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海思压轴之路:从技术瓶颈到迭代领跑者

时间:2023-05-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:海思的前身,是成立于1991年的华为ASIC设计中心。海思与华为终端几乎是同时成立的,但是初期两者之间并无交集。海思的成立,源于高通公司故意对华为卡脖子。海思芯片不仅要跻身主流,还要打造高端品牌形象,其难度可想而知。海思芯片迟迟得不到有效改进,拖了终端的后腿。在2012年的年度报告中,高通首次将海思列入竞争对手的名单。这标志着海思终于突破技术瓶颈,开始以较快的速度进行迭代,逐渐缩小与竞争对手之间的差距。

海思压轴之路:从技术瓶颈到迭代领跑者

中国其实一直在集成电路上默默发力,联想倪光南做出了激光打印机芯片中星微为PC摄像头做CMOS传感器起家并上市。国微电子(现紫光国微)为DVD开发控制芯片起家,珠海矩力在MP3时代做得风生水起。但是这个行业的特点始终是高风险、高投入、高产出,而且基本没有什么捷径可走。根据摩尔定律半导体工艺迭代速度很快,先进厂家可以始终利用时间窗口期赚取高额利润,封锁后进玩家进场,因此中国半导体厂家始终无法进入主流的PC和手机芯片市场,只能在一些次要行业中占据一席之地。

海思的前身,是成立于1991年的华为ASIC设计中心。由于外购芯片价格昂贵,成本压力巨大,不利于华为在性价比上的竞争。因此从第一代传输产品开始,华为就走上了核心芯片自研之路。

华为当初体量那么小,就能自研芯片,还要得益于台积电的崛起。

半导体诞生之初,英特尔、IBM等少数美国公司包揽了芯片的设计和生产(所谓IDM集成设计与制造),初创企业根本无法插足半导体行业。1987年,张忠谋在台湾新竹科学园区创建了全球第一家专业半导体代工公司——台湾积体电路制造公司(台积电),并迅速发展为台湾半导体业的领头羊。他开创性地定义了芯片代工厂(Foundry)这个行业,将设计和生产分开,为初创企业开辟了生存空间。从此后芯片设计企业只需要做轻资产的无晶圆设计(Fabless Design),生产(包括流片)环节就外包给台积电这样的厂家。直到今天,海思仍然是一家无晶圆设计公司。不过今天大陆也有自己的芯片代工厂,比如张汝京创立的中芯国际。

海思与华为终端几乎是同时成立的,但是初期两者之间并无交集。

海思的成立,源于高通公司故意对华为卡脖子。在3G业务早期,曾经流行过供PC使用的USB 3G上网卡,华为基于高通的基带解决方案最早做出USB上网卡,但随着华为USB上网卡在全球大卖,却发现高通总是借故延迟发货,而其他厂家订购的基带芯片却总能按时到货。

当华为了解这一事实后,便陆续断绝了与高通的技术合作。任正非也因此下定决心,进一步加大对自研芯片的投入,避免再被对方卡脖子。

海思做的第一款手机芯片,是模仿联发科的一站式方案(Turnkey),名为K3V1的GSM智能机芯片。不仅工艺比竞争对手落后,而且系统也是即将被淘汰的Windows Mobile。这款芯片出来后,连华为终端都不要,只好拿去做山寨机,很快又被砍掉。因为主管市场与销售的副总裁胡厚崑认为,如果消费者得知这款山寨机的芯片是华为做的,会严重影响华为的品牌形象。

山穷水尽之时,华为高层终于意识到联发科的模式不可能在华为复制。如果自己的手机不用自己的芯片,自己的芯片必然难以生存。华为只有走产业链整合之路,自己的蛋只能由自己来孵。

任正非做了一个重大决定:将移动终端芯片从海思转移到手机公司做,手机公司补偿海思的前期投入。为此还专门找了会计师事务所来算账,最后核算出了三千万美元。

至此,华为终端终于形成了自己的发展模式:芯片与手机相互扶持,共闯难关。

海思芯片不仅要跻身主流,还要打造高端品牌形象,其难度可想而知。(www.xing528.com)

这就是为什么从2012年的D系列开始,华为所有高端手机——D系列、P系列、Mate系列,均是搭载海思K3V2芯片。余承东屡败屡战一直到了P6,连他自己都动摇了,甚至产生了抵触心理,但是任正非出于战略考量,还是坚持要用海思芯片。

此时,消费者对K3V2的厌恶也达到了极点,网友写了一副对联调侃余承东:“海思恒久远,一颗(K3V2)永流传。”当时余承东受到的压力非常大,华为内部不时传出余承东“下课”的消息,直到任正非拍着桌子喊“不支持余承东的工作就是不支持我”,杂音才暂时平息。

在一次次的市场打磨之下,除了“薄”之外,华为终端又逐步洞察出“美”“大屏”“电池”等用户核心诉求,4G视频时代下的“视频解码”等功能。通过不断迭代,小步试错,华为终端团队一点一点读懂了用户。

平心而论,如果当时华为终端直接外购高通的成熟芯片,其实早就能成功了。为了长期的发展,华为主动选择了一条更为艰难的路。对于其他人可能无法想象,但是对于华为人来说,他们一路走来,正是始终这样披荆斩棘,负重前行。

海思芯片迟迟得不到有效改进,拖了终端的后腿。

尽管华为的芯片还处于研发试错阶段,且低端产品线也仍然在购买高通的芯片,但站在智能手机处理器与基带芯片产业前沿的高通,仍然注意到华为不可忽视的变化。华为毅然地进行手机和芯片的联动,使得高通本能地感受到了威胁。在2012年的年度报告中,高通首次将海思列入竞争对手的名单。

2013年上市的P6是一个标志性的产品。华为终端上下都充斥着背水一战的氛围,大家都预感到这台机器如果再失败,余承东恐怕就真的要“下课”了。每个人都不得不做得精细再精细,挑战极限。近千名研发人员全力以赴,仔细打磨,中端价位却使用了大量前沿工艺。发行时动员了所有的力量,在19个国家同时推广,耗费巨资进行地毯式的广告轰炸和媒体投放,流露出近乎决绝的悲壮。

尽管芯片不给力,但P6的诚意市场有目共睹。在仍然使用K3V2改进版的情况下,P6卖出了400万台。虽然还远不及余承东事先吹牛的1000万台,但相比前几代的销量来说,P6算是大获成功。

P6证明了华为能够做出市场欢迎的终端,接下来就需要海思证明自己了。

从P6s开始,芯片不再是万年不变的K3V2, 而是变成了麒麟系列的首款——Kirin910。这标志着海思终于突破技术瓶颈,开始以较快的速度进行迭代,逐渐缩小与竞争对手之间的差距。

进步主要体现在三个方面:一是AP(1)和BP(2)合在同一个芯片里面,叫SOC(3),集成度大大提高。二是采用28nm工艺,真正与高通的高端芯片处于同一档次,功耗也大幅下降。三是改善了GPU图形处理单元,游戏的体验和兼容性更好。终端用户可以明显感受到,华为手机的待机时间显著优于苹果,华为手机饱受诟病的对游戏支持不佳的缺点,也得到大幅改进。苹果直到今天,还在采用自研AP芯片+外挂高通BP的模式,这也导致了苹果手机功耗很难降低,而且内部空间有限,电池容量很难提升,因此苹果手机的待机时长成为老大难问题。

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