麒麟晶片的「三心主義」:後進生的逆襲之道

在麒麟芯片的逆襲過程中,決心、信心和耐心缺一不可。這其中最重要的就是耐心。這也是區分優秀公司和卓越公司的分水嶺——只有堅持到跨過了那個突破點,你才有可能進入新的境地,看到更美的風景。

不懂技術大師/文

2012年8月,搭載K3V2處理器的華為Ascend D1智能手機在中國市場率先發貨,這是麒麟芯片第一次搭載在華為的高端手機上。可惜的是,被“趕鴨子上架”的K3V2與懷揣“高端夢”的華為手機D1同樣命運——折戟沉沙,銷量不佳。

6年後,麒麟芯片的一舉一動都已是萬眾矚目。2018年8月31日,麒麟980在柏林發佈,實現了“六項第一”,也是全球首款採用7nm工藝製程的芯片,早於蘋果A12處理器,領先於高通新一代驍龍855至少三個月,領先三星的獵戶座9820更是約半年的時間。

而麒麟980的前代麒麟970,已經在商業上取得了巨大的成功,搭載它的產品包括Mate10系列、P20系列、nova3以及榮耀系列的部分產品,僅高端產品Mate10和P20系列總出貨量已超過2000萬臺,加上更具出貨能力的中端nova和榮耀部分產品,麒麟970的整體出貨量更是不容小覷,直逼高通845的出貨量。

可以說,華為消費者業務的成功與麒麟芯片的成長密不可分。在這裡,我們不談技術參數,我們想知道,麒麟芯片是如何能夠在6年時間裡,從起步時的一窮二白走向全球領先的。

麒麟芯片的“三心主義”:後進生的逆襲之道

戰略取捨之決心

眾所周知,芯片研發週期長、投入高、風險大,是門檻很高的產業。以麒麟980為例,從立項到量產,歷經了超過三年的過程。更嚴峻的是,去掉早期工藝研究、可靠性IP論證和工程化驗證的時間,實際剩下的量產週期僅約半年左右,也就是說只能允許一次投片修正,否則就會影響芯片的正常量產,造成產品延期上市或是項目失敗。

同時,芯片的投資也非常嚇人。按照行業規律,每一代工藝的提升,對應的投入都要翻倍。華為對麒麟芯片的投入也是每隔2至3年投入就會翻倍增長,其中麒麟980的投入就遠遠超過了3億美元。

高壁壘註定芯片產業只是少數玩家參與的行業。那為什麼華為要一頭扎進去呢?

iPhone的誕生宣告移動互聯網時代的到來,手機行業也從功能機時代進入智能機時代。2011年年底,一直以運營商貼牌為主業的華為終端公司宣佈以最終消費者為中心,面向公開市場進行轉型,創新驅動也取代價格驅動成為發展2C業務的主要考量。

2011年,也恰是手機行業大變之年。三星和蘋果在出貨量上即將趕超諾基亞、喬幫主謝世、互聯網公司扎堆進入手機行業、小米躥紅,入口之爭水深火熱。

作為2C市場的後來者,要打破以蘋果、三星為主導的市場,華為需要一個突破口。

經過討論,華為認定所有創新的最底層都歸結到了芯片,芯片是應用花朵生長最底層的土壤,也是一切軟硬件創新的本源。如果創新只停留在應用層,這種創新是不穩固的,就像建立在流沙上的城堡,非常脆弱容易消散。

站在華為消費者業務的角度來看,自研芯片勢在必行。這可以更加靈活定義自己的產品,把控上市時間,帶給用戶更多差異化的體驗,擺脫產品同質化的印象。

對於華為自身而言,芯片也有其發展的必要性。華為的戰略設計分為ABC三種體系,分別針對不同的戰略目標。A角定位現實主義,直攻山頭,目標是勝利,來不及顧及更遠、更寬的未來。B角構建理想方案,在A角攻山頭的時候可以廣開視野,研究“空天一體戰”如何優化對山頭的攻擊。C角的目標就是實現自立,要能夠在某些零件得不到供應時,實現自立。

C角之難,難於上青天。華為芯片就是那個C角。在這裡,不得不佩服一下任正非的高瞻遠矚。

麒麟芯片的“三心主義”:後進生的逆襲之道

戰略可行性之信心

其實,下定開發自研芯片的決心並不難,大家都知道芯片是核心科技,是ICT行業皇冠上的明珠。但,這畢竟只是第一步。投入芯片,是一場長期戰爭,需要的不是拍腦袋的熱情,而是基於理性分析的信心。而最關鍵的是商用,最終檢驗成敗的則是消費者。

大家還記得小米曾經也有自己的處理器嗎?那款搭載在小米5C之上的“澎湃S1”。

澎湃S1的綜合性能相當於高通驍龍625,採用28nm工藝,平心而論,作為小米第一款處理器,澎湃S1算合格的了。要知道,那時K3V2還不如澎湃S1,甚至和同時代的任何處理器都無法相提並論,經常因為卡頓發熱被消費者詬病吐槽。

雷軍在2017年2月澎湃S1的發佈會上曾經說:“小米選擇這條路是九死一生, 可能十年才能見碩果。”

但是,5C過後,小米再也沒有發佈過任何搭載澎湃處理器的手機。

今年五月,網上曾盛傳,小米旗下使用臺積電16納米工藝的澎湃S2即將亮相。然而科技發展得太快了,當以華為為首的友商們紛紛跨入了7納米時代,10納米工藝更是已經相當成熟,相比之下,小米的16納米工藝自研芯片就顯得非常不合時宜。更令人難堪的是,就算是16納米,小米仍然面臨著設計難度加大,芯片研發成本提升帶來的量產難關。

芯片觀察公司Semiengingeering之前曾刊發過一篇文章,介紹了不同工藝下開發芯片所需要的費用,其中28nm節點上開發芯片只需投入5130萬美元,16nm節點需要1億美元,7nm節點需要2.97億美元。到了5nm節點,開發芯片的費用將達到5.42億美元。

這與華為Fellow艾偉(麒麟產品規劃負責人)的觀點不謀而合:從芯片企業未來趨勢來看,伴隨創新難度加大、投入加大,成本和風險提升,這個行業的商業回報率越來越低,未來只有少數玩家可以留在牌桌上。

能留在牌桌上的主流玩家無不是財大氣粗,並且擁有強大的技術研發能力。從2007年第一代iPhone開始,蘋果就意識到了自研芯片的重要性,收購了Palo Alto Semiconductor等多家芯片公司,並高薪挖來高通等公司的人才,打響了A系列處理器的名頭。

三星在2009年開始獵戶座芯片的研發,這家全球營收最高的半導體公司在芯片設計領域有著深厚的積累,早在1983年就量產了64位芯片,是與英特爾並駕齊驅的IDM廠商。其他如高通、聯發科等第三方手機芯片供應商,無論從歷史沿革、公司積累或者人才水平方面,也都經過多年曆練。

再看小米,雷軍團隊脫胎於金山和微軟,最擅長的還是軟件,小米手機最初就是以MIUI系統和米聊等應用出名,硬件上缺乏積累,主打的是工業設計。這樣的一個團隊來研發芯片,就算可以高薪挖人,碰壁也在所難免。

華為不一樣。它之所以敢做手機芯片,首先,它是有相應的技術積累的。早在1991年,華為就成立了集成電路設計中心。2004年,海思半導體成立,在無線網絡、固定網絡和數字媒體等領域擁有芯片和解決方案。攻入手機芯片,只是將原有能力進行延伸,它並不是一時腦熱的新手,而是在這個門檻裡已經摸爬滾打了二十年。

此外,華為在通信網絡技術上具有深厚積累和領先優勢。芯片主要包括三個部分——CPU、GPU和通信MODEM,高通就是憑藉通信模塊上的優勢在手機芯片領域建立了主導地位。而華為的通信芯片能力更勝於高通。有了這個基礎,就已經成功了一小半,接下來解決CPU和GPU的自研也只是時間的問題。更何況,在這個過程中,華為還率先實現了NPU的商用,不得不說華為的創新力是相當強的。

麒麟芯片的“三心主義”:後進生的逆襲之道

戰略落實之耐心

雖然有積累,但華為進入手機芯片行業並不是一帆風順。

從2006年開始啟動智能手機芯片的開發,到2008年發佈首款手機芯片K3V1,再到2012年推出體積最小的四核處理器K3V2,華為用6年時間做了K3系列的兩個大版本。

採用110nm工藝的K3V1推出時,華為的技術落後於友商,當時市場上盛行的已經是採用65nm甚至45至55nm工藝的產品。為了跟上行業的發展,華為不得不採取跳躍式發展的方式,一把從110nm跳到了40nm,這其中的挑戰不言而喻,帶來的結果就是旗艦機D1的失敗。

2012年,K3V2真正介入量產之後,公司發現很多事情還是比預期要困難,也收到了很多反饋,包括消費者的吐槽。

當時,網上的評論是這樣的,“海思的IC設計水平,只能跟國內的全志和展訊是一個檔次,跟高通和三星等國際大廠還是有顯著差距,華為終端試圖走高端精品的路線,導致海思K3V2這顆處理器不得不被高端了”。

不僅是消費者吐槽,華為公司內部對於自研芯片也是反對聲音不斷。從K3V2開始,華為的旗艦機就一直用的是自家的芯片。由於海思的芯片不好用,相比業界成熟方案缺乏競爭力,終端公司不得不拿出額外的人力,幫助海思團隊一起補課。

艾偉在麒麟980 溝通會上回憶起當年的情景也不禁吁嘆,“轉型高端機對我們壓力很大,如果再掉鏈子,就對我們沒機會了。我也不敢說,連著再掉幾次鏈子,還能不能繼續做。”

幸運的是,華為堅持了下來。

“這個選擇很痛苦,代價很大,包括時間的代價,投入的代價,一旦失敗,一敗塗地。對於高層來說,這是一個有勇氣的決心,”華為麒麟芯片一位內部人士說,“初期都不是一帆風順的,我們有過好幾年的痛苦掙扎,本身技術能力積累偏弱,產品差強人意。最難得的是團隊和領導層對業務的堅持,可以持續地積累下去,隨著能力積累完整,我們離突破越來越近。”

在高層的堅持下,華為芯片的攻堅繼續前行。2014年,華為明確了SoC架構,推出了全球首款四核SoC——麒麟910,並在多款旗艦機上規模商用。

真正具有轉折意義的是2014年發佈的麒麟920,這款產品在發佈時已經站在了業界領先的位置,在性能、功耗、工藝和通信能力等各方面均不落下風。可以說,麒麟920是華為在芯片領域多年探索經驗的集大成者,也是這款產品讓麒麟品牌在中國被廣大消費者所認知——搭載這款產品的Mate7火爆全球,一機難求。

從這個時間點開始,華為認定自研芯片這條路是對的,不僅從經濟效益和節省成本上,也是公司產品差異化的體現。而自主研發芯片不僅讓華為多了一枚競爭的重要籌碼,也讓國人感受到了國貨國芯的自豪感。有趣的是,小米也正是從2014年啟動了自研芯片的計劃,可以說華為的成功給了小米嘗試的勇氣。

然而,與華為將自研芯片跟自家旗艦機綁定在一起的“豪賭”不同,小米顯然缺乏這種魄力。澎湃S1只是用在了小米5C身上,這款產品在小米家族的重要性並不高,定位低於小米5,相當於松果芯片的試水。

麒麟910及後代產品,都堅持了高性能與長續航的平衡。920是全球首款八核SoC芯片。950應用了當時最先進的臺積電16nm工藝和Cortex A72架構,具有相當的競爭力,也為華為帶來了豐厚的回報。麒麟970是全球首款AI芯片。從970開始,智能手機升級為智慧手機,很多之前需要通過軟件調試或在雲端解決的功能可以在端側解決。今年的麒麟980則以“六項全球第一”,全面超越競爭對手。

總結來說,在麒麟芯片的逆襲過程中,決心、信心和耐心缺一不可。

這其中最重要的就是耐心。這也是區分優秀公司和卓越公司的分水嶺——只有堅持到跨過了那個突破點,你才有可能進入新的境地,看到更美的風景。

在堅持的過程中,你會碰到很多阻力,遇到很多困難,承受很多里裡外外的流言蜚語,甚至面臨實實在在的利益損失,你有一萬個理由可以放棄,但是,如果要爬最高的山,你只能咬牙堅持。

最後八卦一下,華為芯片最初都是以雪山為名。應用處理器芯片叫K3,基帶芯片叫巴龍,兩者都是海拔6000米以上的雪山,而且山體陡峭,路途艱難,寓意華為芯片勇攀最難關。2014年華為將基帶芯片和應用芯片集成後,打造出了第一款手機SoC芯片——麒麟(Kirin),一方面是K3的延續,另一方面也希望借中國傳統瑞獸的形象給波折的K3系列帶來好運。最終結果,堅持帶來了質變,這個芯片行業的後進生完成了一條華麗的逆襲之路。


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