华为为什么可以把半导体老牌贵族做不好的移动处理器做好

华为受到掣肘的时刻,海思无疑是“要害人物”。然则在海思崛起前,曾经的移动处置器市场腥风血雨,诸多传统半导体巨头面临这块大蛋糕,垂涎欲滴,却落了一个因噎废食的下场。

若是要给手机芯片的演变史下个注脚:厥后者居上最合适不外。

往者不能谏

在华为海思之前以及之后,鲜少看到国产手机芯片厂商的身影,紫光展锐算是正在生长的一支新力量,小米汹涌还处于“难产”中。除此之外,即即是放眼全球,能够在手机处置器上分得半杯羹的半导体企业也凤毛麟角。

海思“备胎”之路不易,而那些败走移动芯片市场的传统半导体巨头也有诸多故事可以为厥后人借鉴。

德州仪器(TI)在半导体产业的职位可以说是德高望重,TI发明晰工业界第一个DSP芯片,人类历史上第一块集成电路也是由TI的基尔比研制,开拓晶圆代工先河的张忠谋是在TI受到的启发。TI在早期基本揽下了电子产物的泰半山河,计算机、手机、摄像机、投影机等产物都在它们的“势力范围”。

然而鲜为人性也的是,昔日的德州仪器在移动芯片领域也是风景无俩。那时刻手机市场照样摩托罗拉、诺基亚的天下。

在2003年的时刻,TI就推出了第一代移动智能终端处置器OMAP 1,塞班时代的诺基亚手机以及一些Windows Mobile系统的部门手机,都是用的德州仪器的OMAP系列芯片。

图 | 第一代OMAP1710处置器芯片焦点架构图

德州仪器设计的处置器稳定性强、兼容性好、发烧与体积控制也异常合理,在那时可以说是秒杀一众对手。

那时刻华强北的山寨机才最先摩拳擦掌,联发科还没做出Turnkey的方案,用德州仪器方案的诺基亚是绝对的高端机。

到了智能手机混沌初开时,移动处置器市场泛起了百家争鸣的盛况,TI、高通、英伟达、英特尔、海思、联发科等等都快速市场。不外除了实力雄厚的TI,剩下的几家都是新入门的菜鸟。

高通在2007年推出第一代Snapdragon产物时用的照样老旧ARM11架框,而德州仪器已经用上ARM最新微架框Cortex A8,差距显而易见。英伟达则是在2008年公布了基于ARM和Geforce的移动处置器Tegra,之后的海思在2009年公布了第一款芯片K3V1(之后并未举行市场化商用)。

然而,当德州仪器的密友诺基亚日落西山之时,承载着塞班系统的OMAP芯片也面临崩盘的风险。雪上加霜的是,智能手机的生长伴随着3G通讯手艺的周全普及也走向了一个新纪元,越来越多的视频、图像、语音功效被集成在小小的一块屏幕中,移动处置器的集成度越来越高。

一场洗牌即将到来。

基带之痛

基带有多要害呢?从最近苹果和高通的息争就能看出,即即是苹果,在基带眼前,也不得不向高通低下头,基带对手机产业链的影响可见一斑。

而基带的问题也断送了传统半导体巨头的移动之路。德州仪器长年深耕半导体产业,未曾想过涉猎通讯手艺,那时和他们互助的诺基亚以及摩托罗拉正好也都是通讯巨头,TI也没必要做这方面的计划。

在手机处置器高度集成的时期,智能手机的芯片一样平常分为基带芯片和应用处置器(AP)两大类,前者实现移动通话、数据功效;后者包罗CPU和GPU,主要卖力应用软件运行和多媒体、数据、文件处置等事情。此外,另有射频等焦点单,它们组合在一起构成了SoC芯片。

以是单单只有AP的芯片厂后期的生长步履维艰。当高通在2011把基带集成到处置器中的时刻,德州仪器的OMAP使用的照样外挂基带。手机厂商要选择TI的处置器,也就意味着还要另外购置基带产物,既增加了生产成本,也提高了芯片设计的难度。然则高通的骁龙可以让他们一劳永逸,更要害的是高通独占的专利授权模式,以强买强卖的强横之姿,虏获了不少手机厂商。

为了填补这块短板,英伟达收购了Icera,博通收购了瑞萨通讯芯片营业,英特尔收购了英飞凌。然而收购也是杯水车薪,这些厂商的基带芯片能力和高通相比逊色许多。

以英伟达为例,虽然黄仁勋那时考虑到基带集成到芯片的问题,然则他们收购的那家拥有基带专利的厂商在CDMA制式上毫无话语权(高通基本上垄断了大部门CDMA专利),这就导致使用英伟达芯片的手机不能支持某些运营商的网络。

不能否认的是,大多数厂商的基带跟高通比,要么差速率,要么差制式。苹果在后期投奔英特尔的那两年,被无数用户吐槽过打电话信号差的问题。

在这一点上,华为就异常有话语权。海思建立之初并不是为了手机服务,作为一家通讯装备商,任正非当初压根是否决做手机的,海思建立不久后进入的也是数字安防芯片,现在的安防巨头海康和大华都是海思芯片的老用户。

华为老兵戴辉曾在回忆海思崛起的文章中提到华为手机和芯片乐成的要害缘故原由之一,就是由于其拥有壮大的基带能力。

2010年,海思在华为传统的无线基站手艺和专利积累上,自研了用于数据卡(无线广域网调制解调器)的“巴龙”芯片,主要的功效是基带处置(BP),处置通讯协议。后期若是没有巴龙基带芯片护航,麒麟系列芯片很难和高通骁龙高端处置器硬碰硬。

除此之外,华为在操作系统上也站对了队,2009年第一款海思AP支持的是Window Phone系统,三年后的K3V2选择了安卓系统,至此才有了华为之后的故事。

从3G过渡到4G,从WCDMA、HSPA再到LTE,从LTE Cat.3到LTE Cat.4、LTE Cat.6、LTE cat.7到LTE cat.9等,基带手艺险些年年都在进化。

而基带的研发需要壮大的通讯手艺研发实力和每年数亿美元的连续研发投资,高投入、高风险特征,让手机芯片巨头们难以承受。同时,对于这些半导体老牌贵族来说,手机处置器不是它们最赚钱的营业,算得上无关紧要。最终,德州仪器在2012年正式退出移动芯片市场。

英特尔退出的时刻也是抱着相同的想法,手机处置器研发周期长,投入高,然则利润微薄,再加上苦于高通的基带专利用度,不如将眼光转向更赚钱、更有竞争力的营业。好比模拟芯片之于IT,桌面处置器之英特尔,高性能GPU之于英伟达。

2014年英伟达撤离智能手机市场,英特尔则是整合了移动部门,在2016年作废两款Atom系列处置器产物线的开发。除此之外,像博通、意法半导体这些曾在移动芯片市场有一席之地的半导体公司也连续不断地退出了。

传统半导体巨头纷纷在移动市场上折戟沉沙。

数风流人物还看目前

在老牌贵族止步移动处置器的时刻,新贵们也快速上位。

就在德州仪器推出的第二年,清华紫光在2013年以17亿美元的价钱收购了海内IC设计公司展讯,展讯的杀手锏是射频和基带芯片,这些都是紫光打造国产自研移动芯片的要害。拿下展讯后,紫光又收下了物联网芯片商锐迪科,有了现在的紫光展锐。

败走移动芯片营业的英特尔也在紫光展锐上投了90亿元,准备在移动处置器上再留一手,遗憾的是双方于5G方面的互助在今年三月被终止。

紫光展锐起步晚,在高通、海思推出集成4G基带的产物时,紫光展锐公布了WCDMA/TD-SCDMA的3G多模平台。而常年坚持Cortex-A7架构的紫光展锐也算是稳扎稳打,借着低廉的价钱,紫光展锐拿下了不少第三世界国家的手机市场。有报道显示,紫光展锐的手机芯片全球出货量高达7亿套,市占比27%。

值得一提的是,紫光展锐在2016年于南京江北新区建立了子公司,总投资19亿元,主要负担以5G、移动智能终端系统及软件为焦点内容的研发事情。在南京江北新区,同时另有诸多台积电、ARM科技,新思科技等产业链上下游的半导体企业。可以看到的是, 随着产业链的成熟,中国的移动芯片产业链集中度也越来越高。

在紫光展锐快速生长的这个时间周期内,另外一隅的华为毅然甩掉和运营商的定制化手机,从2012年自建自己的手机品牌,顺带拉了一把那时还无法和高通骁龙媲美的海思麒麟芯片,彼时海思已经将首次集成巴龙基带芯片的K3V3更名为麒麟910。

这个阶段华为自有品牌手机一直带着麒麟芯片往前走,再加上时代几个要害竞争对手掉了链子,华为手机的量也跟了上来。

后期麒麟芯片也用上了台积电最先进的工艺制程,再往后即是我们熟知的首个集成NPU专用硬件处置单元的麒麟970,现在再从设置上看,最新的麒麟980已经是芯片市场上的顶级作品,不论是CPU、GPU,照样基带、AI、协处置焦点等,完全能够和高通骁龙高端系列在移动处置器市场分庭抗礼。

从乔布斯将智能手机带入民众视线到现在渐趋饱和的智能手机全球市场,十多年时间,移动处置器市场款式已定,现在再也看不到昔日霸主们的身影,高通、海思、三星、联发科以及展锐,圈出了各自的一亩三分地,而且以5G为中央,睁开新一轮的竞争。

就在5月29日,联发科在台北电脑展时代公布了全球首款集成了5G基带芯片的7nm制程的SoC。三个月前,高通推出了第二代5G新空口(5G NR)调制解调器骁龙X55;年头华为也公布了5G基带芯片Balong(巴龙)5000,再加上紫光展锐的首款5G基带芯片春藤510,围绕新一轮通讯手艺睁开的芯片之战已经拉响了军号。

最后:

移动处置器的生长和手机的迭代是相互推进的历程,从最早的功效机到当前的智能机,芯片从单一的CPU到集成AP和BP的Soc,而这些转变也和移动通讯手艺生长息息相关。

从2G、3G到4G甚至正在建设的5G,每一代通讯手艺的变迁都意味着有人落伍,有人青云直上。

除此之外,系统、生态、硬件、软件,环环相扣,一招不慎,满盘皆输。若是华为昔时死磕WindowPhone系统,哪有厥后的麒麟芯片,而英特尔就是典型“一招不慎”的失败案例。

在移动处置器市场,传统的半导体老牌贵族退下了,剩下的都是厥后者居上的游戏。

留下评论