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任正非的大格局:華為的臥薪嚐膽之路

2019-05-18 來源:雄安新聞 作者: 亚游集团編輯 我要評論 閱讀量:

文章摘要:華為之所以在麵對強權打壓下,迎難而上而不懼,與任正非先生的高瞻遠矚是密切相關的。

     華為1991年從成立ASIC設計中心起,到2004年成立海思半導體,直至成為中國自主芯片設計的代表,那麽華為究竟做了哪些芯片呢?

 
從大類上看,華為主要設計了五類芯片:
 
1、SoC芯片
 
2、AI芯片
 
3、服務器芯片
 
4、5G 通信芯片
 
5、其他專用芯片。
華為芯片全景圖
華為芯片全景圖
 
 
1. SoC芯片(麒麟係列):手機SoC芯片一直是華為的主力研究,至2018年8月31日推出的麒麟980處理器以及預計今年下半年將推出麒麟985芯片,華為手機芯片已經達到世界一流水平。
 
2. AI芯片(昇騰係列):2018年10月10日,在華為的HC大會上發布了昇騰910和昇騰310兩款AI芯片,分別采用7nm工藝製程和12nm工藝製程。昇騰係列AI芯片采用了華為開創性的統一、可擴展的架構,即“達芬奇架構”,實現了從極致的低功耗到極致的大算力場景的全覆蓋。
 
3. 服務器芯片(鯤鵬係列):華為優化調整設計了其合作夥伴ARM授權提供的技術,在2019年1月7日發布了鯤鵬920以及基於鯤鵬920的泰山服務器、華為雲服務。
 
4. 5G通信芯片(巴龍、天罡係列):華為的5G芯片主要分為終端芯片(巴龍係列)和基站芯片(天罡係列)。巴龍係列是手機終端基帶芯片,一直是華為手機的專用芯片。2019年1月24日,華為推出業界首款麵向5G的基站核心芯片(天罡芯片)和5G多模終端芯片(巴龍5000)。
 
5. 其他專用芯片:(路由器芯片、NB-IoT芯片、IPC視頻編解碼和圖像信號處理的芯片等):淩霄係列主要用於家庭接入類的產品;利爾達NB-IoT模組為全球領先的窄帶物聯網無線通信模塊;IPCSoC芯片涵蓋了視頻監控的核心技術——ISP技術和視頻編解碼技術。
 
1.1 麒麟芯片:全球領先的國產手機SoC芯片
 
所有手機芯片方案的核心都是兩塊:AP和BP。AP即Application Processor(應用處理器),包括CPU(中央處理器)和GPU(圖形處理器),BP即Baseband Processor (基帶處理器),負責處理各種通信協議,如GSM、3/4/5G等。此外,還有射頻等核心單,它們組合在一起構成了SoC芯片集成電路的芯片。
 
SOC可以有效地降低電子/信息係統產品的開發成本,縮短開發周期,提高產品的競爭力,是未來工業界將采用的最主要的產品開發方式。華為的SOC芯片是由海思半導體來設計和研發的。
 
華為海思芯片SOC結構
華為海思芯片SOC結構
 
 
海思芯片的發展經曆了較長的一段時間。
 
2004年,華為海思開始研發手機芯片,並於2009年如期推出一個GSM低端智能手機解決方案,使用的是Windows mobiles操作係統。該方案中BP技術是自研的,技術源自華為的GSM基站。AP芯片名叫K3V1,工藝製程上采用的是110nm,落後於當時競爭對手采用的65/55/45 nm製程。加上操作係統上選擇的是日落西山的Windows mobiles,因此第一代海思芯片性能不理想,很快遭到市場淘汰。
 
2012年,華為發布了K3V2,號稱是全球最小的四核ARM A9架構處理器。與K3V1最本質的不同是K3V2采用了ARM架構,支持安卓操作係統而不再是Windows mobiles。同時期的高通APQ8064和三星Exynos4412都已經用上了28、32nm的工藝。K3V2工藝是40nm,發熱量大,遊戲的兼容性不強,也沒有獲得市場認可。
 
2015年5月,全球第一款采用16nm FinFET Plus工藝製造的中低端芯片麒麟650發布,帶領榮耀5C、G9繼續破千萬銷量。
 
2015年8月20日,麒麟芯片出貨量突破1億顆兩個月內日均出貨29萬顆。
 
2015年11月,華為發布麒麟950 SoC芯片,該芯片的綜合性能再次飆至第一,憑借性能優勢和工藝優勢,成功領先高通半年。該款芯片陸續用在華為旗下的Mate 8、榮耀8、榮耀V8運營商定製版和標配全網通版等手機上。
 
2016年4月,發布麒麟955 SoC芯片,把A72架構從2.3GHz提升到2.5GHz,帶領P9係列成為華為旗下第一款銷量破千萬的旗艦機。
 
2017年9月2日,華為發布人工智能芯片麒麟970並用於華為Mate 10,在2017年10月16日在德國慕尼黑正式發布。截至目前,華為已經成功發布了最新的新一代繼任者,第二代AI芯片麒麟980,將旗艦手機CPU的水平再次提升到了一個新高度。
 
華為海思芯片的曆史沿革
華為海思芯片的曆史沿革
 
目前市場上生產手機芯片的幾大龍頭分別是蘋果,華為,高通和三星。
 
蘋果A係列:蘋果的A12處理器是全世界第一款7納米的芯片,性能穩居第一,不過由於蘋果沒有自主基帶技術,GPS/WIFI芯片都需要外購,所以A係列芯片從來不含基帶部分,也無需承擔GPS/WIFI的功能;
 
華為麒麟係列:華為的麒麟980,采用最先進的八核心設計,最高主頻高達2.8GHz。預計麒麟990還會繼承5G基帶,實現真正5G全網通;
 
高通驍龍係列:發布的驍龍855處理器,它采用全新的Kryo 485構架,7納米工藝技術,圖形渲染提升20%,CPU性能提升45%,最高主頻2.84GHz,也是十分強大;
 
三星Exynos係列:Exynos 9810處理器是三星自主研發M3架構,擁有4個2.9GHz的M3大核和4個1.9GHz的A55小核,10納米製作工藝。
 
全球各大手機芯片廠商對比
全球各大手機芯片廠商對比
 
1.2 鯤鵬芯片:打破服務器領域壟斷局麵的新晉者
 
服務器是一種高性能計算機,作為網絡的節點,存儲、處理網絡上80%的數據、信息,因此也被稱為網絡的靈魂。服務器最核心的部位就是服務器芯片,可以說是整個服務器的大腦。但是正是因為它的重要性,也決定了它的技術難度是不容小覷的。
 
2019年1月7日,華為發布了鯤鵬920(Kunpeng 920)服務器芯片,該芯片基於ARMv8指令集研發,采用7nm工藝,最多可達64核心,支持8通道DDR4內存及PCIe 4.0協議,因此擁有其獨特的性能優勢:1. 性能跑分超出之前業界標杆產品的25%,能效提高30%,但功耗反而降低;2. 雙端口設計使得這款芯片的速率達到業內主流產品的兩倍;3. 鯤鵬920所搭載的內存寬帶超過業界主流46%,網絡寬帶提升四倍。華為鯤鵬芯片目前在性能上已經達到行業領先水平。
 
服務器芯片市場是利潤豐厚的市場,之前的服務器芯片技術一直作為科技核心被美國所壟斷,根據DRAMeXchange數據,全球97%的服務器用處理器為X86架構,因此英特爾是服務器領域絕對的霸主。鯤鵬920芯片的推出對於國產服務器水平的飛躍也起著極為關鍵的作用。盡管華為宣布鯤鵬920處理器僅供自用,但參考麒麟係列處理器發展曆程,我們有理由相信,通過自采自用鯤鵬920處理器能夠讓ARM 架構處理器得以發展壯大。考慮到服務器市場主要是針對企業用戶,這一過程將會比手機處理器麵臨的困難更大、花費的時間更長。
 
華為之所以在麵對強權打壓下,迎難而上而不懼,與任正非先生的高瞻遠矚是密切相關的。

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