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任正非的大格局:华为的卧薪尝胆之路

2019-05-18 来源:雄安新闻 作者: 雄安在线编辑 我要评论 阅读量:

文章摘要:华为之所以在面对强权打压下,迎难而上而不惧,与任正非先生的高瞻远瞩是密切相关的。

     华为1991年从成立ASIC设计中心起,到2004年成立海思半导体,直至成为中国自主芯片设计的代表,那么华为究竟做了哪些芯片呢?

 
从大类上看,华为主要设计了五类芯片:
 
1、SoC芯片
 
2、AI芯片
 
3、服务器芯片
 
4、5G 通信芯片
 
5、其他专用芯片。
华为芯片全景图
华为芯片全景图
 
 
1. SoC芯片(麒麟系列):手机SoC芯片一直是华为的主力研究,至2018年8月31日推出的麒麟980处理器以及预计今年下半年将推出麒麟985芯片,华为手机芯片已经达到世界一流水平。
 
2. AI芯片(昇腾系列):2018年10月10日,在华为的HC大会上发布了昇腾910和昇腾310两款AI芯片,分别采用7nm工艺制程和12nm工艺制程。昇腾系列AI芯片采用了华为开创性的统一、可扩展的架构,即“达芬奇架构”,实现了从极致的低功耗到极致的大算力场景的全覆盖。
 
3. 服务器芯片(鲲鹏系列):华为优化调整设计了其合作伙伴ARM授权提供的技术,在2019年1月7日发布了鲲鹏920以及基于鲲鹏920的泰山服务器、华为云服务。
 
4. 5G通信芯片(巴龙、天罡系列):华为的5G芯片主要分为终端芯片(巴龙系列)和基站芯片(天罡系列)。巴龙系列是手机终端基带芯片,一直是华为手机的专用芯片。2019年1月24日,华为推出业界首款面向5G的基站核心芯片(天罡芯片)和5G多模终端芯片(巴龙5000)。
 
5. 其他专用芯片:(路由器芯片、NB-IoT芯片、IPC视频编解码和图像信号处理的芯片等):凌霄系列主要用于家庭接入类的产品;利尔达NB-IoT模组为全球领先的窄带物联网无线通信模块;IPCSoC芯片涵盖了视频监控的核心技术——ISP技术和视频编解码技术。
 
1.1 麒麟芯片:全球领先的国产手机SoC芯片
 
所有手机芯片方案的核心都是两块:AP和BP。AP即Application Processor(应用处理器),包括CPU(中央处理器)和GPU(图形处理器),BP即Baseband Processor (基带处理器),负责处理各种通信协议,如GSM、3/4/5G等。此外,还有射频等核心单,它们组合在一起构成了SoC芯片集成电路的芯片。
 
SOC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力,是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。华为的SOC芯片是由海思半导体来设计和研发的。
 
华为海思芯片SOC结构
华为海思芯片SOC结构
 
 
海思芯片的发展经历了较长的一段时间。
 
2004年,华为海思开始研发手机芯片,并于2009年如期推出一个GSM低端智能手机解决方案,使用的是Windows mobile操作系统。该方案中BP技术是自研的,技术源自华为的GSM基站。AP芯片名叫K3V1,工艺制程上采用的是110nm,落后于当时竞争对手采用的65/55/45 nm制程。加上操作系统上选择的是日落西山的Windows Mobile,因此第一代海思芯片性能不理想,很快遭到市场淘汰。
 
2012年,华为发布了K3V2,号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器。与K3V1最本质的不同是K3V2采用了ARM架构,支持安卓操作系统而不再是Windows Mobile。同时期的高通APQ8064和三星Exynos4412都已经用上了28、32nm的工艺。K3V2工艺是40nm,发热量大,游戏的兼容性不强,也没有获得市场认可。
 
2015年5月,全球第一款采用16nm FinFET Plus工艺制造的中低端芯片麒麟650发布,带领荣耀5C、G9继续破千万销量。
 
2015年8月20日,麒麟芯片出货量突破1亿颗两个月内日均出货29万颗。
 
2015年11月,华为发布麒麟950 SoC芯片,该芯片的综合性能再次飙至第一,凭借性能优势和工艺优势,成功领先高通半年。该款芯片陆续用在华为旗下的Mate 8、荣耀8、荣耀V8运营商定制版和标配全网通版等手机上。
 
2016年4月,发布麒麟955 SoC芯片,把A72架构从2.3GHz提升到2.5GHz,带领P9系列成为华为旗下第一款销量破千万的旗舰机。
 
2017年9月2日,华为发布人工智能芯片麒麟970并用于华为Mate 10,在2017年10月16日在德国慕尼黑正式发布。截至目前,华为已经成功发布了最新的新一代继任者,第二代AI芯片麒麟980,将旗舰手机CPU的水平再次提升到了一个新高度。
 
华为海思芯片的历史沿革
华为海思芯片的历史沿革
 
目前市场上生产手机芯片的几大龙头分别是苹果,华为,高通和三星。
 
苹果A系列:苹果的A12处理器是全世界第一款7纳米的芯片,性能稳居第一,不过由于苹果没有自主基带技术,GPS/WIFI芯片都需要外购,所以A系列芯片从来不含基带部分,也无需承担GPS/WIFI的功能;
 
华为麒麟系列:华为的麒麟980,采用最先进的八核心设计,最高主频高达2.8GHz。预计麒麟990还会继承5G基带,实现真正5G全网通;
 
高通骁龙系列:发布的骁龙855处理器,它采用全新的Kryo 485构架,7纳米工艺技术,图形渲染提升20%,CPU性能提升45%,最高主频2.84GHz,也是十分强大;
 
三星Exynos系列:Exynos 9810处理器是三星自主研发M3架构,拥有4个2.9GHz的M3大核和4个1.9GHz的A55小核,10纳米制作工艺。
 
全球各大手机芯片厂商对比
全球各大手机芯片厂商对比
 
1.2 鲲鹏芯片:打破服务器领域垄断局面的新晋者
 
服务器是一种高性能计算机,作为网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,因此也被称为网络的灵魂。服务器最核心的部位就是服务器芯片,可以说是整个服务器的大脑。但是正是因为它的重要性,也决定了它的技术难度是不容小觑的。
 
2019年1月7日,华为发布了鲲鹏920(Kunpeng 920)服务器芯片,该芯片基于ARMv8指令集研发,采用7nm工艺,最多可达64核心,支持8通道DDR4内存及PCIe 4.0协议,因此拥有其独特的性能优势:1. 性能跑分超出之前业界标杆产品的25%,能效提高30%,但功耗反而降低;2. 双端口设计使得这款芯片的速率达到业内主流产品的两倍;3. 鲲鹏920所搭载的内存宽带超过业界主流46%,网络宽带提升四倍。华为鲲鹏芯片目前在性能上已经达到行业领先水平。
 
服务器芯片市场是利润丰厚的市场,之前的服务器芯片技术一直作为科技核心被美国所垄断,根据DRAMeXchange数据,全球97%的服务器用处理器为X86架构,因此英特尔是服务器领域绝对的霸主。鲲鹏920芯片的推出对于国产服务器水平的飞跃也起着极为关键的作用。尽管华为宣布鲲鹏920处理器仅供自用,但参考麒麟系列处理器发展历程,我们有理由相信,通过自采自用鲲鹏920处理器能够让ARM 架构处理器得以发展壮大。考虑到服务器市场主要是针对企业用户,这一过程将会比手机处理器面临的困难更大、花费的时间更长。
 
华为之所以在面对强权打压下,迎难而上而不惧,与任正非先生的高瞻远瞩是密切相关的。

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