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华为海思凭什么崛起成为芯片龙头企业?

来源:互联网 发布时间:2019-04-08

摘要: 近日,据台湾媒体报道,华为海思将会在今年推出多种新的芯片组解决方案,来支持华为在5G和人工智能等领域的发展。在这种策略的带领下,华为海思公司很有可能在2019年取代联发科,成为亚洲营收最高的集成电路设计公司。

近日,据台湾媒体报道,华为海思将会在今年推出多种新的芯片组解决方案,来支持华为在5G和人工智能等领域的发展。在这种策略的带领下,华为海思公司很有可能在2019年取代联发科,成为亚洲营收最高的集成电路设计公司。据悉,华为2018研发费用1015亿元,占销售收入14.1%,数据显示,华为近10年投入研发费用总计超过4800亿元。联合国下属世界知识产权组织公布的数据显示,华为2018年共提交5405份专利申请,全球企业排名第一。
  

华为麒麟芯片的历史已经不短了,2004年成立主要是做一些行业用芯片,主要配套网络和视频应用。并没有进入智能手机市场。在2009年,华为推出了一款K3处理器试水智能手机,这也是国内第一款智能手机处理器。
  

华为漂亮营收的背后
  

如今,提到华为,人们第一想到的就是他的手机,其次人们也会关注华为的麒麟芯片。现在麒麟芯片已经成为性能最强的手机芯片之一,做出这款芯片的企业就是华为海思。近日知名研究机构发布了最新数据,据数据显示,华为海思2018年营收或在503亿元(约为75亿美元)左右,增长30%,排名国内第一名,收入份额占到国内五分之一。
  

据悉,海思半导体是一家半导体公司,海思半导体有限公司成立于2004年10月,前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳,在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案,成功应用在全球100多个国家和地区;在数字媒体领域,已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。
  

2018年对于华为海思来说绝对是有里程碑式意义,在这一年,麒麟980横空出世,让海思有了比肩巨人高通的底气,也让中国半导体业看到了“芯”希望。有人认为华为海思是行业里杀出的一匹黑马,但在笔者看来,作为需要一个深厚积累的产业,海思产品的竞争力显然被严重低估了。
  

华为海思崛起成为芯片龙头企业的原因
  

一、厚积薄发的海思半导体
  

事实上,早在1991年,华为成立ASIC设计中心,可看作是海思的前身。其主要是为华为通信设备设计芯片,经过多年积累和创新,最终成为华为在运营商市场叱咤风云的核心竞争力,这也是业界常说的海思的竞争力在网络侧的由来。
   

2000年前后,欧洲逐渐开始进入3G时代。2004年,华为成立了海思半导体,准备从3G芯片入手,当时认准了国际主流制式WCDMA。凭借华为在通信领域的多年耕耘,海思3G上网卡芯片在全球开花,先后进入了沃达丰、德国电信、法国电信、NTTDoCoMo等全球顶级运营商,销量累计近1亿片,与3G芯片老大高通大概各占据了一半的市场份额。其中在日本市场的PocketWiFi最为流行,风靡一时。
  

2009年,海思发布了首款应用处理器K3V1,其高性价比、低功耗、高集成度、多无线制式融合,以及运营商增值等特性,为中低端智能手机市场的消费者提供了新的选择。为确保客户的快速量产,海思甚至提供了全套生产测试方案。

2010年,美国、北欧等地区宣布进入4G时代。4G时代除了速度更快之外的一个最大特点就是频段特别复杂,纳入国际标准的就有40多个。在3G、4G芯片领域占据霸主地位的高通认为其市场地位已经稳固,客户都在求着他提供满足自己频段需求的芯片,因此重点做美国本土市场。欧洲的运营商们苦不堪言。那时华为的网络系统设备已经遍布全球。他们于是要求华为提供4G终端芯片帮助其发展用户。海思没有让欧洲大佬们失望,凭借着多年的积累和持续投入,于2010年发布了LTE4G芯片Balong700,并做成了上网卡、家庭无线网关等终端设备,几乎与高通在美国商用的同时在欧洲商用了。

2012年的巴塞罗那展上,海思发布了四核处理器K3V2。这是当时业界体积最小的一款高性能四核A9架构处理器,也是继NVidiaTegra3之后业界第二款四核A9处理器,同时还推出了首款采用K3V2的高端智能手机华为AscendD。此外,海思还发布了业界首款支持3GPPRelease9和LTECat4的多模LTE终端芯片Balong710,下行速率达到150M,支持五模及国际通用频段。
  

2013年,采用海思K3V2和Balong710的4G手机陆续面市,如高端旗舰4G手机AscendD2、AscendP2等。在此,对于海思的技术实力,一位长期分析各公司半导体芯片的技术人员吃惊地说:“能提供完成度如此高的芯片组的,基本上只有高通、联发科和展讯通信。”而且,AscendD2是NTTDoCoMo春季款中唯一支持LTECAT4的。如果仅按推出时间来评价的话,已经超过了高通。
  

可以说,海思的竞争力在4G时期真正的发挥出了其效应,为华为终端不必考虑高通等厂商量产芯片和初期高价格的制约而率先在全球推出最高性能的产品起到了决定性作用。类似于网络侧的优势终于开始在终端侧显现。有了长达27的积累,海思也在2018年迎来了全面爆发。而将海思推向风口浪尖的,众所周知,正是海思麒麟980。
  

二、2018年海思麒麟980“芯”出世
  

2018年10月,华为发布新Mate系列,该机器采用麒麟980处理器,麒麟980的具体规格为4*A76+4*A55的八核心设计,而且确认会使用7纳米工艺制造,最高主频高达2.8GHz。
  

麒麟980使用台积电的第一代7nm工艺制程,相比上一代基于10nm的麒麟970,单从性能上来说,至少提高20%,而功耗可以降低40%。麒麟980依然是八个核心,内部组成是四核A76+四核A55,主频最高为3GHz,作为对比麒麟970则是四核A73+四核A53,其GPU为Mali-G72 MP8。麒麟980的GPU可能是G76MP16,如果这个GPU优化好的话,G76 MP14会比Mali G72 MP8强的多。
  

麒麟980将搭载寒武纪1M的人工智能NPU,也就是该芯片将是华为第二代人工智能芯片,更加擅长处理视频、图像类的多媒体数据。麒麟980上首发自主研发的GPU性能大约会是高通骁龙Adreno 630的1.5倍左右,而且在GPU Turbo(通过软硬件的协同处理,达到60%的性能增长,以及 30% 的功耗降低)加持下,游戏表现应该会更加出色,这一点可以更高的弥补麒麟处理器GPU性能不足的缺陷。此外,华为最强的基带是balong 765,支持cat.19,最高下行速度达到1.6Gbps,被称为“4.5G基带”,麒麟980很有可能会搭载这一款基带。
  

三、2019年华为推出5G多模终端芯片——Balong 5000(巴龙5000)2019年1月24日,华为消费者业务CEO余承东正式面向全球发布了5G多模终端芯片——Balong 5000(巴龙5000)和基于该芯片的首款5G商用终端——华为5G CPE Pro。同时,余承东还宣布,今年2月底的巴展上,华为将发布5G折叠屏手机。Balong 5000是目前业内集成度最高、性能最强的5G终端基带芯片。它不仅是世界上首款单芯片多模5G基带芯片,同时还支持2G、3G、4G、5G合一的单芯片解决方案,能耗更低、性能更强。从5G网络到5G芯片再到5G终端,海思的芯片覆盖了通讯产业链。
  

华为发布全球首个单芯片多模Modem
  

据笔者了解到,Balong 5000率先支持Sub6G 100MHz*2CC带宽,满足运营商多种组网需求,最大化利用运营商的频谱资源;业内首次支持NR TDD和FDD全频谱,助力运营商有效利用频段资源,为终端用户带来更加稳定的移动联接体验。
  

四、除了海思麒麟980,华为推出过很多成功的芯片海思半导体推出的移动处理器包括麒麟980、麒麟710、麒麟970、麒麟960、麒麟950、麒麟659、麒麟935、麒麟930、麒麟928、麒麟925、麒麟920、麒麟910T、Hi3789MK3V2等。
  

1、鲲鹏920
  

随着云计算和大数据的发展,服务器市场将在未来几年迎来一个大的增长期,华为虽不负责生产服务器,但能为企业提供高性能的服务器芯片,华为推出鲲鹏920也是为了抢占未来这片市场。华为认为,万物互联、万物感知和万物智能的智能社会正加速到来,基于ARM的智能终端应用加速发展并出现云端协同。由于云计算的多样性,包括大数据应用、分布式存储和部分边缘计算等,它们对芯片算力和功耗等提出新要求,如何平衡服务器的功耗和性能是一大技术难题。鲲鹏920主频可达2.6GHz,单芯片可支持64核,该芯片集成8通道DDR4,内存带宽超出业界主流46%。
  

据华为介绍,鲲鹏920是目前业界最高性能ARM-based处理器,该处理器采用7nm制造工艺,基于ARM架构授权,通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计,大幅提高处理器性能。
  

2、昇腾910和昇腾310
  

“all in AI”成为很多人梦想的场景,AI已经成为全球巨头们纷纷布局的重点领域,不管是微软、IBM还是英特尔等,它们对AI技术都是不断的投入,华为也是其中一员。在2018年第三届华为全联接大会上,徐直军发布了华为AI全栈全场景解决方案,包括华为自研统一达芬奇架构的AI芯片——昇腾910和昇腾310。据悉,昇腾910是如今单芯片计算密度最大的芯片,计算力远超谷歌和英伟达,最大功耗350W。昇腾310芯片的最大功耗仅为8W,主打极致高效计算低功耗AI芯片。昇腾310作为华为全栈全场景AI解决方案的关键部分, 是华为全面AI战略的重要支撑,它突破了人工智能芯片设计的功耗、算力等约束,实现了能效比的大幅提升,它是支撑华为云、华为自动驾驶、华为智能等战略的核心产品。
  

昇腾310的厉害之处在于它采用华为自研的达芬奇架构,同时使用了华为自研的高效灵活CISC指令集,每个AI核心可以在1个周期内完成4096次MAC计算,支持多种混合精度计算和训练等场景的数据精度运算。
  

3、麒麟960
  

手机市场风云巨变,从“中华酷联”到如今的华为、小米和OV,2016年对华为而言是至关重要的一年,当时的华为并没有现在这么厉害。2016年10月,华为在上海举行的秋季媒体沟通会上推出麒麟960芯片,当时它在性能和体验上给华为手机带来很大的帮助。据悉,麒麟960首次配备ARM Cortex-A73 CPU核心,小核心为A53,组成四大四小的big.LITTLE组合,GPU为Mali G71 MP8。与上一代相比,CPU能效提升15%,图形处理性能提升180%,GPU能效提升20%。
  

仍在不断进取的海思半导体
  

除了通讯芯片,AI芯片也是华为研究重点。2018年,华为内部“达芬奇计划”首次曝光:该计划旨在将AI带入华为所有的产品和服务中,最首要的一步,就是开发用于数据中心的AI芯片,挑战英伟达!华为内部已经制定了代号“达芬奇”(Project Da Vinci)的项目,也被一些华为高管称为“D计划”。“D计划”的内容包括为数据中心开发新的华为AI芯片,能够支持云中的语音和图像识别等应用,这是华为涉足竞争激烈的人工智能市场的第一关。
  

海思将推出哪些芯片?对此,曾有业内人士对笔者透露,华为海思在未来几年将推出最新的7纳米64核中央处理器(CPU)将为数据中心提供更高的计算性能并降低功耗。它是基于日本软银集团旗下英国芯片设计公司ARM的架构,而ARM正寻求挑战美国制造商英特尔在服务器CPU领域的主导地位。华为营销总裁徐文伟表示,公司目标是“促进ARM生态系统发展”。他说该芯片在性能和功耗方面具有“独特的优势”。
  

一直以来,华为海思为华为手机提供核心的处理器,这也是华为手机的核心竞争力,也是他能区别于国内手机厂商的关键。未来,华为海思除了研究麒麟芯,它们可能会扩展到其它芯片领域,包括电视、可穿戴、家居等,海思芯片就像是它的名字一样,拥有海一样大的格局。

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