為什麼5G如此重要？ 華為拿出那些鎖了20年的壓箱底技術
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大國競爭
海思總裁致員工的一封信
尊敬的海思全體同事們:
此刻，估計您已得知華為被列入美國商務部工業和安全局(BIS) 的實體名單(entity list)。
多年前，還是雲淡風輕的季節，公司做出了極限生存的假設，預計有一天，所有美國的先進晶片和技術將不可獲得，而華為仍將持續為客戶服務。
為了這個以為永遠不會發生的假設，數千海思兒女，走上了科技史上最為悲壯的長征，為公司的生存打造"備胎"。
數千個日夜中，我們星夜兼程，艱苦前行。
華為的產品領域是如此廣闊，所用技術與器件是如此多元，面對數以千計的科技難題，我們無數次失敗過，困惑過，但是從來沒有放棄過。
後來的年頭裡，當我們逐步走出迷茫，看到希望，又難免一-絲絲失落和不甘，擔心許多晶片永遠不會被啟用，成為一直壓在保密櫃裡面的備胎。
今天，命運的年輪轉到這個極限而黑暗的時刻，超級大國毫不留情地中斷全球合作的技術與產業體系，做出了最瘋狂的決定，在毫無依據的條件下，把華為公司放入了實體名單。
今天，是歷史的選擇，所有我們曾經打造的備胎，一夜之間全部轉"正"!
多年心血，在一夜之間兌現為公司對於客戶持續服務的承諾。
是的，這些努力，已經連成一片，挽狂瀾於既倒，確保了公司大部分產品的戰略安全,大部分產品的連續供應!今天，這個至暗的日子，是每一位海思的平凡兒女成為時代英雄的日子!
華為立志，將數字世界帶給每個人、每個家庭、每個組織，構建萬物互聯的智能世界，我們仍將如此。
今後，為實現這一理想，我們不僅要保持開放創新，更要實現科技自立!
今後的路,不會再有另一個十年來打造備胎然後再換胎了，緩衝區已經消失,每一個新產品一出生，將必須同步"科技自立"的方案。
前路更為艱辛，我們將以勇氣、智慧和毅力，在極限施壓下挺直脊樑，奮力前行!滔天巨浪方顯英雄本色，艱難困苦鑄造諾亞方舟。
何庭波2019年5月17日凌晨
華為1991年從成立ASIC設計中心起，到2004年成立海思半導體，直至成為中國自主晶片設計的代表，那麼華為究竟做了哪些晶片呢？
從大類上看，華為主要設計了五類晶片：
1、SoC晶片
2、AI晶片
3、伺服器晶片
4、5G通信晶片
5、其他專用晶片。
華為晶片全景圖
1. SoC晶片（麒麟系列）：手機SoC晶片一直是華為的主力研究，至2018年8月31日推出的麒麟980處理器以及預計今年下半年將推出麒麟985晶片，華為手機晶片已經達到世界一流水平。
2.
AI晶片（昇騰系列）：2018年10月10日，在華為的HC大會上發布了昇騰910和昇騰310兩款AI晶片，分別採用7nm工藝製程和12nm工藝製程。
昇騰系列AI晶片採用了華為開創性的統一、可擴展的架構，即「達文西架構」，實現了從極致的低功耗到極致的大算力場景的全覆蓋。
3. 伺服器晶片（鯤鵬系列）：華為優化調整設計了其合作夥伴ARM授權提供的技術，在2019年1月7日發布了鯤鵬920以及基於鯤鵬920的泰山伺服器、華為雲服務。
4.
5G通信晶片（巴龍、天罡系列）：華為的5G晶片主要分為終端晶片（巴龍系列）和基站晶片（天罡系列）。
巴龍系列是手機終端基帶晶片，一直是華為手機的專用晶片。
2019年1月24日，華為推出業界首款面向5G的基站核心晶片(天罡晶片)和5G多模終端晶片（巴龍5000）。
5. 其他專用晶片：（路由器晶片、NB-IoT晶片、IPC視頻編解碼和圖像信號處理的晶片等）：凌霄系列主要用於家庭接入類的產品；利爾達NB-IoT模組為全球領先的窄帶物聯網無線通信模塊；IPCSoC晶片涵蓋了視頻監控的核心技術——ISP技術和視頻編解碼技術。
1.1 麒麟晶片：全球領先的國產手機SoC晶片
華為海思晶片SOC結構
華為海思晶片的歷史沿革
目前市場上生產手機晶片的幾大龍頭分別是蘋果，華為，高通和三星。
蘋果A系列：蘋果的A12處理器是全世界第一款7納米的晶片，性能穩居第一，不過由於蘋果沒有自主基帶技術，GPS/WIFI晶片都需要外購，所以A系列晶片從來不含基帶部分，也無需承擔GPS/WIFI的功能；
華為麒麟系列：華為的麒麟980，採用最先進的八核心設計，最高主頻高達2.8GHz。
預計麒麟990還會繼承5G基帶，實現真正5G全網通；
高通驍龍系列：發布的驍龍855處理器，它採用全新的Kryo 485構架，7納米工藝技術，圖形渲染提升20%，CPU性能提升45%，最高主頻2.84GHz，也是十分強大；
三星Exynos系列：Exynos 9810處理器是三星自主研發M3架構，擁有4個2.9GHz的M3大核和4個1.9GHz的A55小核，10納米製作工藝。
全球各大手機晶片廠商對比
1.2 鯤鵬晶片：打破伺服器領域壟斷局面的新晉者
華為伺服器晶片性能與其他廠商對比
除了鯤鵬920處理器，華為還推出了三款泰山（TaiShan）系列伺服器，使用的就是鯤鵬920，包括TaiShan 22080、Taishan 5280/5290、TaiShan X6000，分別面向均衡伺服器、存儲伺服器及高密度伺服器市場。
1.3 昇騰晶片：全棧全場景AI解決方案
AI時代的四種異構晶片選擇
2018年，華為發布了兩顆雲數據中心AI晶片：單晶片計算密度最大的昇騰910和極致高效計算低功耗的AI SoC昇騰310。
昇騰910屬於Ascend Max系列，用於數據中心伺服器，性能表現超過英偉達最強晶片AI
V100，是全球已發布的單晶片計算密度最大的AI晶片。
基於昇騰910華為還將推出大規模分布式訓練系統昇騰Cluster，連結1024個昇騰910晶片，構成AI計算群，提供超高級AI計算能力，計算能力最高可達256P，使AI的訓練速度達到嶄新的水平。
昇騰910,昇騰cluster與現有產品的算力比較
昇騰系列AI晶片採用了華為開創性的統一、可擴展的架構，即「達文西架構」，實現了從極致的低功耗到極致的大算力場景的全覆蓋，目前全球市場上還沒有其它架構能做到。
華為全棧全場景AI解決方案
1.4 5G晶片：基站和終端全方位布局
5G是指第五代移動通信技術，是4G之後的延伸，其峰值理論傳輸速度可達每秒數十Gb，相對於4G的網絡傳輸速度快了數百倍，同時，5G還擁有毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，是開啟萬物互聯、人機深度交互的通訊基礎。
5G相對於4G的獨特優勢
5G通信的技術底層是5G晶片，5G晶片主要分為射頻晶片和基帶晶片。
華為5G天罡晶片應用與使能概念圖
主流生產商5G終端2018年商用CPE，2019年商用智能機
華為發布了首個基於巴龍5000晶片的5G終端產品：5G CPE Pro。
這是世界上最快的5G CPE，支持Wi-Fi6技術。
主要的應用場景是智能家居。
5G CPE Pro可支持4G和5G雙模，在5G網絡下可以實現3秒下載1GB的高清視頻，即使是8K視頻也可以做到秒開不卡頓，為小型CPE設立了新的網速標準。
華為5G CPE Pro基本情況
為什麼5G如此重要？ 為什麼中國發展5G令美國如此不安？
以下是通信業知名觀察家項立剛在新書《5G時代：什麼是5G，它將如何改變世界》一書中的深入分析。
本文摘編自通信業知名觀察家項立剛《5G時代：什麼是5G，它將如何改變世界》，中國人民大學出版社新近出版。
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5G絕不僅僅是看視頻快、打遊戲無卡頓這麼簡單，它是極為重要的信息基礎設施，是人工智慧、物聯網、雲計算、區塊鏈等各種新興產業的基礎；它會帶來大量新的商業機會；它會引起醫療、教育等社會領域巨大的變革。
沒有5G，這些發展都會成為無本之木。
中國在5G發展過程中遇到的種種阻礙和壓制，很大程度上不僅是對中國企業的打壓，更體現出歐美精英層對於中國5G網絡全面部署後，他們將在社會管理能力和社會效率上大大落後於中國的焦慮。
中國在4G時代已經展現出一定優勢，而這些優勢會延伸到5G時代。
1、網絡優勢
經常出國的朋友都有體會，歐美國家，在室內，不少地方信號不穩定；稍微偏遠一點的地方，電信信號就很不好；出了城市不遠，就常常沒網絡，甚至連部分旅遊勝地都沒有信號。
掃碼支付技術很難嗎？不難。
可是為什麼移動支付業務無法在歐美國家開展？根本原因是沒有一個高品質、高覆蓋的網絡。
而許多中國人，已經習慣了出門只帶一個手機，從支付到叫車到訂餐，全能解決。
這是因為絕大多數地方都有網絡，都能很方便地用手機進行支付和移動電子商務。
這種場景能真正實現的國家沒有幾個。
中國電信運營商最值得稱道的地方，是在廣大偏遠地區都很好地覆蓋了4G網絡，99%的用戶都能享受到網絡的便利。
在農村地區覆蓋網絡，不僅縮小了數字鴻溝，還推動了當地的社會經濟發展。
很多人不知道的是，中國電信運營商建設的4G基站數超過350萬個，總基站數超過640萬個，這個數量是其他任何一個國家都難以企及的。
美國4G基站數不超過30萬個，印度的總基站數不超過70萬個。
在基站數量上，中國和任何一個大國相比，都是其10倍甚至更多。
基站數量多意味著網絡覆蓋能力強，網絡的品質好。
在網絡建設過程中，政府的作用十分重要。
電信運營商建設網絡，要進入樓宇小區，整個過程較為複雜，不說價格，談判的時間就拖不起。
中國建設3G、4G網絡，政府起了很大作用。
首先，政府要求先在樓宇上安裝基站，這不僅降低了建設成本，也加快了部署速度。
有了政府支持，電信運營商進入小區、機關進行網絡部署就比較方便，大大降低了成本，尤其是時間成本。
最近幾年，在高層的親自推動下，電信運營商又在進行大規模的提速降費，今天的中國，通信資費是世界大國中最便宜的，便宜的資費和廣泛的覆蓋，讓城市和偏遠山區都進入了移動網際網路時代。
在5G網絡建設過程中，相信政府還會一如既往地發揮巨大作用。
世界其他各國政府也在推動5G建設，但它們在執行效率和實際效果上，和中國相比尚有較大的差距。
2、業務和應用優勢
5G時代的生態系統中，不僅包含5G網絡、5G手機，還包括大量的設備、應用。
這些也是5G能不能廣泛商用的重要因素。
傳統的網際網路，基本上就是各國效仿美國。
傳統網際網路業務都是美國最先發明和推動的，然後其他各國向美國學習，或直接採用美國業務。
到了移動網際網路時代，中國開始漸漸跟上甚至實現超越。
今天的中國移動電子商務、移動支付、共享單車、打車業務、外賣業務，雖然部分業務還有些美國產品的影子，但越往後發展，越超越了原來的產品。
最典型的就是微信。
同樣的社交產品，美國不能說沒有，但是微信從社交產品發展出支付功能，又進一步整合各種各樣的服務，成為服務平台，大大增強了用戶體驗，在許多場景下得到使用，為海量用戶提供了效率和方便，尤其是大量小程序的能力，是傳統社交平台不能理解的。
這方面就很值得美國同行學習了，和微信比，臉書就相差了很多。
5G是智能網際網路的基礎，需要整合移動互聯、智能感應、大數據、智能學習，需要研發生產各種智能硬體。
如今，在智能硬體產品的研發和生產能力方面，企業最多、實力最強的是中國，像智能手環、手錶、體脂秤這樣的產品，中國很快做到了世界第一。
目前，小米在智能家居領域，整合產品的能力、接入的產品數量均遠遠超過蘋果和谷歌。
華為也開始在這個領域發力，並且已經形成強大的華為智選產品系列，通過HiLink協議，把各種智能家居整合起來，它不是自己去做所有產品，而是通過平台，輸出整合、智能化、銷售和服務能力。
中國智能家居產品的研發和生產水平位居世界一流。
例如，中國公司的環境監測產品可以監測溫度、濕度、噪聲、甲醛等8項指標，可以和空氣凈化器、新風機相聯進行智能控制，且產品價格不到100美元，這樣的產品在世界上很難找到競爭對手。
面向5G網絡開發特定領域的產品，大量的中國企業正摩拳擦掌。
從晶片、模組到智能硬體，從各種智能家居到面向公眾服務、社會管理的產品，中國企業積極性很高，投入較大，地方政府對於那些能夠提升社會管理效率的智能化產品也非常關注，比如水污染治理、環境監測等方面的產品。
3、市場優勢
一個技術和產品能否發展起來，市場是不是足夠大是重要前提。
只有市場夠大，才能降低成本，讓資本願意投資。
中國擁有近14億人口，消費者對新技術有特別高的熱情。
這一點與歐洲的消費者差別較大。
比如，中國用戶對於智慧型手機和3G、4G技術的熱情遠超其他國家，甚至可以說中國普及4G似乎是一夜之間完成的。
在一些國家的民眾認為4G只應該是白領使用時，中國的老太太們已經用微信建立起了街坊群，交流做飯的技巧，而智慧型手機更是覆蓋了從大城市到農村的所有群體。
近14億用戶的市場需求是很多國家和地區無法理解的。
在其他國家或地區的運營商還在通過高價格來實現高收入和較高利潤時，中國電信運營商卻用低價格獲取了高收入，靠的就是龐大的用戶群。
中國生機勃勃的市場、在移動網際網路領域的資金人才積累和研發生產能力、網絡部署上的執行力是其他國家難以企及的，這也是中國5G將迎來大發展的基礎。
5G大發展，又會進一步推動商業、社會管理能力、社會效率的全面提升。
在5G的全球競爭中，有兩點我們應尤為重視。
第一， 標準制定。
去年關於聯想有沒有在5G編碼標準投票中投給華為引起了網絡上很大爭議。
實際上，5G標準是一個複雜的體系，包括編碼等很多方面。
國際標準化組織有多個工作組在開展標準制定工作。
具體的做法是：由某個或某幾個企業領頭，寫出標準，大家討論確定，最後眾多標準一起形成整個5G標準。
在這樣一個體系下，需要進行多個子標準的立項，哪個國家立項多，哪個國家在整個5G標準中就占有主導權。
全世界5G標準立項通過的企業有：中國移動10項；華為8項；愛立信6項；高通5項；日本NTT DOCOMO 4項；諾基亞4項；英特爾4項；三星2項；中興2項；法國電信1項；德國電信1項；中國聯通1項；西班牙電信1項；Esa 1項。
按國家統計，中國21項；美國9項；歐洲14項；日本4項；韓國2項。
目前，以美國為首的幾家運營商在5G發展中主推的技術路線圖與中國不同。
5G標準不是一個國家、一個企業能主導的，需要各國眾多企業一起來推動。
中國企業要在標準制定中進一步貢獻力量，爭取標準制定中進一步的主動權。
第二， 晶片。
今天的通信是由計算、存儲、傳輸形成的一個體系，要做好5G，無論是基站還是手機，都需要晶片。
中國的晶片和世界一流水平相比還有較大的差距，有很多我們需要奮起追趕的地方。
（1）計算晶片。
在伺服器、核心網、基站上需要計算晶片，可以理解成CPU。
英特爾是華為最重要的供應商，也是中興最重要的供應商，除了少數伺服器晶片中國有一定的產品外，絕大部分計算晶片都是美國企業稱霸世界。
（2）存儲晶片。
在5G的高速度、大流量下，無論是伺服器還是雲還是其他設備，都需要大量存儲。
如今的智慧型手機，存儲器早已經從原來的16GB大幅擴容，64GB都只是基本配置。
存儲晶片目前還是美國、韓國、台灣居於主導地位。
中國大陸也有多家企業在存儲領域發力，但想在市場上占據主導地位，還需要努力一段時間。
相信未來5年，中國企業在這一領域會有較大作為。
（3）專用晶片。
除了計算、存儲這些通用晶片之外，在5G通信基站及相關設備上，還會有一些專用晶片，這個領域依然是美國占據優勢。
除了英特爾、高通這樣的企業外，還有大量的企業生產各種專用晶片。
中國是這些美國企業最大的市場。
歐洲也有一些企業生產專用晶片。
中國在這一領域也有了較大進步，海思、展銳、中興微電子等企業都在設計和生產專用晶片。
可以說該領域各國企業各有所長，不像計算晶片那樣被美國企業壟斷。
（4）智慧型手機晶片。
移動通信最重要的終端就是智慧型手機，智慧型手機晶片，不僅要進行計算，還要進行專門的處理，比如GPU進行圖像處理，NPU進行AI處理，因此智慧型手機晶片必須儘量做到體積小、功耗低。
拿下智慧型手機晶片，可以說就拿下了晶片王國皇冠上的明珠。
4G時代，向所有企業供貨的最有代表性的企業是高通和聯發科，隨著各手機廠商技術實力增強，蘋果、三星、華為三強都分別研發了自己的旗艦機晶片，不再採用高通的晶片。
但到了5G時代，三星的5G手機還是採用了高通晶片，蘋果一直在和高通打官司，最後結果可能還是會採用高通晶片，唯有華為5G晶片會採用自己的。
聯發科也會在5G晶片方面堅持研發，而展銳通過多年的技術積累加上國家加大投入，正在5G中低端晶片上發力。
總體來說，5G智慧型手機晶片，美國擁有最強大的實力，不過華為已經在旗艦產品上進行抗衡，而在中低端產品上展銳也會有所作為。
（5）感應器。
5G是智能網際網路時代，除了計算、存儲、控制晶片之外，感應器是半導體領域的新機會。
目前，在智慧型手機上已經有大量感應器，而5G智能終端中的感應器會更多，能力會更強。
在這一新興領域，不少國家都加入到爭奪中，目前很難分出高下，除了恩智浦等大型半導體公司，還有大量中小企業希望有所作為，而日本的村田製作所等企業也有一定優勢。
所以說，在5G晶片領域，美國總體上占據較大優勢，如果不出大的意外，會在未來一段時間內繼續居於主導地位；歐洲出現一定的衰落；中國則正在發力尋求突破。
未來的5—10年，目前的市場格局是否會發生較大的變化尚難判斷，但中國正在逐步變強。
我們需要加快步伐，奮起直追。
在實現民族復興的偉大進程中，必然會有艱難險阻甚至驚濤駭浪。
美國發起的對華貿易戰，不過是中國發展進程中的一道坎兒，沒什麼大不了。
只要我們堅定信心，做好我們自己的事，一定會迎來中華民族的偉大復興。
