為華為貢獻了第一枚旗艦智能手機芯片K3V2。不幸的是，這一初嘗試并不成功。K3V2因兼容性差，發(fā)熱嚴重而被戲稱為“暖寶寶”。

然而從那時起，華為海思高端手機芯片的生產(chǎn)模式便已經(jīng)確定：CPU、GPU基于ARM架構(gòu)，芯片制造由富士康代工，但自主研發(fā)SoC其他組件。這是華為基于現(xiàn)實，也出于理智，為自己在半導(dǎo)體領(lǐng)域所定下的“為”與“不為”。

ARM架構(gòu)幾乎是所有智能手機芯片制造商都無法繞開的話題，似乎每一家產(chǎn)品都基于ARM架構(gòu)設(shè)計。這是事實，可基于授權(quán)層級的不同，同一架構(gòu)可供各家廠商發(fā)揮的空間其實差異很大。

ARM授權(quán)模式以開放度高低為序可以分為三類：架構(gòu)/指令集層級、內(nèi)核層級、服務(wù)層級。華為在發(fā)布會上用“房子“來闡釋這三類授權(quán)可謂十分生動易懂：

架構(gòu)/指令集層級授權(quán)賣給你的是一幢房子的設(shè)計圖紙，你可以根據(jù)自身的喜好，在建設(shè)過程中對圖紙上的內(nèi)容進行修改，以滿足自己對于美好生活的不同需求。

對應(yīng)到技術(shù)術(shù)語，便是被授權(quán)廠商可以大幅度改造ARM提供的架構(gòu)，甚至可以對其指令集（CPU可執(zhí)行命令的集合）進行擴展或刪減，以達到廠家更快速度，更低能耗等特定的芯片需求。

當(dāng)然，這對于廠商的技術(shù)能力有著極高的要求，畢竟不是所有人都有能力在已經(jīng)非常優(yōu)秀的圖紙上折騰一番后，還能得到更好的結(jié)果。目前市場上僅有蘋果的Swift，高通的Kryo是基于這一層級授權(quán)，再進行自主開發(fā)得到的。

內(nèi)核層級授權(quán)賣的是毛坯房，其大體框架已經(jīng)確定，但可以對房子進行簡單的改裝或裝修。

對應(yīng)技術(shù)術(shù)語，即廠商可以以ARM內(nèi)核為基礎(chǔ)，加上自己的外設(shè)。這一類授權(quán)的廠商不能改動芯片設(shè)計，但可以根據(jù)自己的需求調(diào)整產(chǎn)品頻率等可調(diào)參數(shù)。

三星、德州儀器的芯片基本上是這一層級授權(quán)改造而得。

服務(wù)層級授權(quán)則更像租房，你對房屋沒有任何改動的權(quán)力，而只有使用的權(quán)利，甚至連誰來幫你“修水管”都是房東幫你事先定好的。

對應(yīng)過來，是指客戶僅可以使用封裝好的芯片，不能更改，甚至對于芯片制造商都沒有干涉權(quán)力，而由ARM指定。

聯(lián)發(fā)科的很多中低端芯片便屬于這一類。

雖然華為已經(jīng)獲得了ARM最新v8架構(gòu)的永久授權(quán)（通常為架構(gòu)層級授權(quán)），然而直到其今年的旗艦芯片麒麟9000，CPU和GPU仍被預(yù)期使用的是經(jīng)小幅修改的ARM公核。

這絕非什么丟人的事。在這個飛速迭代、競爭激烈的行業(yè)內(nèi)，追趕者再去重復(fù)造輪子可能是最愚蠢的選擇之一了。

事實上，站在巨人的肩膀上，華為亦形成了自己的創(chuàng)新。

回到房子的比喻，美好生活所需要的絕不止于一間漂亮的房子，所在小區(qū)的配套設(shè)施，如綠化、交通、物業(yè)等同樣重要。

通常我們說的“手機芯片”，更專業(yè)的名字其實是SoC，也就是System on a Chip。既然是System，自然也和一個小區(qū)一樣，有著多樣的組成元素。

在這小小的集成電路上，除了CPU和GPU，還有DSP、ISP、NPU、網(wǎng)絡(luò)基帶等多個模塊，而如何把控并協(xié)調(diào)這些模塊，這是華為在芯片設(shè)計方面的真正優(yōu)勢。

自研的ISP（圖像信號處理）芯片是華為手機頂級影像表現(xiàn)的基礎(chǔ)；自研的網(wǎng)絡(luò)基帶讓手機得以支持更多頻段信號并保持連接快速穩(wěn)定；基于ARM架構(gòu)自主深度改造的達芬奇架構(gòu)NPU，則為華為手機帶來世界一流的AI處理能力等等。

這種對于SoC結(jié)構(gòu)整體的把控能力極為難得，要知道強如蘋果，也不得不在通信基帶上受制于人。也正是華為數(shù)十年來在此的“為”，才在2020 Q2將其推上了智能手機出貨量第一的王座。

自去年起，ARM斷供華為的傳言便甚囂塵上，但短期內(nèi)的影響卻不會太大。

先不說斷供與否仍曲折往返尚無定論，在華為已經(jīng)獲得ARM v8架構(gòu)永久授權(quán)的現(xiàn)狀下，其CPU架構(gòu)自主設(shè)計能力值得期待。

退一步說，哪怕最糟的斷供情況再次發(fā)生，在ARM新一代v9架構(gòu)尚未發(fā)布的當(dāng)下，華為至少還有兩到三年的喘息時間去追上主流。

真正扼住華為海思喉嚨的是臺積電。

事實上，失去了臺積電的華為，極可能就此離開高端芯片的舞臺中心。據(jù)內(nèi)部人士稱，去年以來，部分新近入職海思的員工已被調(diào)動至邊緣部門。

但中國半導(dǎo)體不能就此離開舞臺。

近來，中國芯片行業(yè)會在倒逼之下“彎道超車”的期許十分美好，但哪怕不考慮技術(shù)壁壘和先發(fā)優(yōu)勢，在認識到“人”的價值之前，中國企業(yè)追上臺積電仍遙遙不可期。

在半導(dǎo)體制造業(yè)內(nèi)，人才是競爭基礎(chǔ)已近乎行業(yè)共識的情況下，大陸企業(yè)似乎忘卻了這一點。

“有錢買機器，沒錢給人提高工資一直是國內(nèi)研發(fā)弊病。很多科研經(jīng)費甚至要把人員和設(shè)備嚴格區(qū)分，你就算設(shè)備的錢結(jié)余很多，也不能發(fā)給人?！?/p>

一位半導(dǎo)體科研領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士指出，作為推動技術(shù)的主體，人的意義卻被忽視了。

“兩彈一星還可以談夢想，現(xiàn)在的人很現(xiàn)實，錢在哪人就在哪?！?/p>

中國半導(dǎo)體制造業(yè)企業(yè)加班多、薪資少早已不是新聞，五倍于臺積電的離職率塑造不出一個有著同樣戰(zhàn)斗力的團隊。

當(dāng)你看到中國多少頂尖大學(xué)材化專業(yè)的學(xué)生在考慮離開本專業(yè)，多少海外高校留學(xué)的硬件專業(yè)學(xué)生在向“軟”發(fā)展，你對于中國半導(dǎo)體行業(yè)“彎道超車”的期望很難不降溫。

要知道，哪怕是彎道，也是人走出來的。
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