華為海思麒麟晶片如何崛起的？前華為人揭開眾多不為人知的故事！

作者：老兵戴輝

日前，在集微網首發了《老兵戴輝：華為晶片事業是如何起家的？》。

從1991年開始，為了增加自家通信系統的競爭力，華為走上開發ASIC（專用晶片）之路。

但費盡心力搞出了這麼好的晶片設計平台，光是給自己用，未免太浪費。

巨大的消費電子晶片市場誘惑著華為，於是海思半導體得以誕生，聲名遠揚的手機麒麟晶片也幾經磨難後，橫空出世。

本文就來講述這中間崎嶇曲折的往事。

本文也介紹了展訊、國微、格科、艾為、匯頂、中星微、矩力、瑞芯微等的故事。

第一章 海思成立，主攻消費電子晶片

2004年，成立了全資子公司海思半導體，內部稱為「小海思」。

獨立核算，獨立銷售。

對系統晶片的研發以及公共平台，仍在母公司體下，內部稱為「大海思」。

後來歸屬在2012實驗室旗下，這裡是面向未來的研究機構，被譽為中國黑科技神秘基地，參考「貝爾實驗室」。

為「兒子」命名，大家都是大費思量。

英文好取，HiSilicon就是Huawei Silicon的縮寫。

被看好的中文名則有「海矽」、「海矽」（港澳詞彙中「矽」是「矽」）等，但唯有「思想」深邃才能走得更遠，於是循「silicon」的發音而定下了「海思」這個名字。

海思甫一誕生，就要面對一個全新的戰場和全新的遊戲規則，友商已經不再是老對手愛立信、諾基亞、中興等系統公司，而要和高通、聯發科、博通、Marvell、TI、安霸、SONY、三星、ST、NXP-freescale等一眾高冷的國際晶片巨頭來同台競技了。

PSST委員會（Products and Solutions Scheme Team，管產品方向）主任是徐直軍，大家叫小徐，他從戰略層面對海思進行管理。

後來的很多年裡，他都是海思的Sponsor和幕後老大。

小徐當年從益陽師專物理系直接考去南京理工大學（以前叫華東工學院）讀碩士和博士。

和他一起考研的還出了一位通信奇人余建國，現在是光通信權威、北郵的大教授，據說對量子計算頗有獨特觀點。

已赴任歐洲片區總裁的徐文偉（大徐）還兼任了海思總裁一職，參與戰略決策，並從市場角度提需求。

海思的具體工作由何庭波和艾偉負責，他們都是北京郵電大學畢業的。

何庭波後來成為了海思的負責人，艾偉則分管Marketing。

在企業發展部工作的時候，我有幸向兩位都匯報過工作。

何庭波的「狼性」精神和精細化管理能力強，我在《老兵戴輝：華為的晶片事業是如何起家的？》一文里講了她的故事。

艾偉則風格迥異，媒體人眼中的他是一個笑容可掬、溫文爾雅的「大暖男」，可以深入淺出地講晶片大道理，連文科妹子們都能聽得明明白白。

北郵的對面就是北師大，我深刻懷疑當年的「小艾」經常去套師大妹子們的近乎，這個能力是不是因此練出來的？

為什麼海思誕生在2004年，說來話長。

2001年到2002年，華為在國內的小靈通和CDMA上一敗再敗，中興和UT斯達康則抓住機會窗大發橫財。

華為苦心經營多年的競爭優勢消耗殆盡。

三家企業的收入都在200多億，隱隱形成「三足鼎力」之勢。

此時的華為焦頭爛額，無暇他顧。

華為迫不得已轉移戰場，到海外去賣GSM和3G。

早在2000年開始，老兵戴輝作為海外移動市場的第一梯隊成員，衝殺在前。

2003年更是擔任了GSM國際總工，當年度海外無線的收入增長了10倍，3G也取得歷史性的突破。

2003年華為的整體營收達到了317億，從此把中興等國內對手甩開了差距。

2005年，任正非更是被《時代》雜誌評選為全球100名最具影響力的人之一。

2003年，華為衝出了重圍，擺脫了生存危機，有能力騰出手來做新業務了。

先是成立安捷信做基站配套的鐵塔和天線，抓了李浤碩去負責marketing。

04年更進一步，海思公司和終端公司也成立了！

海思和終端之間，從此開始了吵吵鬧鬧但相互提攜的發展史。

大戲開場！

終端公司的業務一方面做手機和固定台等移動終端，另外一方面，也做機頂盒和會議電視等多媒體產品。

眾所周知，是前者牽引了手機麒麟晶片的成功。

不為人知的是，後者「刺激」了攝像頭晶片和機頂盒晶片等多媒體晶片的成功，這個故事我要單獨寫篇文章來講。

圖註：作者戴輝與華為手機楊如春於矽谷

第二章 手機晶片的第一炮是啞炮

海思決定做手機晶片，就是被賺快錢的渴望刺激的，與終端公司並沒有什麼關係。

2006年，聯發科的GSM Turnkey solution方案推出，硬體和軟體都給你一攬子解決方案。

山寨的GSM功能機（常規的按鍵手機）產業迅速崛起，三個人就可以做出一個手機，深圳的別名「寨都」因此得名。

這成了「壓死駱駝的最後一棵稻草」，在2G領域，歐洲的GSM陣營完勝美國的CDMA陣營。

聯發科做的功能機方案鋪天蓋地。

海思看得眼熱，2006年啟動了GSM智慧型手機TURNKEY（交鑰匙）解決方案的開發。

所有手機晶片方案的核心都是兩塊：AP和BP。

AP即Application Processor（應用處理器），包括CPU（中央處理器）和GPU（圖形處理器），BP即Baseband Processor （基帶處理器)，負責處理各種通信協議，如GSM、3/4/5G等。

此外，還有射頻等核心單元，本文就不展開說了。

一款晶片從啟動到做成，至少要三年時間。

Fellow（華為「院土」）艾偉最近說：一款晶片的設計周期看似長達三年，但其實工作節奏非常緊密。

（下面內容純技術，大家可直接略過。

）以麒麟980為例，2015年立項，歷經了36個月的研發，才完成定製特殊基礎單元構建高可靠性IP論證，等到進入SoC工程化驗證已是2017年，再去掉早期晶片驗證的時間，實際剩下的量產周期僅半年左右。

根據這個時間表，麒麟研發團隊實際上只能允許一次投片修正，否則就會影響晶片的正常流片、量產和終端（手機）適配，造成產品延期上市甚至是項目失敗。

一千多個日夜很快過去，2009年，海思如期出了一個GSM低端智慧型手機的TURNKEY（交鑰匙）解決方案，用Windows mobile作業系統。

這個方案里的基帶處理器（BP）技術是自研的，技術源自華為的GSM基站。

這個我也曾挺懂，有維特比解碼、交織、卷積什麼的。

最近我還遇到了曾參與手機GSM基帶的楊永霖。

開發的應用處理器（AP）晶片名叫K3V1。

K3就是雪山Broad Peak，位於中巴邊境， 高度為8,047米，取「高山仰止，景行行止」的意境。

可惜K3V1先天不足，工藝上採用的是110nm，當時競爭對手已經採用65nm甚至45至55nm，作業系統上選擇的是日落西山的Windows Mobile。

自家的終端公司深陷在為歐洲運營商定製3G手機的泥淖中，客戶也不找華為做GSM手機，想幫也無從幫起。

海思迎難而上，借鑑聯發科，也去找了家華強北的山寨廠來做整機，記得是仿HTC（多普達）。

一時之間，坂田基地門口，小販擺攤兜售做工粗陋的山寨GSM智慧型手機。

負責營銷的副總裁胡厚崑穿梭在嘹亮的叫賣聲中不堪其擾，認為服務低端的GSM山寨機混淆了華為的定位，傷害了華為的高大上品牌價值。

海思兄弟回憶，主要還是性能不理想，「海思芯」山寨手機於是迅速灰飛煙滅。

我甚至都沒來得及買到一個作為紀念。

失敗是成功之母。

用郭平的話，這是「試錯成本」。

這是華為第一次嘗試「turnkey solution」，這個經驗後來在外銷的機頂盒（STB）晶片上立了大功。

第三章 山寨機涌動下的晶片江湖

華為之外，山寨機卻是一個春天，帶動了國內不少晶片公司的成長。

上世紀，PC是最早拉動晶片發展的力量，Intel因此奠定了江湖地位。

國內，聯想倪光南做出了雷射印表機晶片，中星微為PC 攝像頭做CMOS傳感器起家並上市。

家電也是拉動晶片發展的力量，Sony一飛沖天，國微電子（現紫光國微）是為DVD開發控制晶片起家的，珠海矩力在MP3時代很生猛。

本世紀，手機是拉動晶片產業發展的中堅力量。

展訊（現紫光展銳）繼聯發科之後，成功殺入GSM 晶片一攬子方案戰團，完成了華為沒有成功的大業，迄今還在老人機和兒童手錶市場上廣泛應用。

我最近在集微廈門晶片論壇上聽到了一個驚詫的觀點：一顆晶片有兩家華人公司一起殺入，才能飽和。

這麼說來，是老大有肉吃，老二有湯喝，老三老四日子就難過了。

圖註：中國最早19張手機牌照之一的首信的老人機

在山寨機浪潮中作為「價格殺手」搶得「第一桶金」的，大有人在。

其中翹楚有我的鄉黨趙立新創建的格科微CMOS傳感器和我的東大同學孫洪軍的艾為模擬晶片。

更加難能可貴的是，山寨機浪過之後，他們與突圍而出的一眾品牌機巨頭共同成長了起來。

孫洪軍在華為基礎業務部的時候，暱稱「小二」，據說是為了與八竿子打不著的洪老（洪天峰）、李老（李一男）和劉姥姥（劉啟武）相區分。

「小二」自主創業後，暱稱又成了「八三哥」，為什麼呢？箇中奧秘，在本文文末揭曉。

格科微趙立新發明了一種奇葩晶片封裝工藝，名喚COM，能用接近CSP封裝工藝的成本，實現了接近高端COB工藝的性能。

此舉大大降低了中端攝像頭模組的生產成本，並提高了標準化供貨的能力。

為什麼他如此生猛？做了他十多年老街坊的我很有發言權。

趙立新的父親是遠近聞名的能工巧匠，在我們家鄉開一個五金加工作坊。

我曾親眼目睹趙立新在清華大學求學期間，假期在父親的作坊里打工掙學費。

經年的汗水讓趙立新對裝備工藝情有獨鍾。

湖杉資本的李翔曾服務格科十多年，透露說：趙立新創業之初，老爺子還親自披掛上陣做裝備！上陣父子兵，Like father, like son！

這「活到老、學到老、干到老「」的精神讓我欽佩不已。

我有幸參與的明銳理想AOI在晶片封裝檢測領域裡將施展拳腳，「奔五」的我也四處「撲學」，成了個半吊子的晶片「磚家」。

第四章 兄弟鬩於牆

K3V1黯然落幕，難道就此罷休嗎？這顯然不是大菊廠的個性。

但眼前似乎是密不透風的困境，如何是好？

就在此時，躥出來一個不怕天塌的胖小子，發了一通牢騷，竟然意外打破了僵局。

郭平領導的企業發展部有位特立獨行的方茂元同學。

2000年他還在華科讀研的時候，參加了「華為杯」第三屆全國研究生晶片設計競賽。

海思元老李征是競賽評委，兩人因此結緣。

受此「蠱惑」，方同學畢業後來到海思，後來又到了企發部，與我成了同事。

在K3V1陣亡的2009年，即海思創立五年之際，方茂元寫了個PPT交上去，表達了他對消費電子晶片的想法，大意是花錢太多但收益有限，首當其衝的就是移動終端晶片。

這個話題當時很敏感，方同學心理壓力巨大，拉著我這個大男人在科技園南區「壓了」不少馬路。

郭平和他的副手吳欽明覺得這是一種兼聽則明的聲音，就拿到公司EMT會議上去研討。

沒想到引爆了火藥桶，大家吵成一團。

最終在任老闆的親自調停下達成如下方案：將移動終端晶片從海思轉移到手機公司做，手機公司補償海思的前期投入。

為此還專門找了會計師事務所來算帳，最後核算出了三千萬美元 。

2009年11月，「燙手山芋」移動終端晶片的研發從海思轉到了手機公司。

山窮水盡之時，大家終於意識到聯發科的模式不可能在華為複製。

如果自己的手機不用自己的晶片，自己的晶片必然難以生存。

如果晶片與手機分別產在兩個窩裡，利益就不可能保持一致。

自己的蛋只能由自己來孵。

海思移動終端晶片的商業模式，自此徹底改變了！

郭平讓有「拚命三郎」之稱的王勁來做移動終端晶片的研發負責人。

王勁是打研發攻堅戰的悍將，曾主持過研發BTS30基站，一度是華為有史以來銷售收入最大的單一產品。

華為從1996年開始做基站，無線產品線人稱「無線一部」。

04年成立手機公司，人稱「無線二部」。

「無線二部」的核心人員從余承東開始，很多都是從「無線一部」調過來的有成功經驗的幹部。

不過，長江後浪推前浪，現在二部比一部要有名多了！

第五章 巴龍晶片，成功開了第一炮

第一款成功的移動終端晶片並不用於手機，而是用於數據卡(無線廣域網數據機)的「巴龍」晶片，主要的功能是基帶處理（BP），處理通信協議。

當時歐洲耗費巨資建設了不少3G網絡，但是缺少殺手業務（killer application），虧損累累。

迫不得已，運營商們大力發展手提電腦上網業務，賣3G寬頻數據卡。

2005年底，做沃達豐市場的彭博在絕望的低谷捕捉到了這個千載難逢的好機會。

圖註：數據卡

不過，3G數據卡的基帶晶片一直由高通獨家供應。

歐洲市場數據卡的需求急劇增長，高通出現了嚴重的晶片供應緊缺。

高通在華為和中興之間實行平衡供應政策，很多項目華為就是因為拿不到晶片而無法簽單。

2006年，時任歐洲總裁的徐文偉還兼任著海思總裁一職，既是客戶又是供應商。

在海思的電話會議里，他拍了板要做3G數據卡晶片。

大徐可是華為晶片事業的第一人，曾在1991年牽頭做了第一顆ASIC，深知晶片的價值。

大徐後來回憶說：這款數據卡晶片只需支持純3G，只用做基帶。

相比手機晶片而言，不用做GSM基帶，不用做應用處理器（AP，CPU+GPU），對功耗也不敏感。

無獨有偶。

方茂元訪談過被「俘虜」後擔任手機公司副總裁的李一男，他也執此觀點：從數據卡晶片作為切入移動終端晶片的第一步，最是合適。

巴龍晶片在2010年一次流片成功，上海研究所一片歡騰。

記得當時我在深圳第一時間聽到了上海傳來的喜訊，興奮不已。

圖註：巴龍(Balong)晶片

略微遺憾的是，等巴龍終於問世時，智慧型手機的迅猛發展已經將數據卡的市場蠶食了大部分，高通的晶片也不那麼緊缺了。

巴龍可使用在數據卡，以及無線路由器和MIFI等多種終端設備上。

但巴龍最大的貢獻是：成為後來麒麟晶片的核心競爭力。

這將在本文最後一段中詳述。

圖註：第一個5G客戶終端設備（CPE），用巴龍

巴龍(Balong)也是雪山的名字，海拔7013米，在西藏定日縣，是珠穆朗瑪峰的鄰居。

晶片的命名趣事多多。

CENTEC（盛科網絡）的每顆晶片都是大橋的名字。

某日，創始人孫劍勇發朋友圈，言剛發布了一顆新晶片，名喚金門大橋Golden Bridge，還配了張漂亮照片。

我看了很是眼熟，遂點讚：我不久前也在這個角度照過金門大橋！ 他回答：廢話，我用的就是你拍的那張！

第六章 從0到1

巴龍的基帶一舉成功，將大家刺激得激情高漲，幹勁十足。

於是馬不停蹄地著手AP應用處理器晶片的研發。

2012年，華為發布了K3V2，號稱是全球最小的四核ARM A9架構處理器。

K3V2與其失敗的前任K3V1最本質的不同是：V2使用了ARM架構，支持安卓作業系統而不再是Windows Mobile （後來叫Windows Phone）。

海思給了位於英國劍橋的Arm公司不菲的費用，以獲得IP（智慧財產權）的授權。

如果說PC是Intel+Windows緊密耦合的結果。

那麼，智慧型手機就是ARM+IOS（蘋果）或者是ARM+安卓（谷歌）聯姻的成果。

從另外一個角度來說，智慧型手機（包括蘋果）的革命是美國的作業系統、英國的晶片架構和中國的整機設計和先進位造三方共同努力的結果。

做個智慧型手機作業系統並不難，但要做好UI（用戶介面）以及構築全方位的生態卻很難。

過去這些年，基本已經消失的智慧型手機作業系統有：塞班Sybiam、Windows Mobile （Windows Phone）、Palm OS、Blackberry黑莓、三星的Bada等。

阿里的Yunos兼容安卓號稱裝機千萬，現在轉戰車聯與物聯了。

搞出安卓的Google的總部在矽谷山景城，很多人去過，但位於劍橋的Arm總部卻很少人去過。

瑞芯微（RK）基於ARM架構的3188和3288兩顆晶片在「瘦客戶機」上用了很多，我了解的京華科訊桌面雲就用了很多這樣的「黑盒子」。

圖註：作者戴輝攝於劍橋Arm總部

艾偉說：「平心而論，K3V2雖然是麒麟晶片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工藝是40nm，發熱量大，遊戲的兼容性不強。

同時期的高通APQ8064和三星Exynos4412都已經用上了28、32nm的工藝。

既然手機晶片與手機都是終端公司一母所生，相互扶持就責無旁貸了。

一切問題都是人民內部問題，一切矛盾都是人民內部矛盾。

曾任過手機平台軟體負責人的喬磊是我同系嫡親師弟，他告訴我，他們曾夜以繼日地從軟體側來彌補晶片上的眾多漏洞和BUG 。

第一個用上了自己晶片的手機是D1的四核版。

由於晶片問題未能如期解決，不得不推遲了發布時間。

功耗是個老大難問題，我就擁有D1暖手寶一枚。

後來的D2加了防水特性，余承東演示時還將之放到了洗腳盆里，但依然賣得不好。

D系列就「壽終正寢」了。

圖註：作者戴輝用過的部分手機

知情人透露，余承東對用自研的晶片也曾深表擔憂，甚至牴觸過。

站在他的立場看，這也完全可以理解。

2012年，華為手機開始建立自己的品牌，為此不惜砍掉了歐洲運營商數百上千萬台的定製手機。

這是余承東執掌手機業務後最艱難的時刻，壓力山大啊！我估計高層給了老余承諾：不成功，也不必成仁！這才將麒麟晶片強行拉上馬！

用在自家的手機里，麒麟晶片算是實現了「從0到1」，終於商用了！但如何從1到100，卻又是一個世紀難題。