海思走出了一條屬于中國IC設(shè)計人的路

1991年，華為成立了自己的ASIC設(shè)計中心，專門負責設(shè)計「專用集成電路」（Application-specific integrated circuit，ASIC）。

當時的華為，創(chuàng)立僅僅四年，員工只有幾十人，資金非常緊張，一度瀕臨倒閉的邊緣。奠定基業(yè)的C&C08數(shù)字程控交換機，還是三年后的事情。

這個ASIC設(shè)計中心的成立，意味著華為開始了IC設(shè)計的漫漫征途。

1993年，ASIC設(shè)計中心成功研發(fā)出華為第一塊數(shù)字ASIC。

隨后，分別在1996年、2000年、2003年，研發(fā)成功十萬門級、百萬門級、千萬門級ASIC?？偟膩碚f，每一步都算是沉穩(wěn)有力。

時間到了2004年10月，這時的華為，實力已今非昔比，銷售額達到462億人民幣，員工人數(shù)也達到數(shù)萬人。有了一定底氣的華為，在ASIC設(shè)計中心的基礎(chǔ)上，成立了深圳市海思半導(dǎo)體有限公司，也就是我們現(xiàn)在經(jīng)常說的——「華為海思」。

海思的英文名是HI-SILICON，其實就是HUAWEI-SILICON的縮寫。SILICON，就是硅的意思。眾所周知，硅是制造半導(dǎo)體芯片的關(guān)鍵材料。硅這個詞，也成了半導(dǎo)體的代名詞。

一直以來，華為海思都是華為公司百分之百全資控股的子公司。按華為海思內(nèi)部某領(lǐng)導(dǎo)的說法，華為就是海思，海思就是華為。

海思總裁，何庭波，也是華為17名董事之一

因為華為海思和華為一樣沒有上市，很多信息都沒有公開披露，再加上行事低調(diào)的一貫風格，所以，就像籠罩了一層神秘的黑紗，多了很多神秘感。外界對華為海思的了解總是十分片面，甚至有很多誤解。

說到華為海思，很多人都會首先想到華為手機現(xiàn)在普遍使用的麒麟（Kirin）處理器，例如華為P20手機的麒麟970芯片。

其實，華為海思雖然從事芯片的研發(fā)，但并不僅限于手機芯片。準確地說，華為海思提供的是數(shù)字家庭、通信和無線終端領(lǐng)域的芯片解決方案。通俗一點，就是手機芯片、移動通信系統(tǒng)設(shè)備芯片、傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備芯片、家庭數(shù)字設(shè)備芯片等，統(tǒng)統(tǒng)都做。

海思官網(wǎng)列出的部分解決方案領(lǐng)域

值得一提的，是安防監(jiān)控領(lǐng)域。在這個領(lǐng)域，華為海思經(jīng)過十多年的深耕，全球市場份額甚至達到90%之多，確實令小棗君吃了一驚。

海思安防芯片

此外，華為海思高端路由器的芯片，也相當有競爭力。華為2013年11月曾經(jīng)發(fā)布過一款400G骨干路由器產(chǎn)品（NE5000E-X16A），采用的是海思芯片SD58XX，比思科同類型產(chǎn)品都要早推出一年。

華為400G骨干路由器

還是來具體說說，大家最熟悉也最關(guān)心的手機終端芯片吧。

首先，請看一下小棗君整理的這個表：

這是華為海思麒麟系列芯片主要型號列表，列舉了各大型號麒麟芯片的關(guān)鍵參數(shù)和推出日期。

我簡單介紹一下吧。

2009年，華為海思推出了第一款面向公開市場的手機終端處理器——K3。

這款處理器華為自己的手機沒有使用，而是打算賣給山寨機市場，和聯(lián)發(fā)科等芯片廠商進行競爭。因為產(chǎn)品還不成熟，所以并沒有獲得成功。

2010年，蘋果自研的A4處理器在iPhone4上大獲成功，這也在一定程度上刺激了華為海思。

于是，在2012年，華為海思推出K3V2處理器。

這一次，華為把它用在了自家手機中，而且是定位旗艦的Mate 1、P6等機型。

不過，這顆處理器選擇了臺積電40nm工藝制程，整體功耗高，兼容性非常差，很多游戲都不兼容。所以，用戶沒有接受，手機整體的銷量很差。

盡管如此，K3V2也算是一次勇敢的嘗試，為后續(xù)型號奠定了一定的基礎(chǔ)。

2013年底，華為海思推出了麒麟910。這是他們的第一款SoC。

前面我們也提到了SoC，那么，到底什么是SoC？

SoC，就是System-on-a-Chip，也就是「片上系統(tǒng)」。

從通信目的來看，我們的智能手機通常由兩大部分電路組成：一部分是負責高層處理部分的應(yīng)用芯片AP，相當于我們使用的電腦；另一部分，就是基帶芯片BP。

基帶芯片，相當于我們使用的Modem，手機支持什么樣的網(wǎng)絡(luò)制式（GSM、CDMA、WCDMA、LTE等）都是由它來決定的。打個比方，基帶芯片就相當于一個語言翻譯器，他會把我們要發(fā)送的信息（比如：語音，視頻），根據(jù)制定好的規(guī)則（比如：WCDMA，CDMA2000），進行格式轉(zhuǎn)換，然后發(fā)送出去。

基帶芯片并不僅僅是基帶部分，它還包括射頻部分（RF）?；鶐Р糠重撠?a target="_blank">信號處理和協(xié)議處理，射頻部分負責信號的收發(fā)。而廠家通常直接把射頻芯片和基帶芯片放在一個芯片里面，物理上合一，統(tǒng)稱為基帶芯片。

基帶芯片

然后呢，基帶芯片通常又會被整合到手機主處理芯片上，成為其中一部分。

高度集成化的 SoC 芯片

這個高度集成的手機主處理芯片，就是一塊SoC芯片。SoC芯片相當于控制中樞，它既包括基帶芯片，也包括CPU（中央處理器芯片）、GPU（圖形處理器芯片）、其它芯片（例如電源管理芯片）等。

SoC芯片

就以麒麟910為例，它的CPU是ARM的1.6GHz四核Cortex-A9，GPU是ARM的Mali-450，基帶芯片是自家的Balong710（巴龍710）。

介紹得這么詳細，大家應(yīng)該都看懂了吧？

雖然910是第一款華為海思的手機SoC芯片，但是因為性能和兼容性等方面的原因，還是沒有得到市場的認可。直到2014年9月，麒麟925芯片推出，麒麟芯片才逐漸被大家所接受。

目前，經(jīng)過一路的迭代，麒麟系列芯片已經(jīng)發(fā)展到麒麟970，用在P20等華為旗艦機型上。

麒麟970的主要技術(shù)參數(shù)

一直以來，華為采取的是麒麟芯片和自己旗艦手機進行綁定的戰(zhàn)略。例如P7和麒麟910T，Mate7和麒麟925，P8高配版和麒麟935，Mate 9和麒麟960，乃至到最新的Mate 10、榮耀10和麒麟970。

之所以這么做，華為有很多方面的考慮。

一方面，早期的時候，麒麟芯片除了華為自己，根本就沒有人敢用。如果不是自家訂單帶來的出貨量，麒麟芯片早就涼了。

另一方面，直接綁定自家旗艦手機，給麒麟芯片帶來很大的壓力。這種倒逼的壓力，必定會迫使海思努力提升芯片性能和質(zhì)量。

不過話說回來，這種綁定方式確實存在很大的風險，很可能一塊完蛋（前面說了，早期的時候K3V2就導(dǎo)致P6的失?。?。但是，在堅定不移的決心之下，華為終究是贏得了這場冒險。

華為手機總裁 余承東（設(shè)計臺詞）

華為孤注一擲投入海思，并不是頭腦發(fā)熱?，F(xiàn)在來看，這種做法非常具有遠見。結(jié)合最近發(fā)生的狀況，相信大家都同意吧？

屬于自己的芯片，到底意味著什么？更低的研發(fā)和制造成本，更有底氣的議價能力，更可靠的供貨保障。每一條，都讓現(xiàn)在無數(shù)手機廠家羨慕嫉妒恨。

可以說，華為海思芯片，已經(jīng)成為華為掌握競爭主動權(quán)的「逆天神器」。

任教主六年前說的那句話，也就成了大家拍案叫絕的神奇預(yù)言：

“……（芯片）暫時沒有用，也還是要繼續(xù)做下去。一旦公司出現(xiàn)戰(zhàn)略性的漏洞，我們不是幾百億美金的損失，而是幾千億美金的損失。我們公司積累了這么多的財富，這些財富可能就是因為那一個點，讓別人卡住，最后死掉?！@是公司的戰(zhàn)略旗幟，不能動掉的?！?/p>

華為創(chuàng)始人 任正非

關(guān)于華為芯片到底是不是自主知識產(chǎn)權(quán)的問題，實際上，之前我那篇關(guān)于ARM的文章（鏈接）就已經(jīng)解釋過了。今天，小棗君再給大家解釋一下。

芯片是一個高度垂直分工的產(chǎn)業(yè)，從設(shè)計、制造、到封裝測試，每一個環(huán)節(jié)，都有相關(guān)領(lǐng)域的公司在負責。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈

除了英特爾之外，世界上很少有集成電路廠家能獨立完成芯片的全流程設(shè)計制造。

華為海思顯然也不具備所有的芯片能力。嚴格來說，華為海思只是一家負責芯片設(shè)計的公司。它完成芯片設(shè)計之后，也是要交給晶圓代工企業(yè)臺積電進行制造的。

臺積電的華為芯片生產(chǎn)線

不知道大家有沒有注意到，通常行業(yè)內(nèi)進行芯片企業(yè)排名的時候，都會進行分類。像華為海思這樣的公司，會被稱為“無晶圓半導(dǎo)體設(shè)計公司”，被分在Fabless公司類。

在半導(dǎo)體芯片行業(yè)，企業(yè)的模式主要分三種：IDM、Fabless，F(xiàn)oundry。

1、有的公司，從設(shè)計，到制造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包，被稱為IDM(Integrated Design and Manufacture)公司，例如英特爾Intel。

2、有的公司，只做設(shè)計這塊，是沒有fab（工廠）的，通常就叫做Fabless（無工廠），例如ARM、AMD、高通、華為海思等。

3、而還有的公司，只做代工，只有fab，不做設(shè)計，稱為Foundry（代工廠），例如臺積電等。

下面這個圖，是2017年全球排名前十的Fabless企業(yè)榜單。里面就有中國的華為海思和紫光入榜。華為海思營收47.15億美元，增長21%，排名第7。排名第一的，是高通（Qualcomm）。

即使只從設(shè)計的角度來看，華為海思也不可能是完全獨立自主，從零開始。

華為海思購買了ARM的設(shè)計授權(quán)。

之前小棗君介紹ARM的文章中，和大家解釋過，ARM是專門做芯片設(shè)計的。它的商業(yè)模式，就是出售IP（IntellectualProperty，知識產(chǎn)權(quán)）授權(quán)，收取一次性技術(shù)授權(quán)費用和版稅提成。（限于篇幅，不多介紹）

全世界很多企業(yè)都購買ARM的授權(quán)，并在此基礎(chǔ)上進行設(shè)計。

說簡單一點，ARM提供了一間毛坯房，然后大家各自買回去裝修。絕大部分廠家，是不具備拆開毛坯房進行修改的能力的。只有像高通和蘋果這樣有雄厚實力的公司，才具備這個能力。

拆毛坯房進行修改，好處是可能會更好地改進性能，也一定程度上提升了安全性。但是，也有可能做得更爛，還不如ARM做的好。而且，如果某個公司要拆毛坯房，也要給ARM更多錢。

最開始，華為海思肯定不具備拆開毛坯房的能力，但是，現(xiàn)在是不是具備？有人說具備，有人說不具備，我也沒查到準確的說法。我個人覺得，隨著實力的增強，相信即使現(xiàn)在不具備，將來也會具備的。

而且，拋開“拆毛坯房”的能力，大家也不要小看了“裝修”的能力，這已經(jīng)是很高的門檻，需要非常強大的技術(shù)實力，也需要很長時間的積累，還有巨額的資金投入。

大家也要知道，完全拋開ARM，對于現(xiàn)在的市場格局來說，即使做得到，也是沒有商業(yè)價值的。因為整個行業(yè)很多軟件都是基于ARM指令集的，已經(jīng)形成了生態(tài)。如果脫離生態(tài)制造出獨有的芯片，是沒有軟件可用的。用這種芯片的手機，也只能是板磚一塊而已。

好了，關(guān)于華為海思，差不多就介紹到這。

總而言之，對于華為來說，創(chuàng)辦海思，自研芯片，無疑是一件正確的事情。但是，對于國家和產(chǎn)業(yè)來說，一兩家海思肯定是不夠的。我們需要更多的芯片企業(yè)，需要更完整的芯片生態(tài)。

即便如此，我們也要小心，不能情緒沖動，盲目開干。芯片之路，注定是漫長而艱辛的，相比于短期的情緒沖動，我們更需要持續(xù)的理性和耐心。

畢竟，能成功跑到終點的，才是最后的贏家。