華為的芯片研究和應(yīng)用并不是一蹴而就，從最初的產(chǎn)品性能差距明顯，到后期性能基本持平，華為的芯片研究和市場(chǎng)經(jīng)歷過大起大落，華為是怎樣走向自主研究的道路的?

華為海思的芯片布局

華為海思的芯片布局大致是什么樣的，我們可以簡(jiǎn)單的分為5大類：1、手機(jī)Soc，2、連接類芯片(基帶芯片，基站芯片等)，3、服務(wù)器芯片，4、AI芯片，5、其他芯片。

先說說手機(jī)Soc，從2009年推出K3芯片為止，到如今的麒麟980，華為海思一步一個(gè)腳印，經(jīng)歷了這么10年的發(fā)展，在性能上都能夠PK巨頭高通了。而連接類芯片包含兩個(gè)方向，一類是基帶芯片，比如巴龍5000，是為手機(jī)及聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備服務(wù)的，一類是基站使用的芯片，比如前段時(shí)間發(fā)布的天罡，這是一款5G基站核心芯片。服務(wù)器芯片則是鯤鵬系列，比如今年推出的ARM服務(wù)器芯片鯤鵬920，面向的是均衡服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器及高密度服務(wù)器市場(chǎng)。AI芯片，則主要是昇騰系列，在去年華為發(fā)布了昇騰910和昇騰310兩款A(yù)I芯片，之前傳言說微軟都有可能會(huì)采用華為的AI芯片，不過后面沒新的消息了。

最后說說其他芯片，這一類覆蓋的范圍最廣，但又最不知名，大家更多的只關(guān)注整機(jī)產(chǎn)品，不關(guān)注芯片品牌。比如物聯(lián)網(wǎng)芯片，像NB-lOT,華為就出貨2000多萬片了;還有像IPC視頻編解碼芯片，用于電視、機(jī)頂盒等;還有圖像信號(hào)處理芯片用于安防監(jiān)控?cái)z像頭等;以及華為用于路由器、交換機(jī)等產(chǎn)品的芯片。

可見，這樣一分析起來，華為海思的芯片基本上布局非常廣了，遠(yuǎn)不是我們表面上看到的麒麟、巴龍系列芯片這么簡(jiǎn)單。也正因?yàn)槿绱耍?018年華為海思的營(yíng)收達(dá)到了500多億。

芯片事業(yè)開始于1991年集成電路設(shè)計(jì)中心

事實(shí)上，華為從20多年前就開始做芯片，華為的芯片事業(yè)開始于1991年的華為集成電路設(shè)計(jì)中心;1993年，又成立了專門負(fù)責(zé)專用集成電路芯片技術(shù)的研發(fā)隊(duì)伍，1993年年底華為推出了第一款芯片——用于C&C08交換機(jī)的ASIC芯片;1995年中研部成立，又升級(jí)為基礎(chǔ)研究部來負(fù)責(zé)華為的芯片設(shè)計(jì)。隨后，華為一直大力投入到ASIC芯片設(shè)計(jì)上，直到2004年后開始獨(dú)立運(yùn)作，改為華為控股的海思半導(dǎo)體公司，準(zhǔn)備從3G芯片入手，并且將產(chǎn)品先后打入了沃達(dá)豐、德國(guó)電信、法國(guó)電信、NTT DoCoMo等全球頂級(jí)運(yùn)營(yíng)商，銷量累計(jì)近1億片，與當(dāng)時(shí)的3G芯片老大高通大概各占據(jù)了一半的市場(chǎng)份額。

華為從2008年才開始正式進(jìn)入手機(jī)芯片研發(fā)領(lǐng)域，并且一直采取購(gòu)買ARM的技術(shù)授權(quán)，采用ARM的架構(gòu)。據(jù)悉，海思在2013年取得了ARM的架構(gòu)授權(quán)，即可以對(duì)ARM原有架構(gòu)進(jìn)行改造和對(duì)指令集進(jìn)行擴(kuò)展或縮減。任正非也向記者表示，華為擁有ARM架構(gòu)(v8)的永久性授權(quán)。

到了2009年，海思發(fā)布了第一款智能手機(jī)芯片K3v1。雖然由于技術(shù)上的不成熟導(dǎo)致這款芯片最終沒有走向市場(chǎng)化，但是它為麒麟的成長(zhǎng)奠定了基礎(chǔ)。2012年任正非對(duì)芯片業(yè)務(wù)提出新的指標(biāo)：每年4億美元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，發(fā)展20000研發(fā)人員。根據(jù)《華為研發(fā)》一書中介紹，2016年華為僅在手機(jī)自主芯片海思麒麟投入高達(dá)100億元人民幣，2017年，搭載華為海思麒麟Kirin芯片的華為和榮耀終端產(chǎn)品出貨量已經(jīng)突破1億部。而華為在芯片生產(chǎn)領(lǐng)域采取的是與晶圓廠合作輕資產(chǎn)的芯片設(shè)計(jì)模式。即海思僅僅負(fù)責(zé)芯片的設(shè)計(jì)，而將生產(chǎn)、封裝和測(cè)試等技術(shù)含量較低的環(huán)節(jié)外包給下游廠商。

麒麟芯片的研發(fā)道路

2009年底，手機(jī)應(yīng)用處理器業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)到終端公司，直接配套華為手機(jī)。有了靠山，K3處理器才得以繼續(xù)開發(fā)。3年后，改進(jìn)版K3V2誕生，它采用了主流的ARM四核架構(gòu)，并支持安卓操作系統(tǒng)。

然而，沒有什么事能盡如人意，更哪來什么躺贏。由于研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，采用的40nm工藝比問世時(shí)主流的高通和三星處理器工藝再次落后一代。性能跟不上，功耗卻大的多。同時(shí)，K3V2采用的GPU GC4000游戲兼容性也不太好，稍微大點(diǎn)的游戲就卡頓。這些問題導(dǎo)致當(dāng)年采用了K3V2的華為旗艦機(jī)D1和D2剛發(fā)售就被用戶頻頻吐槽，“暖手寶”、“拖拉機(jī)”成為了代名詞。

2013年6月，搭載K3V2改進(jìn)版K3V2E的旗艦機(jī)P6發(fā)布。雖然仍有很多Bug需要靠軟件來打補(bǔ)丁，但P6以當(dāng)時(shí)最薄的機(jī)身和優(yōu)秀的外觀設(shè)計(jì)贏得了市場(chǎng)，銷量高達(dá)400萬部。這份還不錯(cuò)的成績(jī)單讓老余也松了一口氣。

2014年6月，華為將應(yīng)用處理器和自研的基帶處理器巴龍720集成在一個(gè)芯片上，構(gòu)成片上系統(tǒng)(SoC，System on Chip)，并率先應(yīng)用在榮耀6手機(jī)上。翻山越嶺以后的華為，把這款芯片命名為麒麟920。

榮耀6發(fā)布后的三個(gè)月，華為發(fā)布了搭載了升級(jí)版麒麟925的Mate7。麒麟920和925采用先進(jìn)的28nm工藝，ARMBig. Little架構(gòu)。由4個(gè)A7核、四個(gè)A15核以及一個(gè)i3協(xié)處理器組成，針對(duì)不同應(yīng)用切換不同的處理器工作模式，因此功耗很低。GPU采用ARM的Mali-T628，也比之前的性能有了很大提升。Mate7的指紋識(shí)別功能經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的反復(fù)優(yōu)化，識(shí)別時(shí)間小于1s，達(dá)到了當(dāng)時(shí)業(yè)界的最高水平。加之Mate7的金屬機(jī)身，簡(jiǎn)約大氣，無論內(nèi)外，都很討喜。

華為能夠最后生產(chǎn)出麒麟這樣的產(chǎn)品，和其在生產(chǎn)模式和產(chǎn)品研究上的不斷進(jìn)行的投入分不開，并完成了芯片技術(shù)和手機(jī)終端產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)和進(jìn)步。和高通處理器相比，麒麟處理器還有許多差異化設(shè)計(jì)，也為手機(jī)增添了新的應(yīng)用功能和特色。