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華為海思的“為”與“不為”

2020-09-01 09:04 億歐網(wǎng)

導讀: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重要。

圖片來自“123RF”

最糟的情況還是發(fā)生了:8月7日,華為消費者業(yè)務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重要。

伴隨著上世紀九十年代半導體行業(yè)模式“由合轉分”的劇變,一大批專注于芯片設計的企業(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,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,為自己在半導體領域所定下的“為”與“不為”。

ARM架構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架構設計。這是事實,可基于授權層級的不同,同一架構可供各家廠商發(fā)揮的空間其實差異很大。

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

架構/指令集層級授權賣給你的是一幢房子的設計圖紙,你可以根據(jù)自身的喜好,在建設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。

對應到技術術語,便是被授權廠商可以大幅度改造ARM提供的架構,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。

當然,這對于廠商的技術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,再進行自主開發(fā)得到的。

內(nèi)核層級授權賣的是毛坯房,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。

對應技術術語,即廠商可以以ARM內(nèi)核為基礎,加上自己的外設。這一類授權的廠商不能改動芯片設計,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改造而得。

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

對應過來,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架構的永久授權(通常為架構層級授權),然而直到其今年的旗艦芯片麒麟9000,CPU和GPU仍被預期使用的是經(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;自研的網(wǎng)絡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架構自主深度改造的達芬奇架構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結構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架構永久授權的現(xiàn)狀下,其CPU架構自主設計能力值得期待。

退一步說,哪怕最糟的斷供情況再次發(fā)生,在ARM新一代v9架構尚未發(fā)布的當下,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。

在半導體制造業(yè)內(nèi),人才是競爭基礎已近乎行業(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備嚴格區(qū)分,你就算設備的錢結余很多,也不能發(fā)給人?!?/p>

一位半導體科研領域業(yè)內(nèi)人士指出,作為推動技術的主體,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。

當你看到中國多少頂尖大學材化專業(yè)的學生在考慮離開本專業(yè),多少海外高校留學的硬件專業(yè)學生在向“軟”發(fā)展,你對于中國半導體行業(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。