5G晶片大戰開啟：為何華為能從巨頭環伺中突圍？超強的研發人才

5G時代逼近。

作為一項新技術，5G的落地需要手機廠商、運營商和產業鏈互相配合，加速5G終端和應用的成熟。

業界流傳一句話：4G改變生活，5G改變社會。

5G帶來的不僅是智慧型手機體驗的提升，隨之而來的更是物聯網、智慧城市、車聯網、虛擬現實等應用場景的普及。

歷經三年預熱，手機廠商的5G競賽終於在MWC開跑。

從即日起，31區聯合騰訊科技將全面聚焦5G產業，開啟5G晶片大戰開啟：華為等國產力量如何從巨頭環伺中突圍？，關於5G手機所有的疑問，我們為你一一解讀。

第二期：科技的隱形巨頭，從MWC看5G時代下華為的晶片戰爭

劃重點：

• 1晶片行業是全球頗為隱秘的寡頭壟斷市場，其中手機晶片設計的標準被一家英國公司所把持，晶片生產的機器被一家荷蘭公司所控制，他們宛如晶片市場法律的制定者和執行者。
  
  
• 2在寡壟斷下，華為的晶片研發伴隨一家晶片架構設計公司崛起而成長。
  
  在早期階段，海思主要以通信晶片為主，並在八年後進入手機晶片研發領域，成為全球七大IC設計公司之一。
  
  
• 3當下晶片的研發已經進入技術困境，摩爾定律的失效和晶片在萬物互聯時代的更大規模應用，讓ai晶片和更多的晶片架構得以誕生。
  
  而這些新的晶片架構，是中國晶片企業的曙光。
  
  
• 4目前中國晶片的供給依然受制於人，中國企業曾為此付出過許多蜿蜒曲折的努力。
  
  這一切都努力背後，都源於晶片產業在未來人類科技發展中的地位之重。
  
  

文/石頭

2019年2月25日，位於西班牙巴塞隆納的MWC——世界通訊大會正式召開，摺疊屏等新科技隨之映入眼帘。

在所有媒體關注新式電子產品本身的同時，為所有科技企業提供了核心技術支持、並在全球擁有幾十億用戶的兩家科技巨頭，卻少有人知。

（MWC官網宣傳頁面）

他們不生產任何已成形的電子設備，但手機和各類電子設備卻必須依賴他們的產品而存活。

如果電子世界有著公用的技術法律，他們一家是法律之一的制定者，而另一家則是法律的維護者。

如果為未來的科技貼上標籤，無論是人工智慧、物聯網、雲計算還是5G網絡，這些願景和技術背後，都無法離開一個全球頗為隱秘的寡頭壟斷產業——晶片。

而我們的故事便藉助MWC的科技盛宴，從這兩家晶片領域的寡頭公司展開，並為大家解開華為海思在寡頭壟斷下的成長之謎，以及世界晶片產業和未來格局的冰山一角。

壟斷與寄人籬下的標準困境

了解晶片產業的壟斷要從晶片的設計和製造說起。

如果將晶片產業比如一個江湖，如今這個江湖中只有兩個超大門派，一個是微軟和英特爾主導的X86體系；另一個則是谷歌、蘋果、ARM Holdings和高通等眾多高手集體參與的ARM體系。

因為windos、IOS和安卓系統在手機電腦領域的絕對占有率，X86和ARM也成為了目前晶片設計領域的兩大標準。

其中X86架構的創造者和運營者都是英特爾，陣營相對封閉。

而ARM架構的創造者和運營者是ARM Holdings，陣營相對開放。

事實上，儘管ARM架構的晶片占據了移動電子市場95%的份額，但基於時間和技術積累上的絕對優勢，晶片領域的技術領頭羊依然屬於X86架構的開創者英特爾。

晶片產業的起點是設計，知乎上，曾有一位網友發帖評論：

晶片設計好比一個巨型題庫，英特爾和ARM Holdings公司既是出題人也是考場考生，在題庫建立之初他們就開始著手練習，並將自身的解答方法申請了國際專利，從而限制其他考生未不得「抄襲」。

而X86和ARM這兩套題庫在經過數十年的發展後，已經擴展出幾十億的題海內容。

所以無論ARM架構下的海思、高通，還是X86架構下的AMD，要想完整的參與晶片設計的內容，就必須取得英特爾和ARM Holdings公司對題庫中1+1=2的基礎證明方法，然後才能在這個基礎上進一步推論2+3=5的創新。

1+1=2有很多證明方法，但要想晶片足夠強，最簡單的那個證明邏輯便是晶片架構設計中的最優方案，而英特爾和ARM Holdings公司對於最優方案的研究已經長達十幾年甚至幾十年。

所以即便從零開始，只要安卓、IOS和windows還是主流系統，晶片架構就離不開ARM和X86，也離不開兩套題庫中兩家公司對1+1=2的專利最優解。

對於晶片設計標準的壟斷，一個國內晶片從業人員在另一個角度分享了自己的所見所聞：

國內一家汽車基礎晶片的生產商曾經做出來一個世界領先的零件，但這個零件完成後國內的所有車廠卻無人採購。

公司上門詢問後，車廠的統一回答是不敢用。

不敢用的原因不是晶片不合格，而是汽車製造時，汽車上的零件參數都是照抄國外的，企業不知道這些零件的參數為什麼要設置成這樣，一旦換了新設計的零件，害怕有些參數不一樣後會出什麼問題。

以至於這家公司只能先申請成為外國大廠的供應商，拿到通用和大眾去做測試，等到通用和大眾先採用了，國內公司才敢採用。

汽車上的一個小零件如此，放在手機和通信基站等大量需要各類晶片的電子行業，標準壟斷下的其他企業，又何嘗不是相同的困境？

製造困境與機器壟斷

晶片標準的設計困境是國內晶片行業的第一門檻，而晶片製造則是第二道難關。

和晶片設計行業不同，目前國際上擁有不下幾百家大型晶片製造商，甚至國內的一些工廠也能擁有一些中低端晶片的生產能力，但晶片製造行業的壟斷卻真實存在。

因為這裡的壟斷並不產生在晶片代工領域，而是生產製造晶片機器（光刻機）的公司身上。

在手機晶片行業，目前能夠生產CPU的廠家主要有三星、聯發科和台積電三個玩家，基本我們身邊的95%以上手機CPU都出自這三家之手，但這三家公司的晶片製造設備，都依賴於荷蘭的一家名為ASML控股公司。

（ASML官網一款支持7nm工藝的光刻機設備）

在一個技術論壇上，一位網友對ASML控股如此描述：

ASML控股十分任性，在缺錢時就會放出一部分股權供現有的合作者搶購，而搶購的名額也需要經過ASML控股的最終審核，宛如一個霸道之極的債主。

但三星、聯發科和台積電在面對這樣的股權時又不得不放下自己的身段做一隻忠誠的舔狗。

因為每當遇到晶片的nm製程升級時，誰先拿到ASML控股的最新機器，誰就能對外宣布：我已經掌握了7nm晶片的製造工藝。

縱然不遇到晶片的製造工藝升級，一旦台積電、三星和聯發科失去了ASML控股的技術支持，整個企業的生產成本也將直線上升。

所以面對ASML控股每年只生產幾台機器的傳統作風，當舔狗也需要實力和運氣。

這種「實力和運氣」，通過國內晶片生產廠商的對比，就能可見一斑。

據一位知乎用戶介紹：英特爾、三星、台積電2015年能買到ASML10NM的光刻機。

而大陸的中芯國際，2015年只能買到ASML2010年生產的32NM的光刻機。

5年時間對半導體來說，已經足夠讓市場更新換代3次了。

所以，在ASML嚴格控制光刻機產能供給的情況下，中國的企業長久以來一直無法買到當下最先進的晶片生產機器。

而除了手機晶片領域，目前全球先進的光刻機（生產晶片的機器）也只有應用材料、東京電子和KLA-Tencor等少數幾家，並且這些公司90%都分布在美國和日本。

晶片上的機緣

雖然目前所有參與ARM晶片設計的企業都需要依賴ARM Holdings公司的授權，但ARM架構作為半開放的國際標準卻和X86架構的晶片有著本質不同。

這種區別要從ARM架構晶片的崛起說起。

（ARM Holdings官網）

ARM Holdings公司創造ARM架構之初，並非採取開放策略，而是選擇了和英特爾一樣的寡頭壟斷模式，但因為ARM創立時，在其中一款晶片的研發過程中出現失誤，讓公司一度瀕臨破產。

所以在ARM Holdings走出這段陰霾後，面對與英特爾在晶片研發人員和市場競爭力上的巨大落差，ARM Holdings一改之前的重資產封閉模式。

於是賣掉生產工廠和開放ARM架構授權後，ARM Holdings毅然決然的變成了一家晶片架構的第三方服務和研發公司。

簡單來說，ARM架構的題庫，雖然基礎問題依然由ARM Holdings自出自考，但對基礎問題之外的考題，ARM Holdings公司卻放開了答題人的資質，讓所有有能力為ARM架構做出貢獻的公司都能參與ARM的晶片設計。

正是因為這一歷史的存在，伴隨移動手機的崛起，目前市值上百億美元的ARM架構的晶片設計企業——高通才得以誕生。

2005年7月11日Android Inc.被Google收購。

2007年11月，Google與84家硬體製造商、軟體開發商及電信營運商成立開放手持設備聯盟來共同研發改良Android，隨後，Android系統開始綁定更加省電的ARM架構處理器開始了普及式爆發。

意識到移動市場重要性的英特爾，為了對抗安卓庇護下漸漸失控的ARM晶片，和微軟以及諾基亞一起推出過Windows Phone系統，但Windows Phone作為一個遲遲不肯開放的封閉生態，稀缺的娛樂應用，為失敗的結局埋下了伏筆。

（windows phone系統的明星產品：諾基亞1020）

2004年10月，華為海思半導體公司成立，在海思創立之初，面對封閉的X86架構和處於爆發期的ARM架構，海思毅然加入到了ARM晶片的陣營。

早期的海思晶片，並非用於手機，而是用在華為的通信基站上面。

從2004年開始，經過8年ARM通訊晶片設計積累的華為，在2012年推出了基於ARM架構的手機處理器K3V2。

至此，ARM架構下手機晶片的設計企業，在歷史的洪流中初步完成登場工作。

K3V2誕生之初，沒有誰把海思作為競爭對手，因為那時的海思，還不及聯發科在ARM架構中的技術積累。

但僅僅6年後過後，海思便憑藉驚人的成長速度，大步跨入全球第七大IC公司之列，並憑藉麒麟980而在高端手機晶片市場，擁有了和驍龍855以及蘋果A12相互一戰的實力（在非極限試用下，日常體驗已經相差無幾）。

熟悉了ARM架構，華為其他晶片的研發也開始提上日程，這種積累為華為的5G布局埋下了堅實的基礎。

華為的底氣

2018年10月，任正非公開表示，華為5G就是爭奪「上甘嶺」，是必須搶下的世界高地，要不惜代價贏得勝利。

2018年11月17日凌晨0點45分，在3GPPRAN第187次會議的5G短碼方案討論中，華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案，從美國和法國兩大競爭對手中脫穎而出，成為5G控制信道eMBB場景編碼標準。

擁有了5G標準的話語權，華為在5G晶片的研發上面也開始重點發力。

2018年2月，華為發布了首款3GPP標準的5G商用晶片巴龍5G01。

2018年10月10日，在5G晶片發力之餘，華為發布了昇騰910，全棧全場景的AI解決方案。

2019年1月24日，華為正式面向全球發布了5G多模終端晶片Balong 5000（巴龍5000）和基於該晶片的首款5G商用終端華為5G CPE Pro。

與此形成對比的是：雖然高通和三星等晶片設計廠商也有關於5G晶片的基帶發布，但華為卻是全球第一家完成5G網絡完整商業測試的廠商。

雖然華為在5G晶片成就正在推動世界進步，但美國卻對此成果顯得憂心忡忡。

甚至，最近在美國總統川普公開希望5G市場公平競爭後，又不失羨慕的說了一句「美國需要美國的華為」。

目前的通信技術標準中，雖然美國依然持有最多的通信專利，但華為的專利申請數量增長最快。

所以川普的動作背後，也足見美國通訊企業對華為公司的恐懼。

這份恐懼的來源，很大程度上來自華為在通信標準和晶片研發上的成長速度。

2019年2月，面對美國在5G市場上是否接納華為的搖擺態度，華為創始人任正非在去年12月曾面對採訪直言：

「它可以不買，付出非常昂貴的成本來建設另外的網絡。

我們在技術上的突破，也為我們的市場創造了更多機會，帶來更多生存支點」。

事實上，國外媒體早已考慮不使用華為技術的可能性，但他們得出的結論是：即便美國不讓華為參與美國自己的5G建設，也無法離開華為在5G技術上的關鍵支持。

而基於在晶片領域長達14年的積累，華為目前在智慧型手機的晶片上已經實現「離開美國後的基本自足」。

其中，根據ABI Research 的數據顯示，華為高端手機 P20 Pro 所用半導體中僅 7% 來自美國供應商。

相比之下，其他中國廠商的手機這一比例在60%以上。

2015年12月，微博認證華為高級工程師@Starry_wang曾透露，華為已經在全球布局下一代移動產品的能力，其中，包括自研GPU、自研SSD晶片都已在路上，而手機OS則早在2012年就已開始預研，只不過「現在不是拿出來的時機」。

根據這位華為工程師的言論，華為的商業藍圖正在向蘋果公司靠攏，而隨著華為在未來獨立的OS系統的推出，以及5G時代對萬物互聯的構建，華為在晶片領域的征程，在未來也將會與蘋果、高通等國際一線公司展開更多交鋒。

晶片巨頭的焦慮

在當下，華為在晶片設計領域依然需要向ARM Holdings公司購買授權，其中ARM Holdings公司身在英國，而光刻機的ASML控股公司又在荷蘭。

那麼川普總統的「羨慕」背後，為何多次表達了對華為的焦慮？

根據一位晶片從業人員介紹：這份焦慮不止來自華為，還來自晶片產業在摩爾定律上的失效。

摩爾定律是由英特爾（Intel）創始人之一戈登·摩爾提出，其內容為：積體電路上可容納的電晶體數目，約每隔18個月便會增加一倍，且晶片的性能提高一倍（即更多的電晶體使其更快）。

但這一定律，伴隨晶片技術在過去幾十年的發展，目前已經面臨破滅。

2016年，在麻省理工評論的一篇文章中，一位物理學家寫道：縮小的電晶體已經推動了50年的計算進步，但現在必須找到其他方法來使計算機更強大，因為摩爾定律已死。

而在更早的2011年6月，英特爾架構集團副總裁Kirk Skaugen就曾表示：摩爾定律本身並不足以讓公司在2018年之前提升到exascale的性能。

簡單來說，目前晶片技術的發展已經遇到瓶頸。

如果，摩爾定律依舊有效，華為海思在晶片領域的進步將只會是永無止境的追趕，但在晶片行業集體停滯下，華為海思的進步卻讓彎道超車成為可能。

也許這種可能很小，但機率的存在已經讓川普總統為之焦慮。

而這種焦慮，在新誕生的AI晶片以及未來的量子計算機可能性上，正在被技術領先企業的危機意識無限放大。

AI晶片在學術上一般是指運行AI算法，並面向AI計算應用的晶片。

據維基百科的資料顯示，雖然傳統的CPU可以拿來執行AI算法，但因為內部有大量其他邏輯，功耗和性能並非AI場景下晶片設計的最優解，所以具有海量並行計算能力、能夠加速AI計算的AI晶片應運而生。

對於AI晶片的重要性，聯想集團高級副總裁賀志強曾表示：「智能網際網路時代，AI晶片是人工智慧的引擎，對於智能網際網路的發展將起到決定性作用」。

作為新興的晶片類型，據業內人士介紹：目前AI晶片的研發還沒有固定框架，算法上暫時有CNN和DNN，所以這一晶片的國際標準，目前也成為了國內外晶片企業的必爭之地。

為了完成AI晶片的布局，從AI晶片被關注之初，英特爾就先後收購了FPGA廠商Altera、AI晶片公司Nervana、自動駕駛晶片公司Mobileye等諸多企業。

儘管海思在AI晶片上並非領先者，但在這個新的時代機遇下，同時起步已經意味著公平競爭。

但更為重要的是：AI晶片的出現並非偶然。

因為據一名晶片研發的從業者介紹：每一種架構都有自己的優勢和不足，天下並沒有所謂的「萬能晶片架構」。

隨著萬物互聯時代，對更多晶片需求的出現，適用於不同場景和不同設備的晶片架構，也將有可能從未知領域不斷誕生。

就像X86架構是英特爾和AMD的「專屬」，在PC市場上獨霸多年；ARM的架構在移動端和便捷設備上有著不可替代的優勢；MIPS架構的處理器在網關、機頂盒等市場上非常受歡迎；RiSC-V架構雖然出來不久，但在智能穿戴產品上的應用廣泛，前景廣闊。

而這些新誕生的晶片領域，正在隨著華為海思等一批中國晶片設計企業的出現，成為歐美企業把持晶片標準壟斷的最大威脅。

中國芯的坎坷自強之路

2017年我國晶片業進口額就已經高達2601.4億美元，約占世界的68.8%。

面對無芯困境，中國企業一直在努力通過各種努力來得到突破。

2003年2月，中國多位知名學者通過將摩托羅拉的晶片標識抹去的做法，偽造了中國自研的晶片「漢芯」。

在「漢芯」從偽造到證偽的3年內，國家共計為「漢芯」研發投入了上千億資金。

2007年9月底貝恩資本、華為公司宣布將以22億美元現金收購3Com，可收購過程一波三折，3Com股東輪番投票表決不說，連美國政府也反覆「審查」。

2008年2月21日，歷經長達5個多月的收購最終以失敗告終，隨後這家網絡硬體公司3Com被惠普「低價」收購。

2015年3月，中國的GO Scale Capital和金沙江創業投資基金和飛利浦達成一個協議。

按照協議，飛利浦旗下從事汽車和發光二極體原件業務的公司Lumileds的多數股權，會出售給由中國的一家企業。

儘管中國投資者已經給到了飛利浦29億美元的報價，但在2016年這份協議依然被飛利浦單方面撕毀。

從2000年至今，無論是中國「自研的漢芯」事件，還是中國投資者在美國的收購案例，都足見兩個中國對晶片技術的重視程度。

雖然在漢芯事件過去十年後的今天，我們已經擁有上百家晶片研發和製造企業，但根據最新數據顯示：中國儘管是全球晶片的第一消費市場，但自給率僅為10％至20％。

為了應對「其他企業用壟斷優勢，進行不公平商業競爭」的可能性，在中國製造2025計劃中，中國將半導體自給率的目標，設定為到2020年的40％和2025年的70％。

而所有的這些坎坷努力背後，一切的核心都源於晶片在未來科技領域的地位之重。

結語

儘管今天的華為在晶片產業的全球格局中並非「位高權重」，但中國企業逐漸殺入晶片壟斷核心陣地背後，華為正在以種子的力量讓中國人的面孔越來越多的出現在國際一線技術交流會議中。

至少，MWC的會議上，當歐洲友人問及我都參會原因時：我可以回答說，來看華為，而不再是一名旁門看客！