“備胎”海思的蟄伏與挑戰(zhàn)

華為接連遭受打擊，海思由此走到前臺(tái)。作為備胎計(jì)劃的核心，海思半導(dǎo)體 開(kāi)始為華為這架飛機(jī)提供主要?jiǎng)恿?。繼加征關(guān)稅不久后，美國(guó)再次開(kāi)展對(duì)華高新科技企業(yè)的打擊。5月16日，美國(guó)商務(wù)部把華為列入“實(shí)體名單”，這意味著沒(méi)有美國(guó)政府的許可，美國(guó)企業(yè)不得供貨給華為。華為再一次站在風(fēng)口浪尖上，風(fēng)口之下，是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。 5月17日凌晨，華為旗下的芯片公司海思半導(dǎo)體總裁何庭波發(fā)布了一封致員工的內(nèi)部信：“公司在多年前就預(yù)計(jì)有一天，美國(guó)的全部先進(jìn)芯片和技術(shù)將不可獲得，因此早期就在研究開(kāi)發(fā)、業(yè)務(wù)連續(xù)性等方面進(jìn)行了大量投入和充分準(zhǔn)備，能夠保障在極端情況下，公司經(jīng)營(yíng)不受大的影響?！?/p>

一夜之間， 之前為公司的生存打造的“備胎”，全部“轉(zhuǎn)正”，海思半導(dǎo)體從幕后走向前臺(tái)。

海思半導(dǎo)體的前世今生

海思成立于2004年，其前身是華為1991年成立的ASIC（超大規(guī)模集成電路）設(shè)計(jì)中心，已有不少人知道華為高端機(jī)型的麒麟芯片，但是鮮有人知道海思半導(dǎo)體，其實(shí)華為的芯片史從1991年已經(jīng)開(kāi)始了。

當(dāng)時(shí)，華為創(chuàng)始人任正非從港資企業(yè)億利達(dá)挖來(lái)了徐文偉（現(xiàn)華為董事、戰(zhàn)略研究院院長(zhǎng)）。那時(shí)候華為還處于一窮二白的狀態(tài)，徐文偉擅長(zhǎng)電路設(shè)計(jì)和匯編語(yǔ)言，來(lái)到華為后，建立了器件室，牽頭做了第一顆ASIC，但是這款數(shù)據(jù)卡芯片只需支持純3G，只用做基帶。相比手機(jī)芯片而言，不用做GSM基帶，不用做應(yīng)用處理器（AP，CPU+GPU），對(duì)功耗也不敏感。但這就是海思的開(kāi)始也是華為的開(kāi)始。

當(dāng)時(shí)和華為同時(shí)起步的，還有現(xiàn)在的業(yè)界巨頭—;—;臺(tái)積電。半導(dǎo)體誕生之初，Intel、IBM等少數(shù)美國(guó)公司包攬了芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，小型企業(yè)根本無(wú)法插足。臺(tái)積電的出現(xiàn)打破這一切，1987年張忠謀創(chuàng)立臺(tái)積電，開(kāi)創(chuàng)性創(chuàng)造了了Foundry（芯片代工廠）的生產(chǎn)模式，1991年任正非成立ASIC的時(shí)候也正是臺(tái)積電的事業(yè)上升期。

后來(lái)隨著發(fā)展進(jìn)入快車道，華為成立了“中央研究部”，其下成立了基礎(chǔ)業(yè)務(wù)部。這個(gè)部門存在的唯一目的就是為通信系統(tǒng)做芯片，用任正非的話，叫“為主航道保駕護(hù)航”。

2004年，成立了全資子公司海思半導(dǎo)體，獨(dú)立核算，獨(dú)立銷售。HiSilicon是Huawei Silicon的縮寫(xiě)，循著“silicon”的發(fā)音而定下了“海思”這個(gè)名字。正式成立后的海思團(tuán)隊(duì)主要專注三部分業(yè)務(wù)：系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù)，手機(jī)終端業(yè)務(wù)，對(duì)外銷售業(yè)務(wù)。由于常年與通訊巨頭合作，海思的3G芯片在全球范圍內(nèi)獲得了巨大的成功，在通訊領(lǐng)域的積累，也為后來(lái)海思soc的成功奠定了不可或缺的基礎(chǔ)。

2009年，海思麒麟推出了首款移動(dòng)處理器K3V1，這個(gè)處理器的特點(diǎn)是極高性價(jià)比，主要面對(duì)中低端市場(chǎng)。

2012年，海思發(fā)布了首款四核處理器K3V2，采用40nm制程制造，1.5GHz主頻四核Cortex-A9架構(gòu)，集成GC4000的GPU，同時(shí)成為當(dāng)時(shí)業(yè)界體積最小的一款高性能四核處理器， 被認(rèn)為是華為處理器史上的里程碑。

自此之后，華為手機(jī)開(kāi)始建立自己的品牌，為此不惜砍掉了歐洲運(yùn)營(yíng)商數(shù)百上千萬(wàn)臺(tái)的定制手機(jī)。2013年6月發(fā)布華為P6旗艦手機(jī)，搭載的就是海思的AP應(yīng)用處理器K3V2E（K3V2芯片的改進(jìn)版）。P6的定位是中端手機(jī)，卻采用了大量最前沿的工藝，在厚度上達(dá)到了6.18毫米，為此華為花費(fèi)了大量人力物力在這款手機(jī)上，這個(gè)時(shí)期，是華為的手機(jī)拉著海思的芯片在重重阻礙中飛奔。

P6的安全著陸給了海思很大的信心，K3V2繼續(xù)升級(jí)，不久之后，麒麟910橫空出世。麒麟910，升級(jí)了前代各項(xiàng)指標(biāo)，解決了功耗和兼容性等等很多問(wèn)題。從其具體產(chǎn)品華為P7和Mate2來(lái)看，獲得了很多系消費(fèi)者的認(rèn)可和喜愛(ài)。麒麟芯片終于站穩(wěn)了腳跟，等待起飛！

芯片助力手機(jī)，由Kirin925與MATE 7開(kāi)始，2014年發(fā)布的MATE 7，代表華為第一次突進(jìn)了高端機(jī)市場(chǎng)。MATE7用了Kirin925芯片，這一年，華為Mate7大賣，從各項(xiàng)參數(shù)上來(lái)說(shuō)，麒麟920相較于前代可謂是大升級(jí)，首次采用真八核即四大四小核心架構(gòu)，在不犧牲性能的前提下又有十分搶眼的續(xù)航表現(xiàn)。

2017年9月2日，華為發(fā)布全球麒麟970，是全球首款內(nèi)置獨(dú)立NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元）的智能手機(jī)AI計(jì)算平臺(tái)，采用臺(tái)積電的10納米工藝。搭載這款芯片的華為Mate 10系列全球出貨量累計(jì)達(dá)1000萬(wàn)臺(tái)，創(chuàng)華為Mate系列出貨量同期新高。

2018年，華為發(fā)布麒麟980芯片，采用7納米工藝。這一大進(jìn)步說(shuō)明麒麟芯片已經(jīng)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列，也使華為有了與蘋果A系列芯片和高通驍龍8系列芯片叫板的基礎(chǔ)。2018年， 華為賣出了2億臺(tái)手機(jī)，銷量排名全球第三。

目前能自主完成手機(jī)芯片設(shè)計(jì)的手機(jī)企業(yè)，只有華為、三星、蘋果三家，若是算上通訊基帶，能完整設(shè)計(jì)整個(gè)手機(jī)SOC的企業(yè)只有三星和華為。

據(jù)報(bào)道，麒麟980芯片歷經(jīng)了36個(gè)月研發(fā)、投入1000多名高級(jí)半導(dǎo)體工藝專家，開(kāi)發(fā)成本至少20億人民幣。在這件事情上，華為創(chuàng)造了兩個(gè)高度：一個(gè)是從創(chuàng)立初期開(kāi)始就堅(jiān)持不懈地貫徹著部分銷售收入用于科研開(kāi)發(fā)；另一個(gè)就是占比之高，任正非堅(jiān)持將每年銷售收入的10％用于科研開(kāi)發(fā)，這在國(guó)內(nèi)企業(yè)已屬非常少見(jiàn)。

至此，可以說(shuō)海思崛起了，從剛開(kāi)始華為帶跑真正成長(zhǎng)為了一個(gè)成熟的芯片企業(yè)，但是在華為手機(jī)中依舊可以看見(jiàn)高通的處理器，任正非表示：在和平時(shí)期，我們從來(lái)都是“1+1”政策，一半買美國(guó)公司的芯片，一半用自己的芯片。盡管自己芯片的成本低得多的多，我還是高價(jià)買美國(guó)的芯片，因?yàn)槲覀儾荒芄铝⒂谑澜纾瑧?yīng)該融入世界。我們和美國(guó)公司之間的友好是幾十年形成的，不是一張紙就可以摧毀的。

兩塊短板

美國(guó)商務(wù)部把華為列入“實(shí)體名單”之后，支持華為的人都為它捏一把汗，在美國(guó)政府宣布禁令的次日，海思總裁何庭波發(fā)內(nèi)部信表示海思不受影響，作為一家發(fā)展了多年，在手機(jī)芯片方面能夠和蘋果、高通比肩的企業(yè)，華為確實(shí)無(wú)懼。這架主要零件沒(méi)有受損的飛機(jī)正處于風(fēng)口，如果吹不壞，華為必將起飛。

“我們是邊緣的翅膀有可能有洞，但核心部分我們完全是以自己為中心，而且是真領(lǐng)先世界。越高端，“備胎”越充分?！比握沁@樣描述華為的現(xiàn)狀。

但是華為這架飛機(jī)要想起飛，還需要解決兩個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，為飛機(jī)裝好翅膀：其一是芯片架構(gòu)，其二是晶圓代工。

英國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司ＡＲＭ表示，其設(shè)計(jì)包含了源自美國(guó)的技術(shù)，必須暫停與華為的業(yè)務(wù)。ARM公司是一家來(lái)自英國(guó)的半導(dǎo)體IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）提供商—;—;它不生產(chǎn)芯片，只設(shè)計(jì)芯片。ARM的所謂“斷供”，實(shí)際上是“停止授權(quán)”。ARM的知識(shí)產(chǎn)權(quán)覆蓋了高通驍龍、蘋果A系列處理器，以及全球4G，甚至是未來(lái)5G基站的技術(shù)底層。ARM架構(gòu)在智能手機(jī)和調(diào)制解調(diào)器方面占比均超過(guò)了99%，一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻：獲得ARM架構(gòu)就相當(dāng)于買到一張毛坯房的建筑設(shè)計(jì)圖，而華為要做的，就是基于這個(gè)圖紙，刷墻、裝修、布電路……最后造出一個(gè)可直接出售的精裝房。

ARM斷供對(duì)華為來(lái)說(shuō)意味著什么？

籠統(tǒng)來(lái)說(shuō)，ARM的授權(quán)分為三個(gè)層級(jí)：使用層級(jí)授權(quán)、內(nèi)核層級(jí)授權(quán)架構(gòu)、指令集層級(jí)授權(quán)，這三個(gè)層級(jí)的權(quán)限是依次上升的。如果用一個(gè)比較粗略但是好理解例子來(lái)說(shuō)明這三個(gè)層級(jí)的權(quán)限，大體上我們可以這樣理解：假設(shè)我寫(xiě)了一篇文章，我只授權(quán)了你轉(zhuǎn)發(fā)，不能更改，不能添油加醋，便是使用層級(jí)授權(quán)；我授權(quán)你可以在文章中引用我的文章，便是內(nèi)核級(jí)授權(quán)；我授權(quán)你可以拿去修改、重組我的文章，形成一篇新的論文，便是架構(gòu)層級(jí)授權(quán)。

如果藍(lán)圖都不能用了，那么基于藍(lán)圖所生產(chǎn)的產(chǎn)品自然也就面臨“停產(chǎn)”。但好在事情還遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)展到這么嚴(yán)重的地步。2013年，華為已經(jīng)獲得了目前最新版本Arm指令集架構(gòu)ARMv8的永久授權(quán)，換言之，基于舊藍(lán)圖的研發(fā)和成型產(chǎn)品，都不受到此次斷供的影響。而目前，“新藍(lán)圖”的發(fā)布并沒(méi)有具體時(shí)間表，業(yè)界預(yù)期新的ARM指令集架構(gòu)發(fā)布時(shí)間會(huì)在2020或2021年，也即1-2年之后。這給華為留下了一定的緩沖時(shí)間。

另一方面ARM基礎(chǔ)架構(gòu)的更新頻率并不算高，但目前的最新版本ARMv8發(fā)布于2011年，距離目前已經(jīng)8年之久。這種更新頻率一定程度上保證了ARM整體生態(tài)的秩序，維護(hù)了軟硬件生態(tài)的良好兼容，但也意味著，每一次新版本的發(fā)布，都有可能會(huì)出現(xiàn)性能上較大幅度的提升。

ARMv9的正式發(fā)布時(shí)間預(yù)計(jì)將在2020到2021年，而ARM和被授權(quán)對(duì)象簽訂合同的用時(shí)一貫需要相當(dāng)繁雜的工作保證，類似架構(gòu)層級(jí)的最高層級(jí)授權(quán)模式，簽約談判耗時(shí)可能長(zhǎng)至長(zhǎng)至兩到三年。

隨著時(shí)間的推移，華為對(duì)形勢(shì)的控制力會(huì)逐漸下降。ARM的“斷供”影響會(huì)越來(lái)越大。即使重新恢復(fù)簽約合作，對(duì)華為處理器的技術(shù)升級(jí)和研發(fā)節(jié)奏，都會(huì)是一個(gè)不小的拖延。長(zhǎng)期層面上降低華為未來(lái)的處理器產(chǎn)品以及智能手機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，甚至是華為在5G芯片領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，都有可能會(huì)受到重大的影響。

備胎計(jì)劃的另一塊短板在于晶圓代工業(yè)務(wù)。

晶圓代工簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是指半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，海思、高通和英偉達(dá)這些芯片設(shè)計(jì)公司只做設(shè)計(jì)部分，產(chǎn)品生產(chǎn)成型需要像臺(tái)積電這樣的公司來(lái)做代工。與一般行業(yè)的代工不同，芯片行業(yè)的代工背后技術(shù)含量非常高，評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要是制程工藝的高低。

臺(tái)積電作為世界最大的晶圓代工廠，市場(chǎng)份額占比高達(dá)55.9%，也是海思半導(dǎo)體最主要的合作伙伴，幾乎包攬了華為5nm、7nm、14nm制程的晶圓代工，目前臺(tái)積電表示不會(huì)停止對(duì)華為的供貨計(jì)劃。也就是說(shuō)，臺(tái)積電給華為代工的麒麟980以及下半年面世的改進(jìn)型麒麟985處理器都不會(huì)受到影響。

然而臺(tái)積電目前不會(huì)斷供，不代表永遠(yuǎn)不會(huì)，對(duì)此，臺(tái)積電方面的說(shuō)法是： “內(nèi)部已經(jīng)建立一套完整系統(tǒng)，經(jīng)初步評(píng)估后，應(yīng)可符合出口管制規(guī)范，決定不改變對(duì)華為的出貨計(jì)劃，將繼續(xù)出貨華為;不過(guò)，后續(xù)仍將持續(xù)觀察與評(píng)估”。

對(duì)于華為來(lái)說(shuō)，臺(tái)積電是華為海思芯片的代工企業(yè)，一旦斷供，將危及華為的“備胎”計(jì)劃，原因在于華為并沒(méi)有除了臺(tái)積電以外更合適的選擇。在芯片代加工行業(yè)里，唯一有實(shí)力與臺(tái)積電并駕齊驅(qū)的企業(yè)是三星，而不可忽視的是，華為和三星是商業(yè)上的對(duì)手，韓國(guó)亦為美國(guó)的盟友。在這種情況下，三星并不是那么可靠。

從另一方面來(lái)講， 臺(tái)積電與華為的合作由來(lái)已久，最早可以溯源到2000年。 這時(shí)的臺(tái)積電為了謀求進(jìn)一步發(fā)展，決定在全世界范圍內(nèi)尋覓合作伙伴，由此而與華為結(jié)緣，盡管當(dāng)時(shí)的華為名氣不大且產(chǎn)品主要集中在安防、通信領(lǐng)域，張忠謀看中的是它日后的潛力。

在華為進(jìn)軍手機(jī)領(lǐng)域并自研芯片之后，其和臺(tái)積電的合作愈發(fā)緊密。華為每一款高級(jí)芯片都會(huì)和臺(tái)積電提前三年研發(fā)。2015年，華為和臺(tái)積電合作研發(fā)7nm工藝麒麟980，研發(fā)總金額超10億美元。從這一層面來(lái)講，臺(tái)積電也不想失去華為這樣一個(gè)重量級(jí)合作伙伴。

除此之外，華為已在短期內(nèi)加大了庫(kù)存，預(yù)計(jì)采購(gòu)庫(kù)存夠6-12個(gè)月使用。

任正非接受采訪時(shí)稱，即使高通和其他美國(guó)供應(yīng)商不向華為出售芯片，華為也“沒(méi)問(wèn)題”，因?yàn)椤拔覀円呀?jīng)為此做好了準(zhǔn)備”。