5G芯片大战开启：为何华为等国产力量能从巨头环伺中突围？

芯片上的机缘

　　虽然目前所有参与ARM芯片设计的企业都需要依赖ARM Holdings公司的授权，但ARM架构作为半开放的国际标准却和X86架构的芯片有着本质不同。

　　这种区别要从ARM架构芯片的崛起说起。

　　(ARM Holdings官网)

　　ARM Holdings公司创造ARM架构之初，并非采取开放策略，而是选择了和英特尔一样的寡头垄断模式，但因为ARM创立时，在其中一款芯片的研发过程中出现失误，让公司一度濒临破产。

　　所以在ARM Holdings走出这段阴霾后，面对与英特尔在芯片研发人员和市场竞争力上的巨大落差，ARM Holdings一改之前的重资产封闭模式。

　　于是卖掉生产工厂和开放ARM架构授权后，ARM Holdings毅然决然的变成了一家芯片架构的第三方服务和研发公司。

　　简单来说，ARM架构的题库，虽然基础问题依然由ARM Holdings自出自考，但对基础问题之外的考题，ARM Holdings公司却放开了答题人的资质，让所有有能力为ARM架构做出贡献的公司都能参与ARM的芯片设计。

　　正是因为这一历史的存在，伴随移动手机的崛起，目前市值上百亿美元的ARM架构的芯片设计企业——高通才得以诞生。

　　2005年7月11日Android Inc.被Google收购。

　　2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商成立开放手持设备联盟来共同研发改良Android，随后，Android系统开始绑定更加省电的ARM架构处理器开始了普及式爆发。

　　意识到移动市场重要性的英特尔，为了对抗安卓庇护下渐渐失控的ARM芯片，和微软以及诺基亚一起推出过Windows Phone系统，但Windows Phone作为一个迟迟不肯开放的封闭生态，稀缺的娱乐应用，为失败的结局埋下了伏笔。

　　(windows phone系统的明星产品：诺基亚1020)

　　2004年10月，华为海思半导体公司成立，在海思创立之初，面对封闭的X86架构和处于爆发期的ARM架构，海思毅然加入到了ARM芯片的阵营。

　　早期的海思芯片，并非用于手机，而是用在华为的通信基站上面。从2004年开始，经过8年ARM通讯芯片设计积累的华为，在2012年推出了基于ARM架构的手机处理器K3V2。

　　至此，ARM架构下手机芯片的设计企业，在历史的洪流中初步完成登场工作。

　　K3V2诞生之初，没有谁把海思作为竞争对手，因为那时的海思，还不及联发科在ARM架构中的技术积累。

　　但仅仅6年后过后，海思便凭借惊人的成长速度，大步跨入全球第七大IC公司之列，并凭借麒麟980而在高端手机芯片市场，拥有了和骁龙855以及苹果A12相互一战的实力(在非极限试用下，日常体验已经相差无几)。

　　熟悉了ARM架构，华为其他芯片的研发也开始提上日程，这种积累为华为的5G布局埋下了坚实的基础。

　　华为的底气

　　2018年10月，任正非公开表示，华为5G就是争夺“上甘岭”，是必须抢下的世界高地，要不惜代价赢得胜利。

　　2018年11月17日凌晨0点45分，在3GPPRAN第187次会议的5G短码方案讨论中，华为公司主推的Polar Code(极化码)方案，从美国和法国两大竞争对手中脱颖而出，成为5G控制信道eMBB场景编码标准。

　　拥有了5G标准的话语权，华为在5G芯片的研发上面也开始重点发力。

　　2018年2月，华为发布了首款3GPP标准的5G商用芯片巴龙5G01。

　　2018年10月10日，在5G芯片发力之余，华为发布了昇腾910，全栈全场景的AI解决方案。

　　2019年1月24日，华为正式面向全球发布了5G多模终端芯片Balong 5000(巴龙5000)和基于该芯片的首款5G商用终端华为5G CPE Pro。

　　与此形成对比的是：虽然高通和三星等芯片设计厂商也有关于5G芯片的基带发布，但华为却是全球第一家完成5G网络完整商业测试的厂商。

　　虽然华为在5G芯片成就正在推动世界进步，但美国却对此成果显得忧心忡忡。

　　甚至，最近在美国总统特朗普公开希望5G市场公平竞争后，又不失羡慕的说了一句“美国需要美国的华为”。

　　目前的通信技术标准中，虽然美国依然持有最多的通信专利，但华为的专利申请数量增长最快。所以特朗普的动作背后，也足见美国通讯企业对华为公司的恐惧。

　　这份恐惧的来源，很大程度上来自华为在通信标准和芯片研发上的成长速度。

　　2019年2月，面对美国在5G市场上是否接纳华为的摇摆态度，华为创始人任正非在去年12月曾面对采访直言：

　　“它可以不买，付出非常昂贵的成本来建设另外的网络。我们在技术上的突破，也为我们的市场创造了更多机会，带来更多生存支点”。

　　事实上，国外媒体早已考虑不使用华为技术的可能性，但他们得出的结论是：即便美国不让华为参与美国自己的5G建设，也无法离开华为在5G技术上的关键支持。

　　而基于在芯片领域长达14年的积累，华为目前在智能手机的芯片上已经实现“离开美国后的基本自足”。

　　其中，根据ABI Research 的数据显示，华为高端手机 P20 Pro 所用半导体中仅 7% 来自美国供应商。相比之下，其他中国厂商的手机这一比例在60%以上。

　　2015年12月，微博认证华为高级工程师@Starry_wang曾透露，华为已经在全球布局下一代移动产品的能力，其中，包括自研GPU、自研SSD芯片都已在路上，而手机OS则早在2012年就已开始预研，只不过“现在不是拿出来的时机”。

　　根据这位华为工程师的言论，华为的商业蓝图正在向苹果公司靠拢，而随着华为在未来独立的OS系统的推出，以及5G时代对万物互联的构建，华为在芯片领域的征程，在未来也将会与苹果、高通等国际一线公司展开更多交锋。

　　芯片巨头的焦虑

　　在当下，华为在芯片设计领域依然需要向ARM Holdings公司购买授权，其中ARM Holdings公司身在英国，而光刻机的ASML控股公司又在荷兰。

　　那么特朗普总统的“羡慕”背后，为何多次表达了对华为的焦虑?

　　根据一位芯片从业人员介绍：这份焦虑不止来自华为，还来自芯片产业在摩尔定律上的失效。

　　摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出，其内容为：积体电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，且芯片的性能提高一倍(即更多的晶体管使其更快)。

　　但这一定律，伴随芯片技术在过去几十年的发展，目前已经面临破灭。

　　2016年，在麻省理工评论的一篇文章中，一位物理学家写道：缩小的晶体管已经推动了50年的计算进步，但现在必须找到其他方法来使计算机更强大，因为摩尔定律已死。

　　而在更早的2011年6月，英特尔架构集团副总裁Kirk Skaugen就曾表示：摩尔定律本身并不足以让公司在2018年之前提升到exascale的性能。

　　简单来说，目前芯片技术的发展已经遇到瓶颈。

　　如果，摩尔定律依旧有效，华为海思在芯片领域的进步将只会是永无止境的追赶，但在芯片行业集体停滞下，华为海思的进步却让弯道超车成为可能。也许这种可能很小，但概率的存在已经让特朗普总统为之焦虑。

　　而这种焦虑，在新诞生的AI芯片以及未来的量子计算机可能性上，正在被技术领先企业的危机意识无限放大。

　　AI芯片在学术上一般是指运行AI算法，并面向AI计算应用的芯片。

　　据维基百科的资料显示，虽然传统的CPU可以拿来执行AI算法，但因为内部有大量其他逻辑，功耗和性能并非AI场景下芯片设计的最优解，所以具有海量并行计算能力、能够加速AI计算的AI芯片应运而生。

　　对于AI芯片的重要性，联想集团高级副总裁贺志强曾表示：“智能互联网时代，AI芯片是人工智能的引擎，对于智能互联网的发展将起到决定性作用”。

　　作为新兴的芯片类型，据业内人士介绍：目前AI芯片的研发还没有固定框架，算法上暂时有CNN和DNN，所以这一芯片的国际标准，目前也成为了国内外芯片企业的必争之地。

　　为了完成AI芯片的布局，从AI芯片被关注之初，英特尔就先后收购了FPGA厂商Altera、AI芯片公司Nervana、自动驾驶芯片公司Mobileye等诸多企业。

　　尽管海思在AI芯片上并非领先者，但在这个新的时代机遇下，同时起步已经意味着公平竞争。

　　但更为重要的是：AI芯片的出现并非偶然。

　　因为据一名芯片研发的从业者介绍：每一种架构都有自己的优势和不足，天下并没有所谓的“万能芯片架构”。 随着万物互联时代，对更多芯片需求的出现，适用于不同场景和不同设备的芯片架构，也将有可能从未知领域不断诞生。

　　就像X86架构是英特尔和AMD的“专属”，在PC市场上独霸多年;ARM的架构在移动端和便捷设备上有着不可替代的优势;MIPS架构的处理器在网关、机顶盒等市场上非常受欢迎;RiSC-V架构虽然出来不久，但在智能穿戴产品上的应用广泛，前景广阔。

　　而这些新诞生的芯片领域，正在随着华为海思等一批中国芯片设计企业的出现，成为欧美企业把持芯片标准垄断的最大威胁。

　　中国芯的坎坷自强之路

　　2017年我国芯片业进口额就已经高达2601.4亿美元，约占世界的68.8%。面对无芯困境，中国企业一直在努力通过各种努力来得到突破。

　　2003年2月，中国多位知名学者通过将摩托罗拉的芯片标识抹去的做法，伪造了中国自研的芯片“汉芯”。在“汉芯”从伪造到证伪的3年内，国家共计为“汉芯”研发投入了上千亿资金。

　　2007年9月底贝恩资本、华为公司宣布将以22亿美元现金收购3Com，可收购过程一波三折，3Com股东轮番投票表决不说，连美国政府也反复“审查”。2008年2月21日，历经长达5个多月的收购最终以失败告终，随后这家网络硬件公司3Com被惠普“低价”收购。

　　2015年3月，中国的GO Scale Capital和金沙江创业投资基金和飞利浦达成一个协议。按照协议，飞利浦旗下从事汽车和发光二极管原件业务的公司Lumileds的多数股权，会出售给由中国的一家企业。

　　尽管中国投资者已经给到了飞利浦29亿美元的报价，但在2016年这份协议依然被飞利浦单方面撕毁。

　　从2000年至今，无论是中国“自研的汉芯”事件，还是中国投资者在美国的收购案例，都足见两个中国对芯片技术的重视程度。

　　虽然在汉芯事件过去十年后的今天，我们已经拥有上百家芯片研发和制造企业，但根据最新数据显示：中国尽管是全球芯片的第一消费市场，但自给率仅为10%至20%。

　　为了应对“其他企业用垄断优势，进行不公平商业竞争”的可能性，在中国制造2025计划中，中国将半导体自给率的目标，设定为到2020年的40%和2025年的70%。

　　而所有的这些坎坷努力背后，一切的核心都源于芯片在未来科技领域的地位之重。

　　结语

　　尽管今天的华为在芯片产业的全球格局中并非“位高权重”，但中国企业逐渐杀入芯片垄断核心阵地背后，华为正在以种子的力量让中国人的面孔越来越多的出现在国际一线技术交流会议中。

　　至少，MWC的会议上，当欧洲友人问及我都参会原因时：我可以回答说，来看华为，而不再是一名旁门看客!