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“華為Mate 40搭載了強大的麒麟9000芯片，是華為史上最強大的芯片。”余承東在華為Mate 40的發(fā)布會上介紹到。 
根據余承東的介紹，麒麟9000是世界上首個采用5nm制程的5G手機SoC，集成153億個晶體管，相比于A14多了30%，集成8核CPU、24核GPU和NPU AI處理器，另外還搭載華為自研第三代5G移動通信芯片，與同類旗艦芯片相比均有速度方面的提升，表現優(yōu)異。
不過這一款“世界尖端的5G SoC”，在備受打壓之下即將成為華為手機芯片史上的絕唱。
“絕唱”一詞，給予麒麟9000肯定的同時略顯悲壯。
悲壯之外，華為從自研手機芯片發(fā)展至今，還經歷了什么樣的變化？
復盤華為手機芯片的發(fā)展歷程，可以用“一切皆有可能”概括之。
從GSM到華為終端公司
在華為手機芯片發(fā)展史上，有兩個不可或缺的部分，華為終端公司和海思半導體。
華為最早以交換機起家，之后注重無線技術領域的產品研發(fā)，成立終端公司則是一次戰(zhàn)略失誤后的決定。
早在1995年，華為就看好無線通信網的未來，鑒于CDMA的高端技術幾乎被美國高通所壟斷，華為選擇了另一種無線通信技術——全球移動通信技術（GSM）產品的自主研發(fā)。
1997年，中國移動采用的GSM設備在國內移動用戶占有率達到42.5%，在國內移動通信市場取得巨大成功。看中這塊市場，同年7月，華為用第一代自研GSM系統(tǒng)成功撥通第一通電話后，便立即集中火力投入到GSM商用產品的研發(fā)，甚至為避免資源分散，放棄了已經取得一點成績的CDMA的研發(fā)。至于當時從日本傳來的小靈通（PHS）技術，華為認為該技術落后，很早就放棄了。
然而，世事難料，郵電拆分后，中國電信遲遲拿不到移動牌照，選擇了PHS，而中國聯通也選擇了CDMA，華為既沒有打入中國電信和中國聯通的市場，也遲遲未進入中國移動的主流GSM市場。不過華為沒有屈服，而是反倒以更強的力量投入到GSM產品的更新換代之中，順勢開始研發(fā)3G，這才有了后來的終端公司。
“當年我們沒有想過做終端，是被逼上馬的。華為的3G系統(tǒng)賣不出去，是因為沒有配套手機可以用?！比握钦劶俺闪⒔K端公司的原因時說到。
2003年，華為斥資十億做手機，并成立了獨立的終端公司。在很長的一段時間里，華為手機的發(fā)展并不順利，為了在手機紅海中殺出一條路來，華為手機選擇做搭配自己的3G系統(tǒng)做運營商定制機，但利潤率極低，甚至險些在2008年被賣掉。
但正是這在風暴中存活下來的華為手機，日后成為華為手機芯片成長路上的“最強輔助”。
終端公司與海思手機芯片，從單干到合體
在華為終端公司成立不久后不滿一年的時間里，海思半導體也成立，其設計的芯片獨立核算、獨立銷售，內部稱為“小海思”。
海思半導體的前身是1991年成立的華為集成電路設計中心，在華為的支持下，海思半導體成長迅速。根據ICinsights數據顯示，2017年海思的銷售額已達47.15億美元（約317億元人民幣），躋身全球十大芯片設計公司，位居第七。
在做手機芯片之前，“小海思”做過SIM卡芯片、視頻監(jiān)控芯片、機頂盒芯片等業(yè)務。雖然海思半導體和華為終端公司成立時間間隔不久，但根據華為老兵戴輝的介紹，海思決定做手機芯片，是被渴望賺快錢所刺激的，與終端公司并沒有什么關系。從華為手機芯片初期的商業(yè)模式來看，確實如此。
2006年，聯發(fā)科推出GSM的交鑰匙解決方案，山寨的GSM功能機產業(yè)迅速崛起，海思看得眼紅，希望能夠復制聯發(fā)科的模式，同年著手啟動GSM智能手機交鑰匙解決方案的開發(fā)。
歷經三年，終于在2009年，海思推出第一個GSM低端智能手機解決方案，采用Windows Mobile操作系統(tǒng)。其中基帶處理器（BP）技術自研，技術源自華為GSM基站。應用處理器（AP）芯片名為K3V1，采用110nm工藝制程，當時競爭對手的工藝制程已經達到65nm、55nm甚至是45nm。
這里的工藝制程代表的是集成電路的精細度，一般而言，工藝制程越先進，器件的特征尺寸越小，集成度越高，功耗就會降低，器件性能得到提高。110nm相對于45nm而言，意味著高功耗和低性能，加上Windows Mobile操作系統(tǒng)也已日落西山，有方案沒客戶，華為第一代GSM戰(zhàn)績慘烈。
即便是借鑒聯發(fā)科找山寨廠做整機也沒能大賣，K3V1最終還是淪為“試錯”產品。這也讓華為意識到，聯發(fā)科的模式無法復制，要想讓華為的芯片存活，就要依靠自己的手機，移動終端和手機芯片必須結合起來。
2009年，移動終端芯片從海思半導體轉移到華為的移動終端公司體內，也就是內部所稱的“大海思”，為補償海思半導體的前期投入，移動終端公司為其支付3千萬美元。
自此，海思移動終端芯片的商業(yè)模式徹底改變，并由有“拼命三郎”之稱的王勁負責移動終端芯片的研發(fā)。
王勁帶領團隊設計出用于處理通信協議的“巴龍”芯片后，時隔兩年，即2012年開發(fā)出第二款手機SoC芯片K3V2，采用Arm架構，支持安卓操作系統(tǒng)。
這顆芯片有很多突破性的成績，它是第一顆用在華為自家手機上的芯片，是當時業(yè)界最小的手機芯片，也是繼英偉達tegra3之后的第二顆四核A9處理器。
突破性成績的另一面，是臺積電40nm工藝制程和比較少見的來自Vivante公司的GC4000 GPU，同時期的高通APQ8064和三星Exynos4412都已經用上了28、32nm的工藝。相比之下，K3V2功耗高發(fā)熱量大，GPU兼容性差。
當時分管海思市場營銷的艾偉曾表示，K3V2雖然是當時較為成熟的一款產品，但相比同時期高通的旗艦處理器仍有明顯差距。K3V2帶給手機用戶的糟糕體驗并沒有獲得市場的認可。
華為Ascend D 手機，圖片源自愛搞機
盡管K3V2飽受詬病，但是華為一直堅持在自家的手機上用這款芯片，不斷從軟件側和硬件側改進，從D系列開始，P系列、Mate系列均是搭載K3V2，直到P6，連余承東都開始動搖了，任正非還是堅持要用。當時有網友調侃余承東：“海思恒久遠，一顆（K3V2）永流傳”。
至于為什么要堅持用K3V2，這是華為相比于其他手機廠商的優(yōu)勢，華為手機為海思芯片提供了試錯的機會，而海思芯片正是在不斷試錯中一點一點改進。在任正非看來，海思芯片是華為手機的長遠戰(zhàn)略投資，是需要聚焦的主航道，需要花大力氣投入，為此任正非還不惜砍掉了歐洲運營商上千萬的定制手機。
華為將自研芯片最終賭注押在P6上。P6是一款定價較低的超薄旗艦手機，厚度6.18毫米，采用大量前沿工藝，依然搭載做了少許改進但本質上并沒有太多變化的1.5GHz的海思K3V2四核處理器。
無論是從P6的生產上，還是從P6的傳播上，華為幾乎都耗盡全力，拼死一搏，生產時研發(fā)團隊沒日沒夜地在生產現場蹲守、推廣時地毯式地廣告轟炸和媒體投放。
終于，P6成為中端機型中的爆款。不幸的是，王勁在此次“戰(zhàn)役”中勞累過度，因病逝世，幸運的是，王勁及其團隊的努力沒有白費，華為手機芯片開始走上坡路。
華為手機加麒麟SoC的高光時代
王勁之后，胡波接任，華為手機芯片厚積而薄發(fā)。
正如“麒麟”這一中國神獸的名字一樣，作為華為的“神獸”，麒麟芯片帶領華為走向新高度。
2014年初，華為海思推出了首款手機SoC麒麟910，作為全球首款四核SoC芯片，搭載4x A9 1.6GHz CPU，Mali-450 GPU，支持LTE 4G網絡，實現了性能與功耗的平衡，華為Mate2、P6 S、P7、H30等手機均搭載麒麟910，贏得得了良好的口碑。
這也是華為海思麒麟SoC時代的起點。
事實上，繼K3V2之后，2012年底，華為內部針對要不要繼續(xù)開發(fā)K3V2 Pro版本討論過一段時間，但后來覺得其競爭力弱，停掉此項目，并于2013年立項了名為“K3V3”的新項目，期望在做一顆規(guī)格領先的獨立芯片，外掛一顆全球首發(fā)支持的LTE Cat.6的巴龍720芯片，采用應用處理器外掛基帶的模式交付終端客戶。
不過，就在項目按計劃進行時，華為芯片研發(fā)主管William指出這種交付模式的成本競爭力不夠，希望能夠在保證規(guī)格競爭力的同時降低整體成本。團隊最終決定，采用整合AP和BP的SoC方式，并確定于2013年4月投片。
麒麟910之后，與其并行開發(fā)的麒麟920也于同年推出，大膽采用四大核A15與四小核A7 CPU相結合的架構，性能與功耗均衡，取得突破性成績。當時搭載麒麟920的Mate 7發(fā)布時十分火爆，華為手機部門的老員工都搶不到貨。
2014年，華為首款64位手機SoC麒麟620發(fā)布，搭載該顆芯片的榮耀6X成為華為首款出貨量超過一千萬的手機。至于麒麟600系列首款SoC為何叫麒麟620而不是610，是因為華為此前規(guī)劃了32位的麒麟610，后來轉為64位，計劃終止。
2015年，華為海思相繼推出麒麟930和麒麟950，麒麟930是900系列從32位向64位轉化的節(jié)點，麒麟950更是取得突破性成績，直接跳過20nm工藝制程，是業(yè)界率先使用臺積電16nm FinFET（鰭式場效應晶體管）工藝的SoC。
盡管隨著摩爾定律的演進，16nm放在今天已經不能算是特別尖端的工藝，但在2015年卻站在全球半導體工藝的最前沿。當時的海思規(guī)模小，在臺積電的客戶排名上處于50名開外的位置，想要率先導入16nm工藝，不僅面臨著工程化難題，還面臨著合作難題。
麒麟能夠率先用上16nm工藝，得益于華為海思總裁何庭波的前瞻性，她很早就意識到手機芯片工藝的技術極限，在手機芯片主流市場普遍使用28nm的時候，就開始思考2年后的麒麟該何去何從。
2012年底，何庭波拜訪FinFET晶體管技術發(fā)明者胡正明教授，請教FinFET技術在16nm工藝上的可實現性，此后決定直接跳過20nm，專注16nm的技術突破。
2013年1月，何庭波帶領海思骨干成員去臺灣拜訪時任臺積電輪值CEO劉德音，盡管2013年的華為海思手機芯片產量不大，但臺積電卻看到了海思芯片在華為手機未來全球版圖規(guī)劃中的重要性，促使兩者在此次會面中達成戰(zhàn)略協議，海思成為臺積電16nm首發(fā)合作伙伴。
除了先進工藝，麒麟950還有其他跨越性成績：首次實現自研ISP（圖像信號處理）、DDR（雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器）、Phy（端口物理層）、PMU（電源管理單元）并商用，采用新一代自研芯片，支持全國漫游……
據悉，相比于麒麟930，麒麟950在性能提升11%的同時，功耗降低20% ，圖形生成能力提升100% 。
后來，從麒麟960到麒麟990的迭代，麒麟SoC也分別率先使用10nm和7nm+工藝，華為海思一次又一次站上世界半導體工藝的最前沿，躍升為臺積電的第二大客戶。
今年4月，國內分析機構CINNO Research發(fā)布的月度半導體產業(yè)報告顯示，華為海思在中國智能手機處理器市場的份額達到43.9%，首次超越高通。在之后IC Insights公布的2020年第一季度全球前十大半導體廠商中，海思首次位居其中，而這些成績也逐漸被國際科技巨頭視為有力的競爭對手。
重重打壓，麒麟9000或成絕唱
從古至今，似乎可以將打擊分為兩種，“落后就要挨打”和“槍打出頭鳥”，華為屬于后者。
2018年，美國政府開始針對華為采取制裁措施：反對華為與美國電話電報公司 AT&T 簽約，禁止華為手機進入美國市場；美國政客多次表示華為手機留“后門”并竊取用戶數據，呼吁盟友禁用華為設備；8 月簽署《國防授權法案》，禁止美國政府和政府承包商使用華為和中興的部分技術等等。
最終在2019年5月15日，華為公司及其 70 家附屬公司被美國商務部工業(yè)與安全局（BIS）列入出口管制“實體名單”，盡管海思的備胎一夜之間全部轉正，但不得不面對麒麟芯片原先所依賴的全球產業(yè)鏈斷裂、生產陷入困境的事實。
華為采取了許多補救措施，一邊瘋狂加碼產能，一邊尋找實體名單之外的公司尋求合作，但是美國政府的打擊力度越來越大，被列入實體名單的公司越來越多，華為最擔心的事情還是發(fā)生了：自2020年9月15日起，臺積電等代工廠不再為華為代工。
余承東在中國信息化百人會2020年峰會上遺憾地表示，今年可能是麒麟高端芯片發(fā)展的最后一代。與此同時，原本應該發(fā)布的麒麟1020處理器“憑空消失”，麒麟9000取而代之，這一行動被外界解讀為是華為將原本的麒麟1020處理器改名為麒麟9000，期望在未來靠自己的力量來彌補從1000到9000的差距，不僅有設計芯片的能力，還有自己制造手機芯片，即從只做設計和銷售的Fabless模式轉變?yōu)檫€包括制造、封裝測試在內的IDM模式。
不過，從全球半導體產業(yè)商業(yè)模式的發(fā)展來看，為了擴大生產規(guī)模和提高競爭力，從IDM轉變?yōu)镕abless的公司較多，礙于全球已有的半導體產業(yè)鏈格局和資金風險，幾乎沒有Fabless成功演變?yōu)镮DM公司。
轉變或者不轉變，擺在華為面前的，都是難題。
雷鋒網小結
縱觀華為手機芯片發(fā)展歷程，在不到20年的時間里，從堅持不做手機到轉變觀念成立終端公司，從備受群嘲的K3V2到一騎絕塵的麒麟芯片。
雖然華為手機芯片之路暫時將在麒麟9000畫下句點，但華為手機芯片的明天同樣值得期待，就像當初華為堅持在自己的手機上用K3V2時，沒有人能夠預料華為能夠設計出業(yè)界領先的麒麟芯片。
華為手機芯路，一切皆有可能。
文中未標注圖片源自華為
本文參考來源：
1．《華為研發(fā)》，張利華，2017
2.《熵減：華為活力之源》，華為大學，2019
3.《一位前華為人親歷的華為手機發(fā)展史：最牛產品是如何煉成的》，上觀新聞，戴輝，2018
4.《華為手機往事：一個硬核直男的崛起故事》，張假假，2019
5.《華為芯片20年》，陳杭，2019
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