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華為海思的“為”與“不為”

2020-09-01 09:04 億歐網(wǎng)

導(dǎo)讀:一直以自研為傲的華為海思,何以在失去臺(tái)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。

圖片來(lái)自“123RF”

最糟的情況還是發(fā)生了:8月7日,華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東表示,隨著臺(tái)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(jī)。

一直以自研為傲的華為海思,何以在失去臺(tái)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(jì)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(jì)的企業(yè)誕生,其中便有華為海思。

為了幫助華為擺脫對(duì)高通的依賴,海思在2012年為華為貢獻(xiàn)了第一枚旗艦智能手機(jī)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(yán)重而被戲稱為“暖寶寶”。

然而從那時(shí)起,華為海思高端手機(jī)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(shí),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(jī)芯片制造商都無(wú)法繞開(kāi)的話題,似乎每一家產(chǎn)品都基于ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)。這是事實(shí),可基于授權(quán)層級(jí)的不同,同一架構(gòu)可供各家廠商發(fā)揮的空間其實(shí)差異很大。

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

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

對(duì)應(yīng)到技術(shù)術(shù)語(yǔ),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(duì)其指令集(CPU可執(zhí)行命令的集合)進(jìn)行擴(kuò)展或刪減,以達(dá)到廠家更快速度,更低能耗等特定的芯片需求。

當(dāng)然,這對(duì)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(chǎng)上僅有蘋果的Swift,高通的Kryo是基于這一層級(jí)授權(quán),再進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)得到的。

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

對(duì)應(yīng)技術(shù)術(shù)語(yǔ),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(dòng)芯片設(shè)計(jì),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(jí)授權(quán)改造而得。

服務(wù)層級(jí)授權(quán)則更像租房,你對(duì)房屋沒(méi)有任何改動(dòng)的權(quán)力,而只有使用的權(quán)利,甚至連誰(shuí)來(lái)幫你“修水管”都是房東幫你事先定好的。

對(duì)應(yīng)過(guò)來(lái),是指客戶僅可以使用封裝好的芯片,不能更改,甚至對(duì)于芯片制造商都沒(méi)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(jí)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(gè)飛速迭代、競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(shuō)的“手機(jī)芯片”,更專業(yè)的名字其實(shí)是SoC,也就是System on a Chip。既然是System,自然也和一個(gè)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(gè)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(jì)方面的真正優(yōu)勢(shì)。

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

這種對(duì)于SoC結(jié)構(gòu)整體的把控能力極為難得,要知道強(qiáng)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(lái)在此的“為”,才在2020 Q2將其推上了智能手機(jī)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(huì)太大。

先不說(shuō)斷供與否仍曲折往返尚無(wú)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(jì)能力值得期待。

退一步說(shuō),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(shí)間去追上主流。

真正扼住華為海思喉嚨的是臺(tái)積電。

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

但中國(guó)半導(dǎo)體不能就此離開(kāi)舞臺(tái)。

近來(lái),中國(guó)芯片行業(yè)會(huì)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(shì),在認(rèn)識(shí)到“人”的價(jià)值之前,中國(guó)企業(yè)追上臺(tái)積電仍遙遙不可期。

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

“有錢買機(jī)器,沒(méi)錢給人提高工資一直是國(guó)內(nèi)研發(fā)弊病。很多科研經(jīng)費(fèi)甚至要把人員和設(shè)備嚴(yán)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(dòng)技術(shù)的主體,人的意義卻被忽視了。

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

中國(guó)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(tái)積電的離職率塑造不出一個(gè)有著同樣戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊(duì)。

當(dāng)你看到中國(guó)多少頂尖大學(xué)材化專業(yè)的學(xué)生在考慮離開(kāi)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(duì)于中國(guó)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(lái)的。