苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?

开源news
发布于 2022-7-26 23:19
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早先据知名分析师郭明錤的消息,苹果在 5G 芯片研发上遭遇了挫折,不得不在未来继续使用高通 5G 基带。在自研芯片未尝败绩的苹果,却败在了基带这一关。

苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

事实上不只是苹果,过去十多年的时间里,许多手机芯片大厂纷纷退场,都是因为基带技术告负。高通基带,成为了手机芯片绕不过的坎。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

然而,有一家中国厂商,曾在高通的重压之下,取得了通讯基带的自主权——那就是华为。


我们都知道做芯片烧钱,既然大家都在烧钱,为什么苹果没有做出来的基带芯片,却让华为造出来了呢?苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

简单地说,除了钱,还有专利和时间。


此二者,相辅相成。足够多的专利,能让一家公司在更长的时间里立于不败;更早地起步,又可以迎来更充足的时间发展技术,积累专利。诺基亚、高通,是活生生的例子。


除此之外,便是天时地利,还有时代机遇,这是所有的科技公司都避不开的宿命。

 

01

从交换机贩子到芯片厂商

 

华为创立于 1984 年,与 1985 年创立的高通年纪相仿,发展历程却截然不同。


高通是出身正统的通信公司,1988 年与 Omninet 合并,次年营收达到 3200 万美元。

 

华为则是白手起家的典型中国创企。任正非合伙创办华为时,注册资本仅 2.1 万元人民币,员工 14 人。


早年的华为虽号称科技公司,实际上是个卖交换机“二道贩子”,直到 1990 年前后开始自研交换机,才总算在科技行业“上道”。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

交换机是通讯的基础设施,成本占比最高的就是芯片。为了抓住芯片的“命脉”,华为于 1991 年成立集成电路公司,开始自研交换机芯片。

 

任正非招揽了一些国内的技术精英,其中就有华为芯片的奠基人——精通电路设计和汇编语言的徐文伟,主导华为的芯片设计。


众所周知,芯片研发是相当烧钱,当年华为资金又非常吃紧,任正非甚至要借高利贷来维持运作。


好在,华为的第一颗 ASIC 芯片成功流片。1993 年,华为首款自研交换机芯片 SD509 问世。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

虽然功能比较落后,但至少开了个好头。此后十年的时间里,华为逐步研制出更强的芯片。


02

无人问津的 K3

 

华为自研基带芯片始于 2006 年,既有“造备胎”的未雨绸缪,也有机缘巧合。


2004 年,华为成立全资子公司海思半导体,初步立项的产品包括 SIM 卡、机顶盒芯片、视频编解码芯片、安防监控芯片等。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

尤其是视频芯片的研发,为华为应用处理器积累了经验。


对手机至关重要的基带芯片,则是因为华为和高通结下的梁子。华为当时的主力产品之一,是 3G 数据卡,又叫 3G 上网卡,是商务差旅人士的必备品。

 

因为供货原因,华为 3G 数据卡的基带芯片时常被高通卡住,毅然决定自研数据卡芯片。


2009 年,华为发布首款手机应用芯片 K3V1(Hi3611),基带部分源于自家 GSM 基站技术,集成 EDGE 调制解调器,也就是所谓的“2.5G”。海思 K3V1 走的是联发科路线,从入门机、山寨机开始做起。

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只可惜,以低端市场为目标的 K3V1,敌不过拥有成熟方案的联发科、展讯,产品竞争力不强,加上华为内部也不太看好,最终只有寥寥数款手机搭载 K3V1,比如下面这款搭载 Windows Mobile 的华为 C8300。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

好在,华为没有因为这当头一棒就举手投降。


03

逆袭的巴龙 4G

 

做低端机山寨机伤害品牌调性,华为着眼了更长远的目标,做高端,做高端智能手机。恰逢安卓兴起,3G、4G 交替,要进军手机行业,机不可失。

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华为首款安卓手机 U8220,美国 T-Mobile 定制版


2009 年,海思终于在基带芯片取得重大突破,推出业界首款支持 4G TD-LTE 的多模终端芯片 Balong 700,名称源自巴龙雪山。该芯片于 2010 年上海世界博览会展出,此后进军商用领域。


2012 年,Balong 710 发布,是业界首款支持 LTE Cat.4 的多模 LTE 终端芯片,速率可达 150Mbps,首次集成在麒麟 910 SoC 中。

 

这让麒麟 910 成为真正意义上的手机 SoC,当时能做到集成基带的厂商,寥寥无几。

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次年,Balong 720 发布,集成于麒麟 920 SoC。Balong 720 是全球首款支持 LTE Cat.6 标准的集成基带,超过了业界领先的高通,下行速率可达 300Mbps。


之后便是 Balong 750 和 765,支持 LTE Cat.12/13 UL,峰值下载速率 600Mbps。

 

Balong 765,率先支持 8×8MIMO、LTE Cat.19,峰值速率 1.6Gbps,是全球首款 TD-LTE Gbit 方案,依然处于领先。


Balong 765 集成在了麒麟 980 SoC 之中,于 2018 年的华为 Mate 20 系列完成首秀,帮助华为冲进高端手机领域,比肩苹果三星。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

这时,智能手机已经来到 4G 与 5G 交替时代,因为通讯基带上无法取得突破,德州仪器、英伟达纷纷退出手机处理器行业。

 

苹果正就专利官司和高通纠缠,iPhone 里的英特尔基带信号糟糕、5G 屡次跳票,联发科还深深陷在中低端手机泥潭中。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区

华为的坚持,让自己率先拿到了 5G 的入场券。


04

5G,出道即颠峰

 

2019 年,麒麟 990 5G 芯片发布,不仅首次采用全新的台积电 7nm EUV 工艺,还首次集成了巴龙 5000 5G 基带。

 

5G Sub-6GHz 频段网速可达 4.6Gbps,毫米波 5G 频段可达 6.5Gbps,率先同步支持 SA、NSA 组网。

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当然亮眼的还是首次在旗舰 SoC 上集成 5G 基带,相比其他芯片的“外挂”式,在功耗和性能之间取得了平衡。直到 2020 年底的骁龙 888,高通才第一次做到这一点。


麒麟 990、巴龙 5000 5G 的组合,为华为 Mate 30 系列创下神话,上市 60 天内销量已经突破 700 万台,开卖三个月销量突破 1200 万台,是国产高端手机毋庸置疑的巅峰表现。


出道即颠峰之后,美国霸道的一纸禁令,让华为的 5G 之路急转直下。


华为长期的合作伙伴、全球最大代工厂台积电,自 2020 年 9 月起无法再为华为代工芯片,麒麟 9000 系列和巴龙 5000 5G,成为了绝唱。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区\到今天,华为不得不依靠高通“特供”的 4G 芯片维持手机出货,华为海思这家全球前三的基带芯片供应商,也渐渐沦为 Others,高通则凭借祖上积累的专利技术优势,占据过半份额。苹果没做出来的5G芯片,华为是怎么做成的?-鸿蒙开发者社区\

华为的自研芯片之路,前后近 30 年的时间。华为能从普通的交换机贩子,做到 5G 芯片领军者,辉煌的成绩背后,可贵的是不甘于被卡脖子的危难意识,以及长年累月的坚持。


如今的 5G 基带芯片市场,三星和联发科是高通之外最大的两位玩家,前者因为信号问题广受吐槽,后者在毫米波 5G 技术仍与高通有不小差距。


专利与时间。当苹果都因此遇挫,何时才能出现一位强大的新玩家,来撼动高通的 5G 头号玩家之位呢?

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