華為為什么可以把半導(dǎo)體老牌貴族做不好的移動(dòng)處理器做好
華為受到掣肘的時(shí)候，海思無(wú)疑是“關(guān)鍵人物”。但是在海思崛起前，曾經(jīng)的移動(dòng)處理器市場(chǎng)腥風(fēng)血雨，諸多傳統(tǒng)半導(dǎo)體巨頭面對(duì)這塊大蛋糕，垂涎欲滴，卻落了一個(gè)因噎廢食的下場(chǎng)。
如果要給手機(jī)芯片的演變史下個(gè)注腳：后來(lái)者居上最合適不過(guò)。
往者不可諫
在華為海思之前以及之后，鮮少看到國(guó)產(chǎn)手機(jī)芯片廠商的身影，紫光展銳算是正在成長(zhǎng)的一支新力量，小米澎湃還處于“難產(chǎn)”中。除此之外，即便是放眼全球，能夠在手機(jī)處理器上分得半杯羹的半導(dǎo)體企業(yè)也鳳毛麟角。
海思“備胎”之路不易，而那些敗走移動(dòng)芯片市場(chǎng)的傳統(tǒng)半導(dǎo)體巨頭也有諸多故事可以為后來(lái)人借鑒。
德州儀器（ti）在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的地位可以說(shuō)是德高望重，ti發(fā)明了工業(yè)界第一個(gè)dsp芯片，人類歷史上第一塊集成電路也是由ti的基爾比研制，開(kāi)辟晶圓代工先河的張忠謀是在ti受到的啟發(fā)。ti在早期基本攬下了電子產(chǎn)品的大半江山，計(jì)算機(jī)、手機(jī)、攝像機(jī)、投影機(jī)等產(chǎn)品都在它們的“勢(shì)力范圍”。
然而鮮為人道也的是，昔日的德州儀器在移動(dòng)芯片領(lǐng)域也是風(fēng)光無(wú)倆。那時(shí)候手機(jī)市場(chǎng)還是摩托羅拉、諾基亞的天下。
在2003年的時(shí)候，ti就推出了第一代移動(dòng)智能終端處理器omap 1，塞班時(shí)代的諾基亞手機(jī)以及一些windows mobile系統(tǒng)的部分手機(jī)，都是用的德州儀器的omap系列芯片。
圖 ｜ 第一代omap1710處理器芯片核心架構(gòu)圖
德州儀器設(shè)計(jì)的處理器穩(wěn)定性強(qiáng)、兼容性好、發(fā)熱與體積控制也非常合理，在當(dāng)時(shí)可以說(shuō)是秒殺一眾對(duì)手。
那時(shí)候華強(qiáng)北的山寨機(jī)才開(kāi)始蠢蠢欲動(dòng)，聯(lián)發(fā)科還沒(méi)做出turnkey的方案，用德州儀器方案的諾基亞是絕對(duì)的高端機(jī)。
到了智能手機(jī)混沌初開(kāi)時(shí)，移動(dòng)處理器市場(chǎng)出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的盛況，ti、高通、英偉達(dá)、英特爾、海思、聯(lián)發(fā)科等等都快速市場(chǎng)。不過(guò)除了實(shí)力雄厚的ti，剩下的幾家都是新入門的菜鳥(niǎo)。
高通在2007年推出第一代snapdragon產(chǎn)品時(shí)用的還是老舊arm11架框，而德州儀器已經(jīng)用上arm最新微架框cortex a8，差距顯而易見(jiàn)。英偉達(dá)則是在2008年發(fā)布了基于arm和geforce的移動(dòng)處理器tegra，之后的海思在2009年發(fā)布了第一款芯片k3v1（之后并未進(jìn)行市場(chǎng)化商用）。
然而，當(dāng)?shù)轮輧x器的好友諾基亞日落西山之時(shí)，承載著塞班系統(tǒng)的omap芯片也面臨崩盤(pán)的風(fēng)險(xiǎn)。雪上加霜的是，智能手機(jī)的發(fā)展伴隨著3g通信技術(shù)的全面普及也走向了一個(gè)新紀(jì)元，越來(lái)越多的視頻、圖像、語(yǔ)音功能被集成在小小的一塊屏幕中，移動(dòng)處理器的集成度越來(lái)越高。
一場(chǎng)洗牌即將到來(lái)。
基帶之痛
基帶有多關(guān)鍵呢？從最近蘋(píng)果和高通的和解就能看出，即便是蘋(píng)果，在基帶面前，也不得不向高通低下頭，基帶對(duì)手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的影響可見(jiàn)一斑。
而基帶的問(wèn)題也斷送了傳統(tǒng)半導(dǎo)體巨頭的移動(dòng)之路。德州儀器長(zhǎng)年深耕半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，未曾想過(guò)涉獵通信技術(shù)，那時(shí)和他們合作的諾基亞以及摩托羅拉正好也都是通信巨頭，ti也沒(méi)必要做這方面的打算。
在手機(jī)處理器高度集成的時(shí)期，智能手機(jī)的芯片一般分為基帶芯片和應(yīng)用處理器（ap）兩大類，前者實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通話、數(shù)據(jù)功能；后者包括cpu和gpu，主要負(fù)責(zé)應(yīng)用軟件運(yùn)行和多媒體、數(shù)據(jù)、文件處理等工作。此外，還有射頻等核心單，它們組合在一起構(gòu)成了soc芯片。
所以單單只有ap的芯片廠后期的發(fā)展步履維艱。當(dāng)高通在2011把基帶集成到處理器中的時(shí)候，德州儀器的omap使用的還是外掛基帶。手機(jī)廠商要選擇ti的處理器，也就意味著還要另外購(gòu)買基帶產(chǎn)品，既增加了生產(chǎn)成本，也提高了芯片設(shè)計(jì)的難度。但是高通的驍龍可以讓他們一勞永逸，更關(guān)鍵的是高通獨(dú)有的專利授權(quán)模式，以強(qiáng)買強(qiáng)賣的霸道之姿，虜獲了不少手機(jī)廠商。
為了彌補(bǔ)這塊短板，英偉達(dá)收購(gòu)了icera，博通收購(gòu)了瑞薩通信芯片業(yè)務(wù)，英特爾收購(gòu)了英飛凌。然而收購(gòu)也是杯水車薪，這些廠商的基帶芯片能力和高通相比遜色很多。
以英偉達(dá)為例，雖然黃仁勛當(dāng)時(shí)考慮到基帶集成到芯片的問(wèn)題，但是他們收購(gòu)的那家擁有基帶專利的廠商在cdma制式上毫無(wú)話語(yǔ)權(quán)（高通基本上壟斷了大部分cdma專利），這就導(dǎo)致使用英偉達(dá)芯片的手機(jī)不能支持某些運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)。
不可否認(rèn)的是，大多數(shù)廠商的基帶跟高通比，要么差速度，要么差制式。蘋(píng)果在后期投奔英特爾的那兩年，被無(wú)數(shù)用戶吐槽過(guò)打電話信號(hào)差的問(wèn)題。
在這一點(diǎn)上，華為就非常有話語(yǔ)權(quán)。海思成立之初并不是為了手機(jī)服務(wù)，作為一家通信設(shè)備商，任正非當(dāng)初壓根是反對(duì)做手機(jī)的，海思成立不久后進(jìn)入的也是數(shù)字安防芯片，如今的安防巨頭?？岛痛笕A都是海思芯片的老用戶。
華為老兵戴輝曾在回憶海思崛起的文章中提到華為手機(jī)和芯片成功的關(guān)鍵原因之一，就是因?yàn)槠鋼碛袕?qiáng)大的基帶能力。
2010年，海思在華為傳統(tǒng)的無(wú)線基站技術(shù)和專利積累上，自研了用于數(shù)據(jù)卡（無(wú)線廣域網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器）的“巴龍”芯片，主要的功能是基帶處理（bp），處理通信協(xié)議。后期如果沒(méi)有巴龍基帶芯片護(hù)航，麒麟系列芯片很難和高通驍龍高端處理器硬碰硬。
除此之外，華為在操作系統(tǒng)上也站對(duì)了隊(duì)，2009年第一款海思ap支持的是window phone系統(tǒng)，三年后的k3v2選擇了安卓系統(tǒng)，至此才有了華為之后的故事。
從3g過(guò)渡到4g，從wcdma、hspa再到lte，從lte cat．3到lte cat．4、lte cat．6、lte cat．7到lte cat．9等，基帶技術(shù)幾乎年年都在進(jìn)化。
而基帶的研發(fā)需要強(qiáng)大的通信技術(shù)研發(fā)實(shí)力和每年數(shù)億美元的持續(xù)研發(fā)投資，高投入、高風(fēng)險(xiǎn)特征，讓手機(jī)芯片巨頭們難以承受。同時(shí)，對(duì)于這些半導(dǎo)體老牌貴族來(lái)說(shuō)，手機(jī)處理器不是它們最賺錢的業(yè)務(wù)，算得上可有可無(wú)。最終，德州儀器在2012年正式退出移動(dòng)芯片市場(chǎng)。
英特爾退出的時(shí)候也是抱著相同的想法，手機(jī)處理器研發(fā)周期長(zhǎng)，投入高，但是利潤(rùn)微薄，再加上苦于高通的基帶專利費(fèi)用，不如將目光轉(zhuǎn)向更賺錢、更有競(jìng)爭(zhēng)力的業(yè)務(wù)。比如模擬芯片之于it，桌面處理器之英特爾，高性能gpu之于英偉達(dá)。
2014年英偉達(dá)撤離智能手機(jī)市場(chǎng)，英特爾則是整合了移動(dòng)部門，在2016年取消兩款atom系列處理器產(chǎn)品線的開(kāi)發(fā)。除此之外，像博通、意法半導(dǎo)體這些曾在移動(dòng)芯片市場(chǎng)有一席之地的半導(dǎo)體公司也接二連三地退出了。
傳統(tǒng)半導(dǎo)體巨頭紛紛在移動(dòng)市場(chǎng)上折戟沉沙。
數(shù)風(fēng)流人物還看今朝
在老牌貴族止步移動(dòng)處理器的時(shí)候，新貴們也快速上位。
就在德州儀器推出的第二年，清華紫光在2013年以17億美元的價(jià)格收購(gòu)了國(guó)內(nèi)ic設(shè)計(jì)公司展訊，展訊的殺手锏是射頻和基帶芯片，這些都是紫光打造國(guó)產(chǎn)自研移動(dòng)芯片的關(guān)鍵。拿下展訊后，紫光又收下了物聯(lián)網(wǎng)芯片商銳迪科，有了如今的紫光展銳。
敗走移動(dòng)芯片業(yè)務(wù)的英特爾也在紫光展銳上投了90億元，準(zhǔn)備在移動(dòng)處理器上再留一手，遺憾的是雙方于5g方面的合作在今年三月被終止。
紫光展銳起步晚，在高通、海思推出集成4g基帶的產(chǎn)品時(shí)，紫光展銳發(fā)布了wcdma／td－scdma的3g多模平臺(tái)。而常年堅(jiān)持cortex－a7架構(gòu)的紫光展銳也算是穩(wěn)扎穩(wěn)打，借著低廉的價(jià)格，紫光展銳拿下了不少第三世界國(guó)家的手機(jī)市場(chǎng)。有報(bào)道顯示，紫光展銳的手機(jī)芯片全球出貨量高達(dá)7億套，市占比27％。
值得一提的是，紫光展銳在2016年于南京江北新區(qū)成立了子公司，總投資19億元，主要承擔(dān)以5g、移動(dòng)智能終端系統(tǒng)及軟件為核心內(nèi)容的研發(fā)工作。在南京江北新區(qū)，同時(shí)還有諸多臺(tái)積電、arm科技，新思科技等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的半導(dǎo)體企業(yè)。可以看到的是， 隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，中國(guó)的移動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)鏈集中度也越來(lái)越高。
在紫光展銳快速成長(zhǎng)的這個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，另外一隅的華為毅然拋棄和運(yùn)營(yíng)商的定制化手機(jī)，從2012年自建自己的手機(jī)品牌，順帶拉了一把當(dāng)時(shí)還無(wú)法和高通驍龍媲美的海思麒麟芯片，彼時(shí)海思已經(jīng)將首次集成巴龍基帶芯片的k3v3更名為麒麟910。
這個(gè)階段華為自有品牌手機(jī)一直帶著麒麟芯片往前走，再加上期間幾個(gè)關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手掉了鏈子，華為手機(jī)的量也跟了上來(lái)。
后期麒麟芯片也用上了臺(tái)積電最先進(jìn)的工藝制程，再往后便是我們熟知的首個(gè)集成npu專用硬件處理單元的麒麟970，如今再?gòu)呐渲蒙峡?，最新的麒?80已經(jīng)是芯片市場(chǎng)上的頂級(jí)作品，不論是cpu、gpu，還是基帶、ai、協(xié)處理核心等，完全能夠和高通驍龍高端系列在移動(dòng)處理器市場(chǎng)分庭抗禮。
從喬布斯將智能手機(jī)帶入大眾視線到如今漸趨飽和的智能手機(jī)全球市場(chǎng)，十多年時(shí)間，移動(dòng)處理器市場(chǎng)格局已定，如今再也看不到昔日霸主們的身影，高通、海思、三星、聯(lián)發(fā)科以及展銳，圈出了各自的一畝三分地，并且以5g為中心，展開(kāi)新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。
就在5月29日，聯(lián)發(fā)科在臺(tái)北電腦展期間發(fā)布了全球首款集成了5g基帶芯片的7nm制程的soc。三個(gè)月前，高通推出了第二代5g新空口（5g nr）調(diào)制解調(diào)器驍龍x55；年初華為也發(fā)布了5g基帶芯片balong（巴龍）5000，再加上紫光展銳的首款5g基帶芯片春藤510，圍繞新一輪通信技術(shù)展開(kāi)的芯片之戰(zhàn)已經(jīng)拉響了號(hào)角。
最后：
移動(dòng)處理器的發(fā)展和手機(jī)的迭代是相互推進(jìn)的過(guò)程，從最早的功能機(jī)到當(dāng)前的智能機(jī)，芯片從單一的cpu到集成ap和bp的soc，而這些變化也和移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)。
從2g、3g到4g乃至正在建設(shè)的5g，每一代通信技術(shù)的變遷都意味著有人落后，有人青云直上。
除此之外，系統(tǒng)、生態(tài)、硬件、軟件，環(huán)環(huán)相扣，一招不慎，滿盤(pán)皆輸。如果華為當(dāng)年死磕windowphone系統(tǒng)，哪有后來(lái)的麒麟芯片，而英特爾就是典型“一招不慎”的失敗案例。
在移動(dòng)處理器市場(chǎng)，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體老牌貴族退下了，剩下的都是后來(lái)者居上的游戲。
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