梅花香自苦寒來 海思的核“芯”競(jìng)爭(zhēng)力

提起海思，大家一定會(huì)想到華為，不管是在華為內(nèi)部還是業(yè)界，好像海思就是華為，華為就是海思。

1991年，創(chuàng)立僅僅4年的華為成立了自己的ASIC設(shè)計(jì)中心，專門負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)專用集成電路。這個(gè)ASIC設(shè)計(jì)中心的成立，意味著華為開始了IC設(shè)計(jì)的漫漫征途。

1993年，ASIC設(shè)計(jì)中心成功研發(fā)出華為第一塊數(shù)字ASIC。后來分別在1996年、2000年、2003年成功研發(fā)出十萬門級(jí)、百萬門級(jí)、千萬門級(jí)ASIC。總的來說，每一步走的都算沉穩(wěn)有力。

到了2004年10月，華為的實(shí)力已經(jīng)今非昔比，其銷售額達(dá)到462億人民幣，員工人數(shù)也達(dá)到數(shù)萬人。有了一定底氣的華為，在ASIC設(shè)計(jì)中心的基礎(chǔ)上，成立了深圳市海思半導(dǎo)體有限公司，也就是我們常說的華為海思。

海思的英文名是HI-SILICON，也就是HUAWEI-SILICON的縮寫。SILICON是硅的意思，因?yàn)楣枋侵圃彀雽?dǎo)體芯片的關(guān)鍵材料，硅這個(gè)詞也就成了半導(dǎo)體的代名詞。

一直以來，華為海思都是華為百分之百的全資控股子公司。按照華為內(nèi)部的說法，華為就是海思，海思就是華為。因?yàn)槿A為海思和華為一樣沒有上市，很多信息都沒有公開披露，再加上一向低調(diào)的行事作風(fēng)，為海思增加了許多神秘感。因此外界多華為海思的了解十分有限，甚至有很多誤解。

十年磨一劍

說到華為海思，很多人都會(huì)首先想到華為手機(jī)現(xiàn)在普遍使用的麒麟（Kirin）處理器。

不過麒麟處理器能取得今天的成績(jī)也是經(jīng)歷了十年的磨礪。畢竟SoC芯片在一顆芯片上集成了CPU，GPU、通信芯片、定位芯片、藍(lán)牙、WiFi等多種功能，因此手機(jī)處理器的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，就連Intel、博通、Marvell等技術(shù)雄厚的廠商在手機(jī)芯片領(lǐng)域發(fā)展的也不順利。華為海思移動(dòng)處理芯片業(yè)務(wù)的發(fā)展也是一波三折。

海思成立之初，任正非曾要求海思盡快實(shí)現(xiàn)營(yíng)收超過30億、員工超過3000人。結(jié)果第二個(gè)目標(biāo)很快就實(shí)現(xiàn)了，但營(yíng)收卻始終上不去，移動(dòng)處理器開發(fā)更是失誤連連。

2009年，華為推出的第一款智能手機(jī)芯片——Hi3611（K3V1），由于不是很成熟，用戶體驗(yàn)很不好，K3V1最終沒有走向市場(chǎng)化。

2012年，華為發(fā)布K3V2芯片，采用1.5GHz主頻四核，集成GC4000的GPU，采用40nm制程制造。這款芯片用在了華為D2、P2、Mate 1和P6手機(jī)上，這是華為第一次把海思芯片用在了自家手機(jī)上，因?yàn)镵3V2的40nm制程落后和GPU兼容性不好，導(dǎo)致最終體驗(yàn)不好。

自從海思獨(dú)立運(yùn)營(yíng)開始，任正非就一直給予海思極大的人力、資金和政策支持。任正非曾對(duì)海思總裁何庭波說：“我每年給你4億美元的研發(fā)費(fèi)用，給你2萬人，一點(diǎn)要站立起來，減少對(duì)美國(guó)的依賴?！?即使海思初期研發(fā)的K3系列芯片不盡如人意，任正非一直堅(jiān)持在華為的中高端手機(jī)上使用K3系列，給予海思極大的支持。

在任正非的鼓勵(lì)下，海思也漸漸有了成績(jī)，2013年6月，華為發(fā)布了搭載1.5GHz海思K3V2適合處理器的終端智能機(jī)Ascend P6，這款手機(jī)初步獲得市場(chǎng)的認(rèn)可，全球出貨量超過400萬臺(tái)。同年，海思推出Kirin 910芯片，該芯片配備了首款支持LTE cat 4規(guī)范的Balong 710多?；鶐В蔀楹Ｋ嫉谝豢罹哂袘?zhàn)略意義的移動(dòng)處理芯片。

2013年，海思首次實(shí)現(xiàn)盈利，智能手機(jī)芯片出貨超千萬，員工超過5000人，營(yíng)收達(dá)到13.55億美元。從2013年開始，海思和華為手機(jī)發(fā)展進(jìn)入“快車道”。

2014年6月，海思發(fā)布麒麟920 SoC芯片，采用業(yè)界領(lǐng)先的big.LITTLE結(jié)構(gòu)，采用4×A15 1.7GHz+4×A7 1.3GHz和Mali-T628MP4 GPU，采用28nmHPM工藝制造，集成了音頻芯片、視頻芯片、ISP，集成自研全球第一款LTE Cat.6的Balong720基帶，使得首次搭載麒麟920的榮耀6成為全球第一款支持LTE Cat.6的手機(jī)。當(dāng)年搭載麒麟920的榮耀6一出來，就獲得了市場(chǎng)高度認(rèn)可，其中Mate7等機(jī)型還被作為國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人贈(zèng)送外賓的禮品。麒麟920不僅幫助華為進(jìn)一步穩(wěn)住了中端智能機(jī)市場(chǎng)的地位，而且?guī)椭A為將產(chǎn)品延伸至高端智能機(jī)市場(chǎng)。當(dāng)年海思營(yíng)收達(dá)到26.5億美元。

2014年9月，發(fā)布麒麟925 SoC芯片，相較于麒麟920，大核主頻從1.7GHz提升到1.8GHz，并首次集成了命名為“i3”的協(xié)處理器。這款芯片用在華為Mate 7和榮耀6 Plus上，創(chuàng)造了華為Mate 7在國(guó)產(chǎn)3000價(jià)位上高端旗艦的歷史，全球銷量超750萬。

2014年10月，發(fā)布麒麟928 SoC芯片，相較于麒麟925，大核主頻從1.8GHz提升到2.0GHz。該款芯片隨榮耀6至尊版一起發(fā)布，到這時(shí)，海思開始試著提升主頻來提高自己駕馭芯片發(fā)熱的能力。

2014年12月，發(fā)布中低端芯片麒麟620 SoC芯片，采用8×A53 1.2GHz和Mali-T450MP4 GPU，后期發(fā)布麒麟620升級(jí)版，主頻從1.2GHz提升到1.5GHz，采用28nmHPM工藝制造，集成自研Balong基帶、音視頻解碼等組件，它是海思旗下首款64位芯片。這款芯片陸續(xù)用在榮耀4X移動(dòng)版和聯(lián)通版、榮耀4C移動(dòng)版和雙4G版，華為P8青春版的移動(dòng)版和雙4G版、榮耀5A移動(dòng)版和雙4G版，其中榮耀4X成為華為旗下第一款銷量破千萬的手機(jī)，緊接著榮耀4C和P8青春版銷量均破千萬臺(tái)。

2015年3月，發(fā)布麒麟930/935 SoC芯片，其中麒麟930采用4×A53 2.0GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4GPU + 微智核i3，麒麟935采用4×A53 2.2GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4 GPU + 微智核i3，采用28nm工藝制造，集成自研Balong720基帶，集成音視頻解碼、ISP等組件，集成i3協(xié)處理器。在未能獲得14/16nm制程的前提下，海思巧妙避開發(fā)熱不成熟的A57架構(gòu)，轉(zhuǎn)而使用提升主頻的能耗比高的A53架構(gòu)，因?yàn)?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/高通/" target="_blank">高通驍龍810因?yàn)锳57大核發(fā)熱功耗過大，在2014年出現(xiàn)滑鐵盧，而海思麒麟930/935憑借散熱小和優(yōu)秀的能耗比打了一個(gè)翻身仗。麒麟930陸續(xù)用在榮耀X2、P8標(biāo)準(zhǔn)版、M2 8.0平板和M2 10.0平板上，麒麟935則用在P8高配版、榮耀7和Mate S上。

2015年11月，發(fā)布麒麟950 SoC芯片，采用4×Cortex A72 2.3GHz + 4×Cortex A53 1.8GHz + Mali-T880MP4+ 微智核i5，采用16nm FinFET Plus工藝制造，集成自研Balong720基帶，首次集成自研雙核14-bit ISP，首次支持LPDDR4內(nèi)存，集成i5協(xié)處理器，集成自研的音視頻解碼芯片，是一款集成度非常高的SoC手機(jī)芯片。麒麟950也是全球首款采用A72架構(gòu)和采用Mali-T880 GPU的芯片，該芯片的綜合性能再次飆至第一，憑借性能優(yōu)勢(shì)和工藝優(yōu)勢(shì)，贏了高通差不多半年的時(shí)間差，打了又一個(gè)翻身仗。該款芯片陸續(xù)用在華為旗下的Mate 8、榮耀8、榮耀V8運(yùn)營(yíng)商定制版和標(biāo)配全網(wǎng)通版等手機(jī)上。

2015年12月，市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布2015年全球前十大芯片設(shè)計(jì)公司排行及整體銷售額，海思名列第六。

2016年4月，海思發(fā)布麒麟955 SoC芯片，把A72架構(gòu)從2.3GHz提升到2.5GHz，集成自研的雙核ISP，助力徠卡雙攝加持的P9和P9Plus、榮耀V8頂配版和榮耀 NOTE 8手機(jī)上。徠卡雙鏡頭，攝影新潮流，麒麟955將帶領(lǐng)P9系列成為華為旗下第一款銷量破千萬的旗艦機(jī)。

2016年5月，華為發(fā)布針對(duì)低端手機(jī)的麒麟650芯片，雖然是為了配合華為的中低端手機(jī)市場(chǎng)，卻在統(tǒng)計(jì)芯片中表現(xiàn)突出。麒麟650支持全網(wǎng)通制式，成為繼高通和MTK之后全球第三家具有CDMA芯片的廠商，在技術(shù)和綜合性能上，麒麟650比對(duì)手同類芯片領(lǐng)先一到兩代，為用戶帶來了更好的體驗(yàn)，幫助華為擺脫了中低端手機(jī)芯片對(duì)高通的依賴，進(jìn)一步鞏固了再中低端智能手機(jī)市場(chǎng)的地位。

2016年4月，全球信息解決方案提供商HIS發(fā)布了全球前25大半導(dǎo)體廠商排名，海思半導(dǎo)體名列第23，是唯一入圍的大陸半導(dǎo)體廠商。

十年磨一劍，華為從2004開始研發(fā)手機(jī)芯片，到2009年第一顆K3、2012年K3V2的失敗，到2014年海思麒麟手機(jī)芯片開始躋身業(yè)界主流，歷經(jīng)十年。而從2014年麒麟910開始到2016年麒麟955，海思麒麟芯片出貨量突破一億顆，不到三年出貨就已經(jīng)破億。

近兩年華為更是進(jìn)入王朝盛世，麒麟955助力華為P9成為華為旗下第一款銷量突破千萬的旗艦手機(jī)；麒麟650作為一款終端芯片，是海思第一款集成了CDMA全球通基帶的SoC芯片；麒麟960不僅解決了CDMA基帶問題，還極大提升了GPU性能，成就了榮耀V9的“性能怪獸”之名。

2017年9月2日，在2017年德國(guó)柏林國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)上，華為發(fā)布人工智能芯片麒麟970，為推出的旗艦型Mate 10和其他高端手機(jī)提供更快的處理速度和更低的功耗。麒麟970最大的特點(diǎn)是設(shè)立了一個(gè)專門的AI硬件處理單元——NPU（Neural Network Processing Unit，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)），用來處理海量的AI數(shù)據(jù)。華為把970稱為“首款人工智能（AI）移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)”，以凸顯華為在AI領(lǐng)域的領(lǐng)先性。

海思將在2018年9月份推出麒麟980處理器，這款處理器使用臺(tái)積電的第一代7nm工藝制程，相比上一代基于10nm的970來說，單從工藝上來說，性能至少提高20%，而功耗可以降低40%。麒麟980依然是八個(gè)核心，內(nèi)部組成是四核A76+四核A55，主頻最高3GHz。

麒麟980將搭載寒武紀(jì)1M的人工智能NPU，也就是該芯片將是華為第二代人工智能芯片，更加擅長(zhǎng)處理視頻、圖像類的多媒體數(shù)據(jù)。

麒麟980上首發(fā)自主研發(fā)的GPU性能大約會(huì)是高通驍龍Adreno 630的1.5倍左右，而且在GPU Turbo（通過軟硬件的協(xié)同處理，達(dá)到60%的性能增長(zhǎng)，以及 30% 的功耗降低）加持下，游戲表現(xiàn)應(yīng)該會(huì)更加出色，這一點(diǎn)可以更高的彌補(bǔ)麒麟處理器GPU性能不足的缺陷。

目前海思麒麟芯片僅用在華為自己的產(chǎn)品上，麒麟芯片已經(jīng)成為華為手機(jī)獨(dú)有的特色之一，而隨著麒麟芯片越來越強(qiáng)大，海思麒麟芯已經(jīng)成為華為手機(jī)的優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力之一。