为什么华为的麒麟处理器要台积电代工,自己为什么做不出来?

奇幻少年漂流


好吧,我们假设海思麒麟处理器不用台积电代工,改由华为自己生产制造,那么华为的发展速度将减缓很多,很难达到今天的高度。这么说并非危言耸听,让我一一道来。

忽略芯片制造的人才差距,就说设备。目前台积电已经导入的全球最先进的5nm制程工艺,离不开荷兰阿斯麦生产的极紫外光刻机。但由于《瓦森纳协议》限制,华为买不到极紫外光刻机。

英特尔的全产业链模式,投入巨大,而且没有把握好时间点(早早进入芯片行业),很难成功。所以上世纪80年代成立的芯片公司,像高通、英伟达采用和台积电合作的垂直分工模式,AMD则拆分晶圆厂,拥抱垂直分工模式。


没有这款设备,麒麟芯片明年怎么用上5nm制程工艺?怎么和苹果、三星竞争?

即使没有《瓦森纳协议》限制,华为买到了极紫外光刻机,难道事情就好办了?答案是同样难办。

一枚芯片从构想到变为成平,要经历设计、制造、测试和封装四个流程,靠一己之力能把这四个流程全部走完的,蓝星上也就英特尔一家。也就是说,华为需要成为另一个英特尔。

结果就是目前的研发投入翻番(2018年英特尔研发投入为109.21亿欧元,华为为113.34亿欧元),然后每年投上百亿美元搞生产线建设,因为芯片制造是重资产、资金密集型领域,需要大把烧钱,而且是持续不断烧钱。对芯片烧钱感觉抽象的,可参考下图:

如果华为自己生产制造芯片,而且制程工艺和台积电齐平的话,每年仅研发投入和工厂建设、设备投资就可能超过华为一年的收入。这样的话,华为还怎么发展?

其实,网友期望的英特尔这种全产业链模式,已经不是芯片制造的主流模式,主流的是台积电的垂直分工模式,把设计、制造、测试和封装分开,每个公司只做好其中一环,像高通、华为只做好芯片设计,其它的外包出去。

市场竞争讲究效率优先,事事自己做,效率未必高。英特尔在工艺制程上落后台积电,原因就在这里。


段马乐咨询


做处理器有三个层面技术,第一是设计,这个最难,但是华为已经做到了 。第二个层面的技术是生产制造,处理器设计出来,还只停留在图纸上,需要加工生产,这个我们现在差距比较大,国内最强的中芯国际成熟工艺是28纳米,14纳米工艺已经掌握但是良率不高,而台湾的台积电7纳米去年已量产,比大陆先进三代,7纳米工艺的发明者台湾林本坚先生去年还获得中国科技大奖,五年之内大陆的芯片工艺制程恐怕还达不到这样的高度。造成这样的局面主要原因还是国际上对我们封锁。众所周知,生产处理器需要光刻机,而光刻机这项技术掌握在荷兰人手里,受美国人胁迫,人家不卖给我们,我们有再多钱也没用 ,买不到就是买不到,所以没有机器就没办法生产,工艺自然也就落后人家了,这也是我们落后的最主要原因。第三个层面的技术是封装,这个是最容易的,就是处理器生产出来之后,还是毛坯壮态,外边要加一层保护涂层才能用,这个技术含量比较低,我们已经做的相当好。总之在处理器芯片方面我们处于落后追赶状态,个人估计这样的状况可能还要持续最少五年时间,五年之后应该会有相当程度的缓解,我们需要的只是时间。


太平大司马


不要被苹果的水军们的吹捧忽悠和欺骗了,当今什么都可以伪造。苹果手机存在30个致命缺陷:1、不支持通话录音;2、信号极差(基带英特尔劣质);3、价格虚高;4、电池小,待机时间短;5、虽然现在有18所谓快充,但充电速度慢;6、关机后闹钟不响 不信可测 7、双层主板发热大,游戏发热,发热翻车;8、配件昂贵,不支持第三方更换;9、不支持滚动截图;10、传输文件麻烦,封闭系统;11、相对上代取消了3d touch功能,相对上代简配、12、5G遥遥无期,13、伪双卡双待,副卡不支持4G;14、外观沦落丑化15 max228克,半斤重砖头16 720p垃圾屏幕,都没上1080p,字体稍大,显示就是模糊,不信可测 17 后置三摄全网最丑18全网最大刘海全网最丑19 全网最大最粗边框 20最不安全手机被点名批评 21低温还关机,室外冬天低温部分不能用 第22点配件与电池价格是国产手机几倍 第23点标配5v1A充电器,没有18瓦充电器需要另外花243大洋购买,还需要花100多买专用数据线, 第24点 iphone11没有采用type c接口,为自家lighting接口,非常不方便 第25点 无3.5毫米耳机孔 第26点不支持存储卡扩展 第27点不支持红外遥控 28 不支持无线反向充电。29.不支持屏下指纹 30,app收费严重超标,部分app费用不仅要钱,会员费用是安卓两三倍。不服来辩!!!


鑫1


我们就拿华为最新一代处理器麒麟970芯片来说吧,是华为海思推出的一款采用了台积电10nm工艺的新一代芯片,余承东在手机发布会上说,这是全球第一款智能AI处理器,本质是内置了独立NPU(神经网络单元)。

它主要是解决了传统计算架构无法支持AI海量数据计算的需求,专门增设了中央处理单元,因此在效率和降低能耗上表现出色。

现在我们来说下,为啥华为自己设计出来了,却不自己制造,手机处理器对于手机设备的重要性不用多说,掌握了这个制造权会在未来的市场中占据绝对的优势地位,华为并不是不想,而是实现不了,就拿麒麟970来说,采用的是台积电10nm先进工艺,在近乎一平方厘米内集成了55亿个晶体管,目前掌握这个技术的只有传统的PC处理器制作商,像ARM、英特尔和台积电这样的半导体企业。

华为如果自己做,面临两大问题,一是成本太高,二是制造门槛也很高。

成本又分制造研发费用成本和时间成本。芯片生产不仅是一个高技术门槛行业,更是一个高资金门槛的行业,涉及到的方方面面都是一笔天文数字投资,单凭一个企业太过于吃力。国外竞争对手已经达到了很高的水平,形成了完整的产业链,这个时候从0做起,要是建造一个厂至少需要几十亿美元的投资。

这一块之前雷军在发布会上也做过科普,小米自主研发的松果处理器也是一把辛酸泪,我们知道早在14年就开始了巨额的投入,17年才开始逐渐的投入使用,这个过程就是我们要说的第二个问题,时间成本、照目前的手机发展速度压根是没有时间给你准备处理器从新生产的,到时候会错失很多机会。

就连苹果公司设计出了处理器,也因为生产处理的工艺过高,一条生产线就是上百亿美金的投入,而不得不放弃这块肥肉,转手给代工厂生产。

当然,像世界上掌握这些核心机密的公司屈指可数,AMD、三星、台积电等,基本都是处于技术垄断的状态,他们已经掌握了成熟的技术,还不如转手他们来做方便省事。

最后要说的真相是,所谓的核心科技公版架构之上做一些修改,像ARM、英特尔和台积电这样的半导体企业,他们才是真正的设计芯片,包括电路设计和架构设计等,所以转手他人也是不得已而为之。

希望未来,国货当自强!


阿宝科技


世界上最先进的制程在tsmc,最大的产能在tsmc,tsmc的产线上NVIDIA, Intel, Samsung, AMD 等等都在排产。

我们是有中芯国际,NEC华虹,但产能和制程与tsmc的差距太大了,70nm和7nm的差距不仅仅是功耗与发热,更重要的是同等面积芯片的晶体管数量,简单的理解就是,同等芯片面积,晶体管数量越多越先进,需要的制程越小,功耗越小。如果抬杠说用对手3倍的芯片面积,达到同样的性能,我想说,少侠思路清奇,在下告辞。

芯片代工厂本就是一个高科技,高投资,高回报,高风险的行业,技术门槛高,更新换代快,投资巨大,影响因素众多,而且,完全受上游厂商控制,向荷兰订购的芯片工厂的核心机器光刻机,不就是在美国的干预下,被原厂商以生产线着火光刻机报废为由拒绝交货了吗?曾经与tsmc分庭抗礼的联电,号称技术最先进的的格罗方德全部折戟沉沙在制程技术的升级上。

中国能够根据arm的架构设计与优化自己的RISC CPU,能够在alpha21264的基础上魔改出申威太湖之光超算CPU,这很强大,但制造CPU这个核心问题上,还是被外国与台湾地区抓住了短板。唯愿能有以民族伟大复兴为己任的资本,少骗些核高基经费,安心做个靠谱的芯片厂吧。


消费电子旁观者


因为中国制造不出来光刻机,目前好像制造出来了28纳米光刻机。光刻机1亿美元,目前荷兰几乎垄断了世界80%市场,而且不对中国出口。其次是日本严格封锁出口中国高科技。

即使中国有了自助知识产权5纳米光刻机,华为有可能自己生产吗?看看台积电的人海工厂就知道了……据我所知别克君威的传动轴,北京吉普的后视镜是在河南林州的规模不大的工厂生产的(我们去采访过),我想有类似原因吧……

华为再生产制造光刻机?再去生产芯片?显然是可能性不大……


王定选


华为的海思属于芯片设计公司,没有自己的芯片生产厂,所以需要代工企业生产。全世界只有英特尔既能开发设计芯片又能自己生产,其余芯片企业包括开发CPU的AMD都是单纯的设计公司。芯片生产工艺技术复杂难度高投资巨大,投资一座最先进的芯片工厂是从100亿美元起跳的,而且生产工艺制程汰换的周期比较短,设计公司在开发设计一款芯片的时候投资也是数以亿计,无法同时承担设计和生产的高风险,找代工是最经济合理同时减少风险的好办法。英特尔为什么能设计生产同时兼顾呢,因为英特尔创立的时候还没有芯片代工这个行业出现,英特尔当初发明了CPU赚取了巨额利润可以支撑,巨额的利润又支撑新产品研发和生产,这样积累了很多年并且几乎垄断了台式机和服务器CPU行业。AMD早年间也是设计生产都是自己做,后来生产工艺方面跟不上就干脆把芯片厂卖了,就是现在的代工企业格罗方德。

我国的中芯国际就是一家芯片代工企业,目前掌握的工艺制程是14nm,华为最先进的芯片需要7nm工艺制程,掌握7nm制程的只有台积电和三星,华为长期以来都是和台积电合作,所以订单给台积电是顺理成章的事情。


情系家国2008


华为的麒麟芯片的设计工作都是由华为海思负责,毕竟麒麟芯片的基础架构都是华为从ARM公司买来的,芯片的基带技术也都是华为自己的,只是华为设计完工后无法把设计图纸变为实物,也没有自己的芯片晶圆工厂,因此只能交给台积电代工制造。

台积电是世界最大的半导体芯片代工厂,专注于芯片代工,除了华为以外,AMD、苹果和NVIDIA等耳熟能详的公司都是台积电的大客户,也就是说我们手机和电脑上使用的许多芯片都是台积电生产制造的,为什么麒麟芯片也需要交给台积电制造?这是因为芯片制造是一个门槛相当高的行业,对技术要求极高,而且为了保持竞争力还必须投入巨资不断升级换代,这对于任何一家公司来说都是很大的开销。

即使对于财大气粗的苹果来说,也不敢轻易投资晶圆厂,因为不仅会降低利润率,风险还极大,所以对于华为来说自然也是如此,麒麟芯片的设计和制造分工进行才能保证每年的更新换代,虽说台积电新工艺的价格越来越贵,但是华为和台积电的合作仍然是划算的,以华为目前的实力还不可能拥有自己的芯片制造能力,即使能制造出来,在芯片性能和功耗等方面也不如台积电优秀。

每一代麒麟芯片在设计完成后都要和台积电对接沟通,从而尽可能提高量产效率,大家也不用担心台积电泄露麒麟设计图的问题,因为台积电做代工这么多年,从来没有泄露过客户的芯片设计方案,否则未来就很难有人敢和台积电合作了。


嘟嘟聊数码


荷兰ASML是当今世界上最先进的光刻机,而台积电在ASML中有大的股份。所以,台积电可以第一时间购买和使用到荷兰ASML公司的光刻机。

中国虽然可以举全国之力建设一个或者几个芯片制造工厂,但却无法越洋要求荷兰ASML工厂优先供应我国光刻机。更何况,光刻机里的一些关键零部件,还是来欧美发达国家,比如瑞典的轴承,德国的镜头,美国的光栅,法国的阀件等等。

而这些欧美国家对中国是不友好的,他们生产的零部件对于中国都是严格禁运的,这也反映出了欧美国家对中国掘起的恐惧,他们害怕一旦中国掌握了高端的光刻机技术,会对欧美国家产生多大的影响,特别是在芯片领域的垄断。


用户3945390008811


国际化的大趋势下,能为我们带来什么?其中有一点就是国际化的大分工以及资源的有效整合。择优去劣,优势互补才是一家企业最明智的选择!


其实设计芯片和制造芯片的难度是一样的,并不意味着制造芯片是一个技术含量低的产业,不然世界上早就出现了千千万万个“台积电”了。别看芯片只有那么小小的一个,但是“麻雀虽小五脏俱全”,里面包含了数亿个晶体管,近乎近一平方厘米内集成了55亿个晶体管,别说7nm制程工艺了,就算是之前的10nm工艺,没点技术还真完不成。

此外,即使华为愿意拿出上百亿美元的资金,自我制造,自我量产,但是在短时间内是无法完成的。台积电发展了多少年才有了今天的成绩?那么华为就需要在花上和台积电一样甚至更久的时间去制造,这中间耗费的心血太大,如此吃力不讨好的事情,华为没有必要去做,这样的做法反倒有些“拣了芝麻丢了西瓜”的感觉。


就如上文所言,各大企业的包容度和开放度越来越强,大家也明白通过合作,是可以达到双方都满意的状态的,这就是社会生产力发展下的产物,不可抗!


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