一、唯一从跟跑到领跑的中国芯片
说到中国芯片,不管是龙芯,还是申威,虽然都有不错的成绩,但总的来说都属于追赶者的范畴,性能始终做不到领先天下,真正做到领先的只有华为的麒麟芯片,这也是国人的骄傲。华为芯片,从2014年麒麟910开始,经历了短短的六年韶光,就从追赶变成了领先。六年里,旗舰芯片推出了11款,中高端芯片也推出了6款,工艺制程从28nm提高到了5nm。这可是比摩尔定律还快的节奏啊,是不是有点像中国兵舰下饺子的觉得啊。
二、麒麟芯片和ARM

但是大家看到华为芯片取得造诣的同时,也该想想华为能取得这样的造诣是一帆风顺的吗?我相信很多朋友都知道,华为最早设计的手机芯片并不算太成功。华为的第一款手机芯片不叫麒麟,名字叫K3,为了跟第二款差异开,也可以叫K3V1。这是华为海思成立往后设计的第一款通用手机芯片,是为了华为的终极计策而研发的。这个终极计策便是不能在配件上被国外卡脖子,尤其是芯片。
万事开头难,华为也一样。2006年开始进行手机芯片的研发,用了两年韶光到2008年正式拿出了K3V1。按说两年研发一款芯片,速率也算可以了,毕竟是第一款芯片。但是,这第一款芯片的电路构造并不是海思自己设计的,而是直接从英国的ARM公司购买的。英国的这家公司设计出了大名鼎鼎的ARM指令集,他们自己设计芯片,但并不生产和发卖成品,而是把芯片设计方案和知识产权卖给其他公司,让他们去生产和发卖。华为便是买到了他家的CPU内核设计方案,进行生产的。须要说一句,这家英国的公司先是被日本软银收购,最近又被美国的英伟达公司收购了。一个金饼子,被日本美国买来买去,但如果中国人要买,一定会有人出来反对,不是吗。
有朋友会说了,购买人家的内核,这也叫华为设计的芯片吗?不便是买的人家的芯片模板,自己生产吗,跟套牌有什么差异啊?还须要用两年的韶光吗?不是那么大略,虽然不像龙芯和申威那样是从头设计的,但也不是完备拿来就用。华为买到的方案,是类似毛坯房的设计图纸,须要进一步设计装修方案,并设计培植方案。在完备没做过的时候,给你一个图纸,让你去盖屋子,恐怕你也是无从下手的。不要以为只有华为是这样的,三星的自主芯片是这样,联发科的芯片也是这样的。
所谓的装修,便是在内核之外,要增加各种配套举动步伐,比如要在芯片上增加显卡、声卡、内存、电源管理等模块,还要设计无线猫、GPS、蓝牙、Wifi、收音机、无线电视等功能模块的接口,这些都是要在终极的芯片上合理设计的,买到的CPU图纸每每是不包括这些的。这还不算完,设计好终极方案往后,还要研究采取什么样的工艺制程,比如K3V1这款芯片采取的是180nm工艺。然后须要设计工程方案,必须根据代工厂的工艺特点进行设计。代工厂拿着你的图纸得能设计生产模板,然后生产样片,样片生产出来履历证没有问题,再进一步量产。在没有履历的情形下,两年的韶光能生产出产品来,也算不随意马虎了。
三、前两款芯片被人看了笑话
但是这款产品投入市场往后,并没有取得预期的效果。由于工艺水平和芯片性能都不突出,这款产品的定位是当时正在兴起的山寨机市场。当时山寨机市场的芯片王子是联发科,虽然联发科跟华为一样购买ARM的芯片设计方案,但是人家有更丰富的履历和更广泛的客户。华为入场往后,并没有成功抢占市场,只有两个山寨里面都不出名的小品牌采取了,后果可想而知,第一款芯片成为了市场上的笑话。
第一款芯片从研发来说,成功了,从市场来说,失落败了。这时候,如果放弃,还是挺可惜的,但如果不放弃,连续研发,很可能会连续赔钱。这时候不得不佩服任老爷子的眼力和蔼魄。他决定,要连续研发第二款芯片,而且要研发前辈的芯片。更不可思议的是,人家决定,既然别人不愿意用,那就让华为自己的手机来用,而且直接安装到中高端手机上。这个决定,别说外界,便是华为内部也是难以理解的,搞不好,就会把华为的手机品牌给毁掉了。但这个决定却树立了华为芯片的高端定位,冲向了联发科一贯神往的市场地位。
这次用了4四年韶光,2012年终于研发出了K3V2。这是天下上第二款四核手机芯片,比高通还要早,利用比较前辈的CPU内核,搭配利用了业界最强的GPU嵌入芯片,选择了台积电的40nm加工工艺。统统为了追求高端而设计。但是,后来的事大家也都知道了,虽然这款芯片如愿搭载在华为的中高端手机上,但是,性能却遭遇了翻车。
手机芯片最在乎的是功耗,由于手机电池容量有限,如果芯片耗电太多的话,电池就不经用了。ARM之以是能站稳手机芯片市场,最紧张的缘故原由便是功耗低,更省电。但是华为这款芯片的功耗却明显偏高,首先是由于40nm的工艺选择,太守旧了,当时台积电已经有了28nm工艺,但华为选择了相对掉队的40nm工艺,虽然比上一代K3的180nm工艺水平提高了好几代,但跟竞争对手比起来还差一代。这是功耗高的一个缘故原由,还有一个主要缘故原由是GPU功耗太高。这款GPU不仅功耗高,而且在实际利用中,兼容性比较差,看视频玩游戏都不太好使,可以说是跑分高性能差的一款产品。因此,这款芯片,不仅不算成功,而且拖累了华为高端手机的销量和口碑。
我们不得不说,华为手机在这件事中充当了一个扶弟魔的地位。为了弟弟的出息,差点把姐姐给毁了。但扶弟魔也不总是那么失落败,如果弟弟有能力,又有上进心,姐姐的付出是值得的。历史上有不少姐姐全力扶持弟弟,弟弟成功往后回报姐姐的故事。华为的芯片也是一样的,后来华为手机销量越来越好,跟芯片的成功是分不开的。
四、麒麟芯片打了翻身仗
前两个芯片,都不算成功,还被别人看起了笑话。华为没有就此放弃,相反他们连续利用K3V2芯片长达两年之久。通过大量利用自己的芯片,华为收成了宝贵的履历,收成了宝贵的客户反馈数据,得到了芯片设计的履历,这些都是代价令媛。从哪里跌倒就从哪里站起来,华为下一款芯片叫做麒麟910。麒麟910保留了上一代CPU核心,换掉了性能不佳的GPU,调换了28nm工艺,提高了主频。通过这个改进方案,我们可以看到华为的执着与英明。通过对上一代紧张问题的大略改进,办理了费电和兼容性差的问题。同时保留成熟模块,连续探索利用数据,以便为后面更激进的设计方案打下踏实的根本。
当然,核心的大略改进,不代表麒麟910便是K3V2的大略升级,事实上是革命性的升级。这是华为第一款系统级芯片SoC,在芯片上除了CPU、显卡以外还集成了无线通讯基带,大大提高了芯片的集成度。高通之以是能成为手机芯片领域的老大,完备得益于他在芯片上集成了无线通讯基带。很多人开玩笑说,高通的芯片完备便是买基带送芯片。华为的麒麟910借鉴了高通的履历,在芯片上集成了通讯基带,而且是完备自己研发的基带。
华为早在2005年就已经自己研发出了通讯基带芯片,经由多年的迭代,已经非常成熟,形成了基带的品牌巴龙芯片。麒麟910跳跃性地集成了4G基带,比高通还要早一年,给华为手机带来了差异化的体验上风。这种上风,相对付高通只能设计芯片来说,华为还能自己生产手机,芯片用在自己的手机上,可以及时得到第一手用户数据,方便后期改进。相对付苹果、三星、联发科来说,集成自有的通讯基带,明显提高了手机用户的利用体验。
打电话用的手机,如果总是打不通电话那就太搞笑了。华为在麒麟芯片上集成了巴龙基带,手机旗子暗记好成为华为手机的口碑。其余,我们知道,现在的手机多数都支持全网通,但是当年由于只有华为和高通的基带支持全网通,以是华为和高通的芯片就有了先天的竞争上风。
后面便是麒麟芯片奋起直追的故事了,麒麟芯片利用“挤压式发展”策略,以明显快于摩尔定律的速率更新换代,从2014年到2016年,陆续推出了12款处理器产品,而且麒麟960处理器已经完备遇上了主流芯片水平。基本完成了技能追赶。
五、麒麟芯片开始引领潮流,但也有明显的短板
到2017年的麒麟970处理器,已经开始引领芯片潮流了。麒麟芯片融入了人工智能模块,通过人工智能技能改进芯片的利用性能。这样的技能后来被高通等其他芯片厂商陆续学习。再到麒麟9000则直接成了环球第一款利用5nm工艺的高端5G芯片。从学习到引领,华为真正实现了超越。
由于华为公司在通讯领域的领先地位,引起了大国的猜忌,更采纳了一系列打压方法。同时,由于华为海思的深厚秘闻,彻底毁坏了第一波制裁效果。麒麟芯片更是中国第一款从跟跑到领跑的芯片,以古人家可以从容地保持技能领先两代以上的地位。每当我们进步一代,人家就可以放出低价的同代技能进行挤压。可是华为麒麟一欠妥心变成了最领先的地位,原有的方法已经不好使了。
于是,在第一波限定没有成功之后,出台了更加严格、乃至以前从来没有对一个公司采纳的方法。只假如利用美国技能的公司,就不能给华为供应做事。这样不仅台积电、三星不能给华为生产芯片,就连中芯国际也弗成!
于是,这次制裁凸显了华为芯片,乃至是海内芯片产品的一些短板。
华为芯片,第一个短板,就像前面说的,它的CPU和GPU都是购买别人设计好的方案,并非自己设计的。这就意味着可能被人家卡脖子,只要人家停滞后续更新版本的授权,华为就很被动。相对来说,高通和苹果的芯片,则是在ARM指令集架构的根本上自己设计的芯片方案,具有完备的自主权,不随意马虎受制于人,也更随意马虎根据自己的需求进行深度设计。
第二个短板是众所周知的生产短板,当台积电不能吸收华为订单的时候,麒麟芯片就面临着无法连续生产的尴尬田地,就算能设计出来更前辈的芯片,也没有公司能给华为生产,这就非常痛楚了。
六、未来的方向
不管若何,华为芯片都是海内芯片行业的典范,从研发策略到发卖策略,再到迭代策略,都值得海内同行学习,也冲破了后进者难以领先的魔咒,给后来者点亮了一盏明灯。眼下可以深入改进的便是自有CPU的研发,像龙芯、高通、苹果一样,真正自己设计内核,而不再利用别人的现成方案。
眼下来说,海思暂时不能把图纸送去生产,恰好可以集中精力研发完备独立的CPU和GPU。大概这便是华为正在实行的长远计策,只是还没有拿出产品而已,毕竟华为和高通一样也是拿到了ARM指令集永久授权的。有一天,我们查看麒麟芯片先容的时候,CPU内核不再是ARM供应的某个最新版本,而是像巴龙一样的自有品牌,那就解释华为的自主化研发成功了。
我们期待,有一天华为能带动海内的芯片行业一起,形成从芯片设计、到配套技能和设备研发、再到芯片生产的全高端家当链,彻底冲破芯片被卡脖子的困局。为中华之崛起占领最难的一块技能短板。
您以为华为麒麟芯片的两大短板多永劫光能够战胜呢?近期有可能被解禁吗?