雅斯顿|先简单聊下华为芯片,在谈华为造车之前


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如果有人问 , 近两年国内哪家企业的消息最能牵动普通老百姓的心 , 那绝对要属任正非创立的华为 。
因受中美贸易摩擦、孟晚舟事件、美国实体清单、封杀禁令升级等一系列事件的影响 , 华为在普罗大众眼中的形象已经从一个低调的手机生产商 , 演变成了一家在人们并不关注的高科技领域拥有自主知识产权 , 甚至可以代表中国企业与美帝资本主义对抗的民族企业 。 这一形象的变化多少有些媒体渲染的成分在 , 但不可否认 , 华为确实在容易被卡脖子的高端芯片行业给了中国一份底气和希望 。
基本现状
中国是全球最大和贸易最活跃的半导体市场 , 需求占全球市场的35%左右 , 相当于美国、欧盟及日本的总和 , 其中一部分原因是因为中国是世界工厂 , 承接了全世界电子产品的加工制造 , 每年需要大量进口芯片 , 且芯片已经连续多年超过原油成为我国进口的第一大品类 。 但由于目前高端芯片主要被欧美日韩等少数超级大企业垄断 , 尤其是美国 , 芯片研发能力非常强大 , 而国产芯片设计的主流产品基本处于中低端 , 导致国内对高端进口芯片高度依赖 。
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可能有人会疑惑 , 华为不是拥有海思芯片吗?不是拥有自主知识产权可以和美帝叫板吗?那就都用华为的芯片呀!只能说这个想法很天真 。 全球半导体产业是一个异常复杂又相互交织的生态系统 , 从材料、设备、设计、制造、封装到测试 , 几乎每一个环节的产业链条都会牵扯到无数个来自不同国家的企业 , 而且它也是一个准入门槛很高的产业 , 想单单依靠一家企业就撑起整个半导体行业是绝无可能的 , 就算是我们熟知的芯片大佬们 , 如高通、博通、英伟达、英飞凌等也一样 。
往小了说 , 如今的芯片又是一个高度垂直分工的产业 , 从设计到封装测试 , 每一个环节都有相关领域的公司负责 。 在全世界范围内 , 目前只有英特尔能独立完成芯片全流程的设计制造(三星在设计上短板明显) , 华为海思显然不具备这一能力 。
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严格来说 , 华为海思和高通、AMD等巨头一样只是一家负责芯片设计的公司(当然这也很厉害) 。 它完成芯片设计之后 , 要交给台积电进行生产制造 , 通常这类企业在行业内就被称为Fabless(无工厂) , 英特尔这种可以作一条龙打包服务的被称为IDM(IntegratedDesignandManufacture)公司 , 台积电这种只做代工 , 不做设计的便被称为Foundry(代工厂) 。 不过这种代工厂和人们印象中的低端加工厂有很大区别 。 台积电工厂里的精密设备、半导体工艺以及人才是其他企业完全无法比拟的 , 所以直到现在它依旧是这一领域的老大 。
西方势力的掣肘
说回华为 , 即使只从设计的角度来看 , 华为海思也并未完全自主 , 因为它购买了ARM的设计授权 。 ARM公司(2016年被日本软银以234亿英镑的价格收购)是一家半导体知识产权提供商 , 通过出售芯片技术授权 , 收取一次性授权费用和版税提成 。 全球大多数芯片企业都是通过购买ARM的授权后再进行设计的 。
为什么不抛开ARM?一是没有这个实力(资金+技术) , 二是即使这样做也没有多少商业价值 。 毕竟现在整个行业很多软件都是基于ARM指令集成的 , 已经形成了生态 , 如果脱离这个生态制造出独有芯片却不能用 , 有什么意义?
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再就是与芯片设计密切相关的EDA技术 , 华为海思也受到美国的掣肘 。 何为EDA?EDA即电子设计自动化(ElectronicsDesignAutomation) , 是由CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)发展而来 。 通过EDA , 工程师能将芯片的电路设计、性能分析和IC版图的整个过程 , 通过EAD技术自动完成 。 在芯片设计领域 , 尤其是当前纳米级晶圆(wafer)设计(超大规模集成电路设计) , EDA设计工具必不可少 。


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