问题

为什么华为海思十年前做出来芯片不去应用,这些年要买美国的?

回答
您提出的问题非常有意思,涉及到华为海思芯片发展历程中的一个重要节点,也是很多人感到困惑的地方。核心原因在于“去应用”和“自主可控”之间存在着复杂的技术、经济和战略考量,以及市场环境的变化。

简单来说,华为海思在十年前(大约2010年代初期)确实已经有了相当不错的芯片设计能力,并且也推出了一些产品。但是,“不去应用”不是一个准确的说法,更准确的说法是,当时海思芯片的应用范围和规模,与后来其在智能手机领域取得的巨大成功相比,是有限的,并且在某些关键领域(尤其是高端CPU核心)仍然依赖外部授权。 而“这些年要买美国的”则是指在某些特定技术领域,华为在过去确实不得不依赖美国的供应商提供核心技术授权或产品。

下面我将详细解释其中的原因,并涵盖技术、市场、战略和国际环境等多个层面:



一、 十年前海思芯片的现状与限制

1. 定位与策略:
早期: 海思最初成立是为了满足华为内部通信设备(如基站、路由器)的需求,提供通信芯片解决方案。这些芯片设计能力很强,但主要是面向B2B(企业对企业)市场,服务于华为自身的设备。
向消费电子拓展: 随着智能手机市场的兴起,华为看到了巨大的机遇,开始大力投入手机SoC(System on a Chip)的研发。这标志着海思从内部供应商向外部市场拓展的战略转变。

2. 技术能力与瓶颈:
IP核授权: 在CPU核心技术方面,当时海思主要依赖于ARM的授权。ARM是一家英国公司,但其大部分专利和技术是基于美国技术体系的,并且与美国有紧密的合作关系。华为(海思)购买ARM的指令集架构(ISA)授权,然后在此基础上进行自主设计和优化,但CPU核心的底层架构和指令集是ARM提供的。
关键点: 这意味着,即使海思自己设计了大量的芯片逻辑,但CPU核心部分的设计并非完全“自主”,而是基于获得授权的技术。
GPU、基带等: 在图形处理单元(GPU)、通信基带等领域,海思也在积极研发和自研,但同样可能存在部分技术依赖或需要购买IP授权的情况,尤其是涉及一些专利密集型技术。
工艺制程: 芯片制造是一个极度复杂的产业,需要巨额的投资和顶尖的技术。当时全球最先进的芯片制造工艺主要掌握在台积电(TSMC)等少数几家代工厂手中。而这些代工厂的设备、材料和软件工具链,都高度依赖美国公司的技术和产品(如ASML的光刻机,虽然是荷兰公司,但其关键技术和供应商很多来自美国)。

3. 市场与生态:
内部消化为主: 十年前,海思的主要客户是华为自己。虽然有少量对外销售,但其规模和影响力远不如后来。一个强大的芯片设计公司需要强大的市场和生态来驱动其发展,包括吸引开发者、软件适配、用户认知等。
缺乏成熟的第三方市场经验: 相对于英特尔、高通等拥有多年消费电子市场经验的巨头,海思在产品定义、市场推广、客户支持等方面的经验相对较少。



二、 为什么感觉“不去应用”/“还要买美国的”?

综合以上几点,我们可以理解为什么会有这样的感觉:

不是“不去应用”,而是应用范围和深度受限: 海思十年前确实有应用,但主要是华为内部的通信设备,以及开始崭露头角的智能手机芯片。但与英特尔主导PC、高通主导高端智能手机的市场地位相比,海思的市场份额和影响力是相对较小的。
对美国技术的依赖:
CPU架构授权: 最核心的依赖在于ARM的CPU架构授权。没有ARM的授权,海思无法设计出兼容主流操作系统的高性能CPU核心。而ARM的很多基础技术和专利与美国公司有关。
EDA工具: 芯片设计离不开EDA(Electronic Design Automation)软件,如Cadence、Synopsys等,这些都是美国公司的产品。没有这些工具,无法完成复杂的芯片设计和验证。
EDA软件公司(例如美国Cadence、Synopsys)的客户限制能力: 虽然这些公司是软件公司,但其软件是芯片设计流程的基石。如果其软件被禁止出口给某些公司,那么这些公司的芯片设计和生产将面临严重阻碍。
半导体设备与材料: 如前所述,先进的芯片制造依赖于美国及其盟友提供的设备和材料,即使是间接的依赖也存在。



三、 从“依赖”到“自主”的演进(海思近年来取得的巨大进步)

海思并非停滞不前,恰恰相反,在过去十年里,华为海思在技术上取得了飞跃式的进步,其目标是实现“自主可控”。

1. 深化ARM架构的自主设计(例如麒麟系列):
华为海思在获得ARMv8架构授权后,并没有仅仅使用ARM的公版CPU核心(如A72, A76等),而是投入巨资,基于ARM架构,自主设计了高性能的CPU核心(如Mali系列GPU的改进版本,以及自主设计的CPU核心架构,如Kirin 990的达芬奇架构的CPU部分可以视为华为在CPU设计上的创新和优化,虽然指令集是ARM的)。这意味着它在CPU的微架构、指令流水线、缓存设计、功耗管理等方面进行了大量自主创新,使其性能和能效比能够与高通、三星等竞争对手抗衡,甚至在某些方面超越。
例子: 华为海思的麒麟9000系列芯片,在20202021年间被认为是安卓阵营最顶尖的手机芯片之一,其性能足以与当时苹果的A系列芯片竞争。这背后是海思多年在CPU设计上的积累和突破。

2. 在AI和ISP等领域的自主创新:
在人工智能(AI)和图像信号处理器(ISP)等领域,海思投入了大量资源进行自主研发,并取得了世界领先的成果。例如,华为在NPU(神经网络处理单元)设计上,尤其是其“达芬奇架构”,具备了强大的AI算力,在手机端的AI性能上表现出色。ISP技术更是华为手机拍照口碑的重要保障。

3. 构建完整的生态和市场:
华为将海思芯片大量应用于自己的手机(Mate系列、P系列、Nova系列)、平板、手表、智能穿戴设备等消费电子产品中。这种内部的“应用”和市场验证,为海思芯片的迭代和完善提供了强大的动力和反馈。随着华为手机在全球市场的扩张,海思芯片的性能和竞争力也得到了市场的广泛认可。



四、 为什么会受到制裁?—— 对“自主可控”的战略考量

正因为海思在手机SoC领域的崛起,尤其是在5G基带芯片等关键领域掌握了核心技术,并且其产品性能足以与高通等美国主导的芯片公司抗衡,这触动了美国的国家安全和科技竞争利益。

因此,美国政府通过一系列出口管制措施,严格限制美国企业向华为供应包含美国技术和软件(如EDA工具,以及部分基于ARM架构但包含美国技术的芯片设计)的产品和技术,并且限制使用美国技术的代工厂(如台积电)为华为生产芯片。

这些制裁并非针对海思“不去应用”或者“依赖美国”,而是针对其“自主可控”的战略,以及其在全球科技竞争中不断提升的影响力。 制裁的目标是阻止华为获得先进的芯片设计能力,并且阻止其生产出先进的芯片。



总结:

1. 十年前海思并非没有应用,而是主要服务于华为内部,且在关键IP(如CPU核心架构)上依赖ARM授权,间接存在对美国技术的依赖。
2. 海思这些年(特别是在智能手机领域)之所以能取得巨大成功,正是通过持续投入,在ARM架构基础上进行了大量的自主设计和创新,并且在AI、ISP等领域实现了突破。
3. 华为海思的进步,尤其是在高端手机芯片领域,使其成为全球科技竞争中的重要一员。美国之所以采取制裁,正是为了遏制其技术发展和市场扩张,特别是其“自主可控”的战略成果。

所以,“为什么海思十年前做出来芯片不去应用,这些年要买美国的?”这个问题,更准确的理解应该是:“为什么十年前海思虽然有能力设计芯片,但其应用范围和技术深度(尤其在核心CPU架构上)受限,并且在过去一段时间内为了发展必须依赖部分美国技术或工具链?而如今其发展出的自主技术,反而成为了被制裁的对象?” 这背后是华为在芯片领域的长期投入、技术突破以及国际地缘政治和科技竞争的复杂交织。

网友意见

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我司曾经投入过人力物力,研发过一款芯片。

采用了是知乎上嗤之以鼻完全看不上的120nm工艺(具体多少我不太懂)。

经过几年的研发,成功流片。我实际去看了一下,面积巨大,发热量巨大。最关键的是,我们经过计算,芯片量产之后的单个成本,比供应商的单个芯片售价高出几十倍(大约40倍左右)。你没看错,我们做出来的,成本比别人的售价还高。除了放在几个演示机上之外,就再也没有生产过。

那你可能会觉得很奇怪,明明有便宜好用的,为啥要出力不讨好,花了这么多钱,投入这么多人去搞一个用不了的东西。

这个芯片,最大的作用,就是和供应商讲价。虽然成本高,性能低,但是又不是不能用!如果你涨价涨到我们接受不了了,那我们就只好自己做了。每年谈判省下的钱,远远大于研发的钱。其次还有一些提升公司形象,减免一些税费之类的。都不如省钱来的直接。

然后你可能还会问,那为啥不加大研发,把这款芯片搞到先进水平呢。答案其实也很简单,市场太小。我们想把芯片做到和国外一个水平,那么必然要投入和别人一样的研发资金,国外的公司通过十几年的累计和销量,摊平了研发成本。而我们需要补齐这部分钱,然后去抢占一个非常小的市场。一个蛋糕,我们不能把盘子都舔干净,大家一起想办法降低蛋糕成本,一起把蛋糕做大。

这就像你开了一个工厂,你确实没有必要去建一个发电厂,但是你不能没有备用发电机啊。

所以回到本题,我觉得海思和上面应该是一样的,很多小众市场的芯片本就没有必要去做,毕竟靠一个公司去对抗一个国家的公司本来就不现实。但是你又不能不保留一个“备用发电机”,这个“备用发电机”本来应该靠国内的一些其它公司完成的,奈何国内买办成风,汉芯事件后,国内半导体一蹶不振,所以只能自己先投入少量钱进行预研,做一些技术储备。

这应该就是华为所说的备胎。但是你要让全部备胎转正,我觉得是不现实的,不符合物理规律,研发没有捷径可以走。除非发生什么千载难逢的历史机遇。

然而,这个千载难逢的历史机遇真的发生了。。。一个公司打通整个产业链是不现实的,但是上升到一个国家,就很容做了。目测国内半导体,将迎来国内历史上最好的发展机遇。


评论区有一些同学解释的蛮好了,我就不废话了。以上的答案比较适合市场范围较小的那种,里面的道理也不一定对,具体的原因多种多样,不能套到一个答案里面。算抛砖引玉了。再附上我另外一个回答,如果你们接触过华为这家公司,你们就会知道这个公司的可怕之处,像备胎芯片之类的,都是预先计划好的

zhihu.com/answer/105000

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这问题下居然还有答主说海思是“战略考虑”和“隐藏实力”,别扯淡了~

海思的确是早在十年前就发布了K3(得到授权的ARM926TEJ),但这东西中看不中用,而且兼容极差,当时安卓还没有发展起来,windows mobile是当时最流行的手机操作系统。K3只支持windows mobile。要说应用也有,就是当时国内一些山寨厂商推出的windows mobile系统的“大屏多媒体双卡双待手机”会用这货,便宜么。

从2012~13年的K3V2这版开始,海思的SOC才算开始正常商用,用在13年夏天华为发布主打中高端的安卓机P6上面,同样是各种小毛病不断,无论制程还是里面GPU单元部分,远不如当时小米2/2S上使用的高通8064,更不如苹果A5和A6。这款手机上市后的反映也并不好。

华为这根本不叫有“战略考虑”和“隐藏实力”,而是实力严重不足,自己拿不出手好吗。

手机厂商在广告宣传中过分吹嘘“堆核”这种套路,华为当年也没少干。我的芯片4核、8核、超级8核……这超级8核被人家苹果双核的A5吊起来抽大嘴巴,那还瞎比吹什么核多

现在网上N多声音,都快把任正非吹成为高瞻远瞩的伟人了,拜托别这么肉麻的捧杀。华为无论做手机还是设计手机SOC,并没有什么特别让人刮目相看的远见卓识,就是小伙计笨学徒,摸着石头过河,一步一步磕磕绊绊趟过来的。

现在华为手机如日中天,但你想想2011~13年他是又是什么样子。那时候的国产手机里,最牛叉轰轰的话题焦点分明是小米。想想2010~12年,国产智能手机刚开始群雄烽起时,突然冒出来有多少厂商品牌,又有多少人一猛子扎到这汤浑水里捞钱来了。百度当年就投资过两个国产手机品牌,罗锤子这号高中辍学、和科技行业从来没打过交道的货也敢蒙这混一把。

几年过去了,现在还剩下多少。

华为手机和海思SOC那几年做的并不算好,只不过华为作为一家1980年代末就成立通讯企业,在国产手机厂商里属于家大业大,可以先用其他行业挣的钱补贴手机和SOC这部分,经得起早期的失败和打水漂。

海思手机SOC到现在也不算特别强,尤其是内和显示、3D加速有关的GPU技术积累这部分,是最大的弱版。如果接下来从美国相关公司在手机SOC/GPU方面对华为的一些技术授权也被终止了,那对华为的打击更大。

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