華為海思：您需要了解的華為晶片設計部門

華為正在迅速成為家用智慧型手機的著名品牌。

你甚至有機會在手機上閱讀這篇文章，可能就是因為該公司現在是全球第三大手機製造商同時也是最大的移動設備供應商。

同時如果您使用的是華為手機，那麼您可能還會在由位於中國深圳的華為公司的無晶圓半導體設計部門HiSilicon（海思）開發的麒麟片上系統（SoC）上運行您的所有應用。

圖1、海思是華為的晶片設計部門

就像主要競爭對手蘋果和三星一樣，華為設計了自己的處理器。

這樣做可以讓公司更好地控制硬體和軟體之間的相互影響，從而實現有分量的和超過規格的產品。

從這個意義上說，海思已經成為華為移動終端成功不可或缺的一部分。

多年來，海思處理器的應用範圍不斷擴大，不僅涵蓋了華為的旗艦手機產品，也涵蓋了中端手機產品。

本文就是介紹您想了解的關於華為晶片設計公司海思半導體公司（HiSilicon）的一切。

圖2、華為的SoC晶片對比

海思半導體的快速歷史

華為是電信行業中的老手了。

該公司由前人民解放軍工程師任正非於1987年創立的，這個是美國政府對公司的態度 - 歷史上甚至最近都是予以沉重打擊的原因之一。

圖3、蘋果的處理器晶片A11

華為於2003年成立手機部門，並於2004年發布了第一款手機C300。

2009年，被稱為T-Mobile Pulse的華為U8820是該公司開發的首款Android手機。

到2012年，華為推出了首款4G智慧型手機Ascend P1。

在開發智慧型手機之前，華為向全球客戶提供電信網絡設備，這仍然是其當前業務的核心部分。

圖4、蘋果手機採用自己設計的晶片

2011年，現任華為執行長的Richard Yu（余承東）決定海思應該設計自己的SoC來區分其智慧型手機。

海思半導體成立於2004年，為其各種消費電子和工業電子產品設計各種集成電路和微處理器，包括路由器晶片和網絡設備數據機。

直到2011年，Richard Yu（余承東）成為華為終端的負責人 - 他至今保留的職位 - 該公司開始考慮為手機應用設計SoC。

理由很簡單，定製晶片將使華為能夠與其他中國手機製造商競爭中脫穎而出。

第一個引起大家注意的麒麟手機晶片是2012年的K3系列，但華為在當時的大部分智慧型手機中繼續使用其他晶片公司的晶片。

直到2014年，今天在華為手機中應用的麒麟手機晶片品牌才出現。

麒麟910支持該公司的華為P6 S，MediaPad和Ascend P7智慧型手機。

圖5、三星和高通開發自己的處理器晶片

就像其他智慧型手機晶片設計公司一樣，海思半導體的處理器是基於Arm架構。

與其他設計公司不同，海思不創建基於Arm架構的定製CPU設計。

取而代之的是，該公司選擇Arm的現成部件 - 例如Cortex-A73 CPU和Mali GPU - 將其與海思內部開發的其它部件（包括數據機和圖像信號處理器）集成到其解決方案中。

圖5、高通開發的晶片仍在智慧型手機占據主導地位

華為也不向第三方銷售海思智慧型手機晶片。

它只在自己的智慧型手機中使用它們。

儘管如此，這些晶片仍然被市場上的其他大玩家視為嚴重的競爭威脅。

HiSilicon（海思）-Qualcomm（高通）之間的競爭

華為HiSilicon（海思）半導體的一位經理在最近接受The Information採訪時表示，該公司將高通視為「 第一競爭對手「。

然而，這種競爭並不是什麼新鮮事，他們已經逐漸從友好的商業合作關係轉變為冷酷的競爭關係。

圖6、華為的處理器晶片

華為曾經是高通Snapdragon（驍龍）處理器的主要買家，並繼續在一些更具成本效益的Honor（榮耀）智慧型手機中使用其晶片。

高通與華為面臨的問題是，華為同時在越來越多地使用自己的海思晶片，華為在全球智慧型手機市場上飆升至第三名。

高通不僅失去了一個主要的合作夥伴，而且華為手機銷售增長一直在擠壓其他使用Snapdragon（驍龍)處理器的品牌。

圖7、高通的處理器晶片架構

在海思半導體推出首款移動處理器後不久，情況就變得如此困難。

儘管華為仍是高通的客戶，但高通開始大量編輯其產品信息，關注華為可能會與海思共享晶片信息。

公司的擔憂也許並非沒有根據，因為華為員工已經注意到，在與Google合作Nexus 6P手機時教授了他們很多關於硬體和軟體優化方面的知識。

華為和高通在爭奪5G和物聯網相關專利方面比以往任何時候都更加激烈。

圖8、高通和蘋果的晶片規格對比

在SoC之外，這兩家巨頭現在也在爭取與IoT和其他新興連接技術相關的專利，特別是那些涉及5G的專利。

高通一直是CDMA，3G和4G行業標準專利的主要持有者，其晶片組中集成了數據機，可快速將Snapdragon（驍龍）處理器推向Android生態系統的頂端。

華為越來越多地推出消費類和5G行業技術的專利，隨著5G的即將推出，高通的這個位置可能會受到華為的威脅，因此當前的情況這將兩家公司置於激烈的碰撞過程之中。

相比華為，高通仍然是晶片領域中的更大的玩家。

在所有細分市場中，去年它的主營業務的銷售額為223億美元，遠遠超過海思的56億美元。

但請記住，高通向所有人銷售，但是只有華為使用海思的晶片組。

華為海思的麒麟SoC陣容

海思最新的旗艦SoC是麒麟970。

它在許多華為的高端智慧型手機包括Mate 10，P20 Pro和稍微廉價的Honor（榮耀） View 10中應用。

圖9、華為麒麟970晶片的內部架構

正如我們期望處理器晶片為昂貴的頂級機型提供支持，華為的麒麟970高級晶片內部封裝了許多大量高性能組件，包括八核Cortex-A73和A53配置與Mali-G72 MP12圖形單元配合使用，是迄今為止海思開發的最強大的晶片。

我們已經把它定為一款極具競爭力的產品。

該公司還改進了其內部圖像和視頻處理單元以支持高端功能，而海思開發的一流的數據機套件則充分利用了世界上最快的LTE網絡。

麒麟970最顯著的特點之一是包含一個神經處理單元（NPU，Neural Processing Unit）。

海思的麒麟970與Qualcomm和Apple一起加入了採用專用硬體以加快機器學習（人工智慧）任務，從語音識別到圖像處理。

華為將這項技術引入中級Honor（榮耀） View 10的快速舉措表明，該公司希望在其整個智慧型手機範圍內快速整合機器學習（machine learning）方面的優勢。

P20 Pro中的一些新AI（人工智慧）功能也是從Mate 10 Pro中移植過來的。

圖10、各種智慧型手機內部的處理器晶片對比

麒麟970與其前身麒麟960在許多方面都是非常相似的晶片，但麒麟960缺乏新的NPU，以及一些更新的媒體處理和數據機功能。

儘管如此，它還是高端華為和更具成本效益的Honor（榮耀）手機品牌型號中的一款強大的晶片。

雖然華為仍然使用高通公司的晶片來生產一些中檔手機，但海思開發的麒麟659的目標市場是價格更便宜的機型，這些機型的處理能力較低。

海思半導體的產品陣容可以輕鬆分成兩大類。

麒麟900系列擁有極佳的功能，可滿足華為旗艦級手機晶片組的需求。

麒麟600系列是華為成本較低的中端手機機型的選件，它採用性能較低的CPU和GPU組件，並削減華為用於其高端攝像機配置的圖像處理硬體。

這兩個SoC的晶片應用範圍繼續按升序排列，便於追蹤最新和最大的應用。

到目前為止，我們還沒有看到擁有Arm最新的DynamIQ技術和Cortex-A75和A55 CPU內核的高端晶片，儘管海思迅速採用了其最新的GPU技術。

採用這項新技術將需要比以前的更新更大的SoC修訂版，因此我們可能會在2018年稍後看到這方面的消息。

總結

與華為一樣，海思半導體在過去的五年中發展迅速。

它已經從一家名不見經傳的SoC遊戲玩家轉移到了一家大公司，這家公司可以與業內最大的公司競爭。

隨著華為和華為設備銷售額的增長，海思在移動應用處理器市場的地位和影響力也在增長。

圖11、華為麒麟970晶片

該公司的SoC系列無疑是一個競爭力量，有助於推動華為智慧型手機進入頂級市場並超越其他市場競爭者。

不僅如此，該公司在機器學習支持方面也處於領先地位。

隨著更廣泛的5G應用即將到來，海思和華為看起來很強大。

圖12、華為最新發布的智慧型手機P20 Pro

（完）