導(dǎo)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(guān)重要。
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最糟的情況還是發(fā)生了:8月7日,華為消費者業(yè)務(wù)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(jī)。
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(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(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,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)芯片制造商都無法繞開的話題,似乎每一家產(chǎn)品都基于ARM架構(gòu)設(shè)計。這是事實,可基于授權(quán)層級的不同,同一架構(gòu)可供各家廠商發(fā)揮的空間其實差異很大。
ARM授權(quán)模式以開放度高低為序可以分為三類:架構(gòu)/指令集層級、內(nèi)核層級、服務(wù)層級。華為在發(fā)布會上用“房子“來闡釋這三類授權(quán)可謂十分生動易懂:
架構(gòu)/指令集層級授權(quán)賣給你的是一幢房子的設(shè)計圖紙,你可以根據(jù)自身的喜好,在建設(shè)過程中對圖紙上的內(nèi)容進(jìn)行修改,以滿足自己對于美好生活的不同需求。
對應(yīng)到技術(shù)術(shù)語,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。目前市場上僅有蘋果的Swift,高通的Kryo是基于這一層級授權(quán),再進(jìn)行自主開發(fā)得到的。
內(nèi)核層級授權(quán)賣的是毛坯房,其大體框架已經(jīng)確定,但可以對房子進(jìn)行簡單的改裝或裝修。
對應(yīng)技術(shù)術(shù)語,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)的廠商不能改動芯片設(shè)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(quán)改造而得。
服務(wù)層級授權(quán)則更像租房,你對房屋沒有任何改動的權(quán)力,而只有使用的權(quán)利,甚至連誰來幫你“修水管”都是房東幫你事先定好的。
對應(yīng)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(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。在這個飛速迭代、競爭激烈的行業(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。
通常我們說的“手機(jī)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(luò)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(shè)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(jī)頂級影像表現(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)帶來世界一流的AI處理能力等等。
這種對于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(gòu)永久授權(quán)的現(xiàn)狀下,其CPU架構(gòu)自主設(shè)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(gòu)尚未發(fā)布的當(dāng)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(dǎo)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(shù)壁壘和先發(fā)優(yōu)勢,在認(rèn)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(dǎo)體制造業(yè)內(nèi),人才是競爭基礎(chǔ)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(jī)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(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,作為推動技術(shù)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。”
中國半導(dǎo)體制造業(yè)企業(yè)加班多、薪資少早已不是新聞,五倍于臺積電的離職率塑造不出一個有著同樣戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊。
當(dāng)你看到中國多少頂尖大學(xué)材化專業(yè)的學(xué)生在考慮離開本專業(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,你對于中國半導(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,也是人走出來的。