華為P30中美國技術占多少?劍橋博士給出詳細解答
2019年05月19日20:52

  原標題:能拍銀河的華為P30是怎麼造出來的,美國技術占多少?劍橋博士給出詳細解答

  來源:每日經濟新聞

圖片來源:每經記者 張建 攝 資料圖
圖片來源:每經記者 張建 攝 資料圖

  據中央人民廣播電台,美國商務部本週四(16日)在毫無實據的情況下,宣佈將中國華為公司及其70家關聯企業列入出口管製“實體名單”,禁止華為從美國企業購買技術或配件。這一極限絞殺行動意在切斷華為的命脈,阻遏中國高科技的發展,維護美國的全球科技霸主地位。

  然而,讓華盛頓意想不到的是,華為公司迅速啟用花費十餘年投入研發的備用方案,從而確保了華為大部分產品的戰略安全與連續供應。面對美國的極限絞殺,華為憑藉長期以來居安思危、未雨綢繆的戰略遠見和奮鬥創新精神,打了一個漂亮的絕地反擊戰!

  5月18日,華為公司創始人兼總裁任正非在深圳華為總部接受了《日本經濟新聞》的採訪。任正非表示,華為的增長預計會放緩,但影響有限,營收增長年率預計低於20%。2014-2018年間,華為銷售收入的年均復合增長率為26%。

  據環球時報報導,任正非的表態主要有以下6點:

  1、 即便高通和其他美國供應商不向華為出售芯片,華為也“沒問題”,因為“我們已經為此做好了準備”。

  2、 “我們沒有做任何違法行為。”

  3、 華為公司不會任由華盛頓擺佈。“我們不會像中興通訊那樣,在美國的要求下改變我們的管理,也不會接受監管”。

  4、 美國禁止華為業務的影響將是有限的,華為對長期前景有信心。“預計華為的增長可能會放緩,但只是小幅的放緩,”任正非補充道,他表示年度收入增長可能略低於20%。

  5、 “接二連三的威脅貿易夥伴的政策讓企業不敢再冒險,同時美國也將失去信譽”。

  6、否決了在美國本土生產5G設備的可能。“即使美國請求我們在那裡生產,我們也不會去”。

  任正非的回應可以說每一條都非常給力,那在專業技術人員看來,任正非的底氣又來自哪裡?

  在被稱為“美國知乎”的Quora網站上,昨天有這樣一個問題:“美國把華為列入黑名單,華為就快死了嗎?華為或者中國能做些什麼?會報復還是怎樣?”

  此次,Quora大神——劍橋大學博士Jauns Dongye現身,他對問題的回答極具宏觀視野和格局,甚至獲得了華為在2016-2018年的首席工程師 Alan Street點讚!

  每日經濟新聞(微信號:nbdnews)記者為大家翻譯了這位博士的回答,一起來看看吧。

  讓我們看看事實,而不僅僅是各方的意見。

  讓我先介紹一下華為2019年最受歡迎的P30手機的整個供應鏈:

  華為P30手機的核心是麒麟980系統芯片,由華為子公司海思半導體設計。但這為什麼叫做SoC芯片(System-on-Chip,一種集成電路的芯片)?因為這種芯片是由全球各地設計生產的組件組合在一起而成的,所以也叫系統級芯片(或者叫片上繫統)。

  那麼在這個SoC芯片中,到底有什麼組件?

圖片來源:攝圖網(圖文無關)
圖片來源:攝圖網(圖文無關)

  指令集架構:海思從英國劍橋的ARM公司購買了CPU和GPU的架構許可。有了這些許可,海思就可以使用ARM指令集開發自己的64位CPU架構。此外,AMBA等總線標準也獲得了ARM的許可。

  CPU、GPU:海思在深圳有數百名員工來設計CPU內核、加速器和IP組件。為了設計自己的CPU,海思要使用來自計算機集成系統設計公司Synopsys、軟件公司Cadence Design Systems和半導體製造公司賽靈思(Xilinx)的電子設計自動化(EDA)工具。

  需要指出的是,這三家EDA公司都是位於加州的美國公司。如要使用這些公司的工具來設計和模擬CPU,海思還需要支付許可證費用。

  與此同時,海思還可以集成現有的由ARM設計的軟核(Softcore),例如Cortex-A76和Cortex-A55,這兩款CPU架構都在同一個芯片中,其中大核是在美國德克薩斯州奧斯汀市設計的,小核是在英國劍橋設計的。另外一些低端的CPU核則是從中國台灣的MediaTek處購買。此外,海思還可以從ARM購買其他產品,包括Mali T830 GPU(由英國劍橋的ARM總部設計)和互連的子系統。

  內存:海思半導體在內存控製器和SRAM系統中設計了自己的芯片邏輯。動態和靜態隨機存取存儲器單元由韓國三星授權, 未來的7納米的3D堆疊RAM也將由三星公司設計,但將在中國大連生產。

  數字信號處理器(DSP)和攝像頭:海思半導體從德國的徠卡相機處購買了相機的鏡頭設計IP和控製系統,該系統大部分是在德國的韋茨拉爾(Wetzlar,即徠卡總部)設計的;鏡頭則是由大立光電(Largan Precision)和舜宇光學設計;驅動相機改變聚焦的電動馬達則由日本的三美電機株式會社生產。將光轉換成信號的感光膜則由深圳歐菲光設計,歐菲光同樣也是iPhone的供應商。此外,海思從美國亞利桑那州鳳凰城的ON半導體處購買了用於自動對焦和圖像穩定的硬件解決方案,高清視頻處理芯片則採用日本索尼的設計。同時,海思設計了自己的圖像處理硬件加速器(ISP),從美國加州的CEVA購買了許多DSP的專利,還從北京的寒武紀科技購買了AI芯片。

  基帶:海思從加州聖何塞的博通公司購買了Wi-Fi、GPS和藍牙的IP許可證,為了支持3G,海思半導體還必須向高通支付專利費。對於之後的4G LTE和5G技術,海思則擁有自己的專利和基帶處理器BLONG,這是由公司的中國團隊設計的。此外,海思還從中國科學院購買了北鬥導航系統的授權以便將其集成帶芯片上。但需要注意的是,海思半導體的一些基帶芯片驗證任務是由印度工程師在印度完成的。

圖片來源:攝圖網(圖文無關)
圖片來源:攝圖網(圖文無關)

  射頻:為了在各種通信信號之間進行多路複用,並將模擬信號放大到不同的無線頻率,這就需要射頻集成電路(RFIC)。

  RFIC的大部分專利是由美國北卡羅來納州的RF微設備公司(RF Micro Devices)持有,但此前這家公司已與TriQuint合併成立新公司,也就是目前的科沃公司(Qorvo)。在RFIC芯片中有一些功率放大器,使用的是由日本的村田製作所(MurataManufacturing)生產的高端電容器。其次,海思的RFIC芯片還使用了中國台灣的TST和深圳的麥捷科技(Microgate)設計和製造的聲表面波(SAW)傳感器、美國的思佳訊解決方案(Skyworks Solutions)製造的絕緣體上矽開關、深圳的信維通信(Sunway Co。)和美國羅森博格(Rosenberger)公司在上海工廠生產的天線組件。

  近場通訊技術(NFC)和觸控:荷蘭的恩智浦半導體為華為提供NFC解決方案。芯片由總部位於德國Neubiberg的英飛淩科技股份公司提供。深圳彙頂科技為P30提供指紋傳感器,深圳長盈精密則提供USB Type-C解決方案。

  製造:海思會將所有軟核和程序包集成到一個SoC芯片上,之後該設計被送到台積電進行實體佈局和製造。

  製造SoC芯片是一個非常複雜的任務。其中最重要的是,台積電要從荷蘭阿斯麥(ASML)進口掩模對齊系統(mask alignment systems)。同時,台積電還需要使用來自日本信越集團(Shin-Etsu)、德國世創電子(Siltronic AG)、日本Sumco株式會社的晶圓化學品,

  材料:P30組裝過程中的大多數化學產品組件和半成品組件都來自中國,最有代表性的是中國的稀土產品。對於其他玻璃和金屬組件,深圳比亞迪負責製造漸變色的外殼和高密度玻璃。東莞生益電子則負責生產電路板。

  屏幕:華為P30使用三星OLED硬屏,但P30 Pro採用京東方科技設計的OLED軟屏。有些屏幕也由LG公司在廣州製造。現在,屏幕市場主要由韓國和中國公司佔據。

  組裝:華為隨後從每個供應商處訂購所需組件,並將組件運送到鄭州的富士康工廠組裝成機。

  這隻是華為眾多手機中一款的供應鏈,甚至不是旗艦產品,但華為仍然擊敗了蘋果,成為了全球第二大智能手機廠商,這還是在沒有進入美國市場的情況下做到的。華為的主要優勢是通信基礎設施解決方案。

  實際上,我很難說明華為的供應鏈,因為現在我已經不熟悉它了。

  現在來看看有多少供應商來自美國、中國和韓國。

圖片來源:Quora
圖片來源:Quora

  這上面列出的每家公司,你都可以去他們的官網,查看他們對華為的銷量和在整個中國市場的銷量,還有他們從中國進口原材料的數量。你會驚訝地發現,華為通常是這些供應商最大的客戶,他們已經離不開中國市場了。

  這意味著如果你“殺死”了華為,那麼大多數供應商也會受到很大的傷害。一些公司可能會就此倒閉。其中一些公司是日本和韓國為數不多的高價值公司,他們沒法承受一下失去40%的市場,這將會對日本和韓國經濟造成巨大打擊。

  很顯然,特朗普的“智囊團”並不瞭解半導體行業的現狀。我想Quora的大多數人都不知道。

  華為會被“殺死”嗎?當然不會,早在十年前,華為就已經啟動了針對各種情形的備份計劃。

  實際上,這等於為中國創造了一個千載難逢的機會。如果華為不找美國的供應商,那他們會找國內的供應商來替代。這將給中國國內企業帶來巨大的推動,因為他們突然得到了一個大客戶。

  我一直在與半導體行業不同領域的許多中國學者交流。他們說,華為之所以從這麼多來源購買知識產權,並不是因為華為沒有這項技術,而是因為對於華為來說,最重要的是他們不想重複別人已經完成的步驟、炒冷飯,他們想與世界其他地區形成利益共同體。

  目前來說,中國確實在一些技術上還較為落後,比如加工工藝和射頻芯片。但我們應該知道中國有實力研發這些技術。

  現在,由於採用了華為的技術,北京地鐵里已經可以使用5G網絡。而與此同時我卻坐在倫敦地鐵里,手機沒有信號,我只能離線閱讀一篇描寫英國退歐故事的“精彩”小說,我周圍的人也只能在他們的華為手機上看離線小說。

  記者 | 蔡鼎 孫誌成 編輯 | 王嘉琦

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