华为被断供4年,亏本要出5G手机?它为何不放弃芯片研发

华为明年将要推出5g手机?这还真有可能。

10月初,英国的《金融时报》报道了华为的一个传闻,说华为将在明年的8月份,重新推出5G手机。很多人看到非常激动,华为在断供四年之后,终于要重新拥有5G手机了。


华为重新推出5G

其实大家的感慨并不是没有道理,因为在被制裁前,华为曾经一度把苹果拉下国内高端手机的王座,甚至在国际市场上,也差点击败三星登顶,可惜在制裁后,由于无法找到台积电、三星这个芯片厂,代工先进制程的麒麟芯片,导致华为从手机市场上败退。

而作为对比的是,苹果在华为“退出”后,在国内高端机领域中,几乎没有对手,其他国产手机品牌完全威胁不到苹果的地位,甚至苹果只要挤一点牙膏都能让消费者欢呼雀跃,比如今年的灵动岛设计,本来就是为了掩盖苹果的挤牙膏行为,却让很多人夸赞苹果的设计有人文关怀,甚至还一度成为了卖点。两家境遇差距之大,令人咋舌。


灵动岛

在这次外媒的报道中,华为要重回5G市场中有两个办法,一个是5G手机壳,这个在今年上半年的华为已经推出过了,并不算什么新鲜技术,而还有一个就是华为要自研、自产5G芯片。

在听到这消息后,很多网友感慨,华为即便在面临地表最强国的疯狂打压后,却为啥能够做到不放弃,坚持自研芯片呢?

美国疯狂打压,华为是怎么抗下来的?

2019年,是余承东最开心的一年,也是最焦虑的一年,开心的是因为在这一年中,华为的手机销量达到了历史新高,全年共销售2.4亿台华为手机,力压苹果,以17.6%的市场份额,在全球手机大厂中,仅次于三星,位于全球第二,如果按照正常的趋势,华为极有可能在2020年就能摘下全球桂冠。


华为2019年销量

而余承东焦虑的是,美国政府已经在2019年对华为开始实行了第一轮制裁,在当年的5月份,美国政府将华为列入实体清单,禁止华为购买含有美国的元器件,这让原本就奉行国际合作策略的华为感到担忧。

在2020年9月,受限于美国商务部的禁令,台积电宣布无法再为华为代工麒麟芯片,华为芯片麒麟9000,正式成为绝唱。在麒麟芯片被禁后,华为的手机销量也随之开始暴跌。而在今年1月份的手机销量排行榜中,华为手机被归入进“其他”栏中。从巅峰的全球第二到其他,只过了2两年时间。


2022年手机销量

为了抗住美国的打压,华为做了很多努力与牺牲,2020年年底,华为将手机子品牌荣耀以及做服务器的超聚变售卖出去,断臂求生,为了扩大营收,华为又先后成立了煤矿军团、智慧公路军团、机器视觉军团等共20个军团,向多个行业进军,任正非为此鼓励道,要努力为华为多打些粮食。

但就是在这么艰难的情况下,华为仍然没有放弃研发芯片,2021年,华为将海思从公司的二级部门升为一级部门,继续增加对芯片的研发投入,而这个态度在华为的年报里体现得尤为明显。


海思芯片

2021年,华为全年营收6368亿人民币,可研发投入就达到了1427亿元,占总收入的22.4%,投入金额是历史新高,排在了全球第二名,仅次于谷歌。所以问题就来了,美国制裁华为芯片,不是受到影响的只有手机业务么?华为为啥要继续自研芯片呢?

美国针对的不是华为

其实,这就是很多人的误会了,华为芯片生产受阻,影响到的不仅只有手机等消费者业务,华为的另外俩大业务,企业端和政务端也受到了很大影响,而这就得说到华为海思的芯片布局了。

除了在手机领域的麒麟芯片外,海思还曾推出了基带芯片-巴龙芯片,云计算芯片-鲲鹏芯片, AI芯片-昇腾芯片,联接芯片-凌霄芯片,共5大芯片领域,分别对应的是5G基站,数据中心、人工智能、万物互联以及手机消费者端。


华为芯片矩阵

我们都知道,未来社会是数字化社会,而数字化社会的基石是通信算力,这里面既有华为赖以成名的5G技术、基站通信服务业务,也有华为正在规划的万物互联以及云计算等未来方向。可以说,在中国的数字化社会发展中,华为基本上全都有涉猎。

很多人以为美国只是针对华为,才禁了华为的芯片,其实这是小看了他们的狼子野心,美国的真实目的,其实是为了阻断或者说延缓中国往数字化社会迈进。而华为是中国顶尖的科技企业,芯片研发,科技实力都是拔群的,把华为压住了,相当于把中国数字化进程的一条腿给拌住了。

美国不是世界科技灯塔国吗?为什么不敢堂堂正正的和中国竞争,非得使用这种手段呢?


万物互联

美国的制裁大棒不分敌友

其实对于美国来说,只要在某一领域有对手威胁到它,不管是竞争对手还是曾经的盟友,它们都是照样制裁不误。

比如在2013年,由于美国的通用电气在亚洲地区竞争不过法国的阿尔斯通,美国就以阿尔斯通,用不正当手段赢得了价值40亿美元的订单为由,对法国公司展开调查,并抓捕阿尔斯通高管皮耶鲁齐,逼迫他认罪,最终以阿尔斯通被拆解,核心的电力电网能源业务被批贱卖给美国的通用电气结束。


要知道法国算是美国在欧洲的盟友,只要何美国产生利益冲突,对法国,美国也是能下得去手。而美国粗暴的做法还不止这一次,还比如在2017年4月份,向美国国际贸易委员会提出诉讼,说庞巴迪倾销C系列客机,导致波音的商业利益受损。

最终特朗普政府对加拿大庞巴迪航空公司进行了两轮制裁,征收高达300%的惩罚性关税,而这一切的起因,是因为庞巴迪在16年与美国的民航公司Delta达成了一笔125架的C系列客机,波音觉得自己受到了挑战,于是就促使美国政府掏出了制裁大棒,并且落在了同在北美的加大拿航空公司。

最终,庞巴迪虽然无法抵挡得住美国的制裁,但也是硬气的把C系列客机业务卖给波音的老对头,欧洲空客。


空客收购庞巴迪

可以说,在华为之前,美国通过制裁打压别人,基本上都是一打一个准儿,但是这次制裁华为,却碰上硬茬。华为不仅在今年重新推出了mate40系列,甚至还传出了华为5g芯片自研自产的消息,那么华为真的能做到成功突围,实现芯片自主吗?

什么是3D堆叠技术

其实这一切还真的有可能,今年的3月28日,在华为的2021年度报告会上,华为轮值董事长郭平就有提到了,华为未来的芯片战略,就是利用3D堆叠技术,达到芯片自主的目标。

那什么是3D堆叠技术呢?其实 就是用面积换性能,用不那么先进的制程工艺,打造有竞争力的芯片。

换句话来理解就是,用楼房来代替平房,以往的芯片是平面的,是平房,而3D堆叠工艺就是用芯片封装,把平面的芯片变成立体的芯片,变成楼房,这样芯片的容量就更大了,就能达到提升芯片性能的目的。


3D堆叠技术

于是在随后的4月5号,华为也公布了这一专利。不过值得注意的是,这项专利并不是华为独有,因为已经有其他企业也在研究布局3D堆叠技术了,比如英特尔的Foveros,台积电的3D-Fabric,还有像我们国内长电的XDFOI等等。

而这次外媒报道的华为自研、自产的5G芯片,结合今年上半年华为申请的这个专利,我们可以判断出,用的就是3D堆叠技术。

那么问题来了,既然这项技术并不是什么新鲜技术,其他厂家也有在布局研究,华为想要利用一个不算特别新的技术,重新取得芯片优势,有可能吗?


华为3D堆叠专利

3D堆叠技术能成功吗?

答案是,还真的有可能。为什么这么说?我们来看看制作芯片的流程就知道了。

芯片产业的生产流程比较多,大概可以分为三大环节,设计,代工和封测。

在这里面,代工是我们与国外差距最大的地方,因为在这个环节中,有很多先进设备我们还暂时无法完成纯国产化,比如像光刻机、薄膜沉积设备、涂胶显影机等关键设备,依然严重依赖进口。

而老美因为有技术先发的优势,在这些设备中或多或少都用到了美国的技术,所以才让美国能够控制那些国外的芯片设备厂家,对中国禁运。所以原本很多专家预估,在这个环节中,我国与西方的差距超过十年,但是现在这个差距可能还会进一步缩短,为什么呢?原因就出在摩尔定律上。


戈登·摩尔

摩尔定律是美国仙童半导体研究负责人,英特尔联合创始人戈登摩尔,在1965年发表的一个论文中提到的,摩尔定律提到,在集成电路芯片上可容纳的晶体管数量,将每隔18-24个月增加一倍,之后摩尔又确定到每两年就能翻倍。而这一定律在之后的几十年里,也确实应验了芯片的发展历程,随着科技的发展,芯片制程不断变小,性能也一直在稳定增加。

但在最近两年里,芯摩尔定律却快走到了尽头,由于芯片制程已经向2nm、1nm演化,即将到达极限,想要提升芯片制程,难度与投入是翻倍的增加,而收益却有限。

我们以苹果今年新推出的A16芯片为例,它采用了台积电的4NM工艺,对比去年的5nm工艺的A15芯片,两者的价格虽然相差了2.4倍,但是性能却提升得不多,多核只提升15%-17%。


苹果A16芯片

为了抵消成本上涨,今年苹果的策略是在pro及以上的版本上用A16芯片,而在14和14plus上,用去年的A15芯片。虽然很多人说这是苹果刀法精准,其实更多的也是成本增长太多了。

并且最近新闻已经有传出,为了达到苹果维持A系列芯片每年性能提升的传统,苹果在明年的A17芯片中,采用了台积电的3NM工艺,而且同意了台积电的涨价要求,在此前,苹果是一直拒绝台积电涨价的。所以基本可以断定,明年A17芯片的价格又会上涨一大截。

连苹果公司在面对芯片制程接近极限后,都无可奈何地接受芯片成本大幅上涨,而对于其他盈利有限的企业来说,不可能一直承受巨额的成本增幅,于是大家就把目光转到芯片的设计与封测上,希望从这两方面寻找突破。


芯片设计

中国芯片企业的优势

先来说下封测环节。芯片封测全称叫封装与测试。封装就是负责芯片 的布局、固定以及连接,然后其表面添加一道保护性质的可塑性绝缘膜。测试就是最后对芯片的外观、性能进行检测。

由于这个环节与前面的代工以及设计相比,难度较小,所以我国的芯片企业最早也是以封测环节入局芯片产业,并且已经开始崭露头角。

2021年,全球封测企业前十名里,我国的长电科技,通富微电,华天科技分列第三、第五和第六,如果算上我国的台湾省的封测企业,中国企业占据8席。


在先进封装领域中,中国企业发展也很迅速,华天科技推出了3D-eSinC解决方案,通富微电则是建成了国内2.5D/3D封装平台(VISionS)及超大尺寸FCBGA研发平台,预计在今年下半年开始就会进入2.5D的封装量产阶段。而长电也在去年的7月份推出了涵盖2.5D,3D的多维封装技术。

当然,仅仅有封装技术,也是不够的,还要有强大的芯片设计能力,结合先进的封装技术,才能将3D堆叠技术的功能发挥到最高。而在这一方面,中国的芯片设计实力也不遑多让,华为的海思,阿里的平头哥,已经拥有了不俗的芯片设计能力,还有像小米,OV等手机大厂也纷纷进入芯片设计领域。


回头我们开头的那个问题,华为为啥一直不放弃坚持自研芯片呢?因为华为有超高的前瞻性,他们早就知道光靠西方技术,不足以令自己站稳脚跟,必须要拥有自主化的生产能力,才能令美国等西方国家有所顾忌,所以华为才会一直不放弃投入研发,投资芯片上下游产业链,现如今,我们也已经看到了华为的高瞻远瞩。

就在刚刚过去的国庆节期间,美国又给我们下眼药,发布了新一版的《出口管制清单(CCL)》,里面的内容很详细,简单来说,就是让国内所有的芯片企业用不了美国技术的高端芯片 ,可以说,这次力度与当初对华为的疯狂制裁一般无二。,


美国制裁中国

而这也更让我们明白了,芯片自主的重要性,而华为正在替我们国内科技企业尝试走出可行的芯片自主之路,这期间的苦难必不可少,但只要坚持走下去,肯定会有让我们满意的结果,而我们,只要支持这些企业即可!

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页面更新:2024-05-01

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