仔细看这个标题,其实这里面包含两个问题,第一个问题是,
麒麟处理器是
华为自己研发的吗?第二个问题是,麒麟处理器是华为自己制造的吗?第二个问题非常简单,不是。麒麟处理器是委托中国台湾台积电进行代工生产的。目前全球范围内,能够生产高端芯片的代工厂并不多。Intel能够自己生产,但是工艺这两年一直没有进步。虽然 Intel 一直坚称它的芯片生产技术领先于台积电和
三星,但是从数字上看,确实落后。除了 Intel 和台积电之外,只有三星、中芯国际等能够代工高端芯片生产。中芯国际是位于中国大陆的,但是产量有限,不能大规模生产。三星和台积电一直都在争抢各大公司的芯片代工业务,但是三星落后于台积电这个事实相信大家都很清楚。台积电除了代工麒麟处理器,还代工高通的处理器、英伟达的显卡、AMD的处理器等等。但是第一个问题就复杂了。麒麟处理器是华为自己研发的吗?是,也不是。不完全是,但也不能说不是。麒麟处理器是使用的 ARM 构架为基础,华为公司自主研发的芯片。那么什么是 ARM 构架呢?ARM 是由英国Acorn有限公司设计的一款精简指令集的 CPU 构架。现在这家公司被日本软银收购了。Acorn 销售两个内容,一个收购 ARM 的授权费用,一个是 Acorn 自己设计的 ARM 公版芯片图纸。无论是苹果的 A 系列的处理器,高通的骁龙处理器,台湾联发科的MTK处理器,三星的处理器,包括我们国内的展讯处理器和问题中说的麒麟处理器,都是基于 ARM 的授权,进行二次设计的CPU处理器芯片。所以,华为公司的麒麟处理器,不是从零开始,完全自主研发的处理器。这是毋庸置疑的。但是问题是,为什么不从零开始自主设计?另外,在这个基础上进行二次设计难吗?华为取得的成绩值得肯定吗?为什么不从零开始?这里面的原因就多了,设计难度、软硬件生态、产业链公司支持、授权版权问题等等,都制约了不太可能从零开始设计一款芯片。在ARM基础上设计芯片难吗?我不是芯片领域从业人员,我无法从技术角度判断设计一款芯片是否有难度。但是我们可以从几个客观事实来推敲在 ARM 基础上设计芯片难不难。高通公司如此牛逼,设计的芯片在性能上一直被苹果公司的A系列的处理器吊打。目前领先高通公司两代。联发科公司拥有良好的芯片设计基础,并在基带研发上颇有专长,被MTK芯片被高通公司的骁龙处理器吊打,目前已经放弃了高端领域。三星公司的处理器性能一直很强悍,但是解决不了基带问题和发热量过高的问题,目前已经没有任何一家手机厂商采用三星的芯片。甚至三星都在自家旗舰上使用高通处理器。小米公司在联芯的图纸上顺利的生产了第一代芯片处理器,但是第二代至今为止都没能推出。多少米粉在呼唤,始终不见动静。通过以上事实,我们可以推断,设计一款手机旗舰处理器芯片,是非常难的。如果任何一家 科技 公司买一张图纸就能做出来牛逼的芯片,那么市场上肯定有大把的芯片出来,轮不到高通在这里吆五喝六。而华为公司的麒麟处理器是什么水平呢?一句话概括——高通的水平。目前华为公司和高通公司交替争除苹果A系列芯片之外的排名第一。比如,970比835强,845比970强,980比845强,未发布的855比980强,而华为未发布的990比855强。二者咬合得非常紧密,争抢领先个几个月,另一家公司的新款旗舰芯片就超越了。纵观整个市场,华为作为芯片设计的后来者,取得这个成绩,当然是值得肯定和赞许的。不要过分的夸华为,因为华为和高通前面,还有个苹果没看见吗?互相争老二虽然很不容易,但是也没有秒天秒地!冷静一下,还有更强大的对手。不要过分的贬华为,你看看,已经取得了这样的成绩,应该基于赞许和肯定,你行你上,敲敲键盘不费什么力气!说起华为的麒麟处理器,人们都会非常敬佩的夸奖一句“功能很强大”,那么麒麟处理器是华为自己研发和制造的吗?任何 科技 公司都明白,一项处理器的开发需要经过非常繁复的计算与搭建,并且还需要消耗费无数的人力、财力和物力,现行的处理器开发都是基于英国Acorn公司开发的一款名为ARM的CPU构架。简单来说,把研制处理器比作建设大房子,那么CPU的就相当于建好的钢筋构架,能够看出房子的具体轮廓。一个房子就只有钢筋骨架是完全不够的,还需要往里面填充水泥,打牢地基,并且完成整个房子的精装,一连串的填充部分都有研发处理器的公司来完成,简单来说华为的麒麟处理器就是在这个CPU的构架上进行第2次程序编辑而得来的。 所以说华为的麒麟处理器不是全部由华为公司进行开发的,但至少有80%是进行自主设计研发的,所以大家没有必要去质疑华为的实力,因为现在市场上所有通行的处理器,不管是高通苹果还是三星,基本上都是基于ARM的设计框架,所以说华为麒麟处理器的自主研发程度还是很高的。说完了研发,那我们再来看一下麒麟芯片的生产过程,华为选择的中国台湾台积电进行代工生产的,台积电工厂是生产芯片的老品牌商,其工艺的价值不言而喻,所生产的芯片个个都是精益求精。海思麒麟处理器是华为研发的,但是并不是华为制造的,制造是由著名的台积电制造的,台积电在制造领域非常知名,苹果的全部处理器都是在台积电制造的。海思麒麟处理器华为研发的,从2004年就开始立项,2008年才推出第一代麒麟芯片,当时任正非还是把麒麟芯片作为一个单独子公司来运转,但是亏损了几个亿,最后决定和手机放在一个公司来制作,而且坚定的投入,最终才让海思麒麟芯片发展起来,成为媲美高通骁龙芯片的国产处理器。 海思麒麟芯片,以ARM为基础架构进行研发的,而无论是苹果的 A 处理器,高通的骁龙处理器,台湾联发科的MTK处理器,三星的处理器,都是 ARM 的处理器架构。华为的海思麒麟处理器非常厉害,已经接近高通水平,但是距离苹果的A系列芯片还有一定差距,但是一个手机公司能够和一个专门做芯片处理器的公司一争高下,就说明华为到底有多厉害了,毕竟华为每年投入超过900亿研发。现在华为是国产芯片一个重要的领军人物,借助类似寒武纪智能AI芯片等合作伙伴,已经在研发超级芯片了。为国产品牌自豪。 我是这样理解麒麟处理器的:麒麟处理器是一座大楼,华为负责图纸设计;ARM等公司提供各种混凝土等材料(CPU,GPU等等);台积电负责建造。这样解释的话,应该行得通。当然,华为建造的这座大楼(麒麟处理器),它是甲方,是它的物产!自然是华为所有呢!我相信前面已经非常清楚的将麒麟处理器说清楚了,其实包括苹果,高通等处理器厂商都是这样生产它们处理器的。 比如CPU架构基本上都是ARM公司的,苹果,三星,高通都必须使用它公司的架构,而麒麟处理器自然也不能免俗,我们不能因为麒麟处理器使用ARM公司的架构,就否认华为麒麟处理器的自主权。我们也看到了ARM等公司提供了材料,这里的等公司,其实也包含华为自己,华为在基带领域的成绩有目共睹,我们知道的巴龙基带,我们把SoC分为两块,一块叫做BP(Baseband Processor)和AP(Application Processor)。其中BP就是基带芯片,2010年推出了业界首款支持TD-LTE的终端芯片巴龙700。2015年,发布的巴龙 750,全球第一个支持LTE Cat.12/13 的基带芯片。 如今,我们更为期待的是麒麟980和巴龙5000的配合,这款支持5G网络的基带,可能会有更好的表现!而在实际的发展中,麒麟处理器一直以高姿态突飞猛进,在如今它虽然和苹果高通还有差距,但是能够慢慢的赶上,非常不容易。我们,期待它披荆斩棘的那天!是华为研发,由台积电生产制造。华为旗下海思半导体研发的麒麟芯片,目前已经享誉海内外。目前全球高端手机芯片有四家公司能够设计:美国的苹果、高通、韩国的三星和中国的华为。麒麟980是全球发布的第一款7nm芯片。目前也只有麒麟980和苹果A12以及高通855三款7nm芯片实现量产。有人会反驳说,华为麒麟手机处理器采用的是英国ARM架构,不算是自主研发。我想说,百分之百自主研发,那是自然经济,不是市场经济。三星猎户座、苹果A系列芯片都是采用ARM架构,他们是否属于自主研发呢?一个农民种粮食,难道锄头、化肥都要自己生产才算是自主吗? 再来说制造。全球晶圆代工厂有很多家,美国、台湾、我国大陆、韩国都有企业能够制造芯片。但是能够生产高端手机芯片的一般就是两家:台积电和三星。其中台积电占有市场份额超过50%,是全球规模最大,技术最先进的晶圆代工厂。目前其已能够量产7nm高端手机芯片。苹果A12、骁龙855、 麒麟980都是由台积电代工生产出来的。全球既能研发又能制造手机芯片的企业,唯有一家,就是三星电子。但三星研发不如高通、华为,制造不如台积电。另外三星猎户座高端芯片还有一个重大缺陷,就是不支持全网通。所以三星高端手机在海外市场会使用骁龙处理器。目前市场上流行的自研发智能手机处理器的就这么几家,高通、苹果、三星、华为、联发科,而凑巧不凑巧的,这几家都是采用的ARM架构。差不多已经形成了一个不成文的共识,智能手机处理器的架构都采用ARM的,只是研发到一定程度,然后再深度改造甚至自己在改造架构成为自己的架构体系。而华为采用ARM公版架构开发手机处理器也并不是什么丢人的事情,而且麒麟芯片还在上面集成了很多华为自家的东西成为SOC。只是目前华为还没有达到深度改造ARM公版架构成为自己架构,到一定阶段华为应该是会走这条道路的。从高通、苹果手机芯片的成功,就已经指明了一条这样的道路。即使是利用ARM公版架构,最终处理器的知识产权还是落在自己的手上,至于以后被ARM卡制,估计华为应该也会相应的预案。而对于制造,芯片设计与制造分离这也基本上是业内的标准做法。搞设计的只管搞设计、搞制造的只管搞制造,而设计制造成功的极其少见,业界就如英特尔这样的,凤毛麟角。华为麒麟处理器现在华为不自己生产,以后应该也不会自己生产。业界有如此厉害的制造高手台积电不利用,反而自己去投资一堆硬件然后还要从头搞学制造技术,等你出师还不知道是猴年马月,市场早已经被瓜分完毕还有你什么事儿呢。不必去计较买的是ARM架构,更不必介意麒麟芯片不是自己制造的,只管麒麟芯片整体属于华为就可以了。就像苹果手机一样,自己几乎生产极少,可钱却赚得最多,而没有人去在意他的芯片是买的ARM授权、不是自己生产制造的、手机是由富士康生产的。研发和制造两回事,研发是华为基于ARM的架构研发的;制造是委托富士康来代工的。 研发是基于ARM架构上研发的。 有人说,这技术是来自ARM的吗?不能这么说,因为几乎所有移动平台上都需要基于ARM的架构。当然RISC不只是有ARM,但是ARM占据了绝大部分的市场份额,所以即使是苹果的A系列芯片,三星的猎户座芯片、高通的骁龙芯片,都是需要基于ARM的。 当然,我们还是需要承认别人先进一点,别人是使用自己的改的架构,所以华为也在慢慢启用自己的架构。 不要以为基于ARM架构就随随便便能够搞成了,你看看多少搞ARM架构的企业都下去了。即使给你架构,在SoC搭建,功耗控制,还有其他芯片技术上,这些都非常讲究的。所以你发现一些企业研发芯片,但是几年过去,很快就不再研发了。这实在是十分烧钱。 正常来说,我们都觉得研发才是大佬,代工是没有技术含量的。 但是,实际上,芯片代工也是非常有技术含量的。世界上能够代工芯片的企业十个手指头能够数过来。其中,最大的是台湾的台积电了。 华为的芯片也是给台积电的代工的,毕竟自己建厂来做不现实。你要知道,华为在芯片生产方面没有建树的,因为不是它的本业。所以华为就外包的了芯片代工。 当然,不只是华为一个,甚至连苹果也是找富士康代工的,芯片都是交给台积电的。“网络极客”,全新视角、全新思路,伴你遨游神奇的 科技 世界。 对于麒麟处理器的理解,需要从两个方面入手:那么,就来一起了解一下什么是ARM架构,华为为何不具备自行生产的能力吧?
麒麟芯片是中国的。
麒麟芯片是中国的,是”华为技术有限公司”旗下的产品之一,公司的总部位于广东省深圳市龙岗区,但已于2020年9月份全部停产,停产的原因是因为被外国制裁,而华为空有芯片设计能力,却没有制造能力,国内芯片制造业又无法满足麒麟芯片5nm、7nm工艺制成,最终只能停产。
麒麟芯片的特点
华为麒麟芯片有多个型号,最早的是k3v2系(海思),后来又有麒麟有6系列和9系列等,华为发布的第一款四核手机华为D1,它采用全球最小的四核A9架构处理器海思K3V2,华为D1一举成名。麒麟9905G是最高端的,麒麟990 5G是全球首款基于7纳米和EUV工艺的5G芯片,华为Mate40搭载的就是麒麟9905G芯片。
华为作为国内智能手机行业的技术天花板和全球5G通讯龙头,其在海内外市场的广泛影响力招来了国外厂商的妒忌。为了限制我国半导体行业的发展,以美国为首的半导体垄断联盟开始打压国产半导体厂商。
但华为终归是华为,在美国垄断联盟的高强度打压下,华为依旧在2021年4月22日完成麒麟芯片的商标注册。彼时,有关华为3纳米麒麟芯片正在设计的消息传播开来。不知大伙是否想过这样一个问题,倘若不计成本,华为能否制备出3纳米麒麟芯片呢?
我是柏柏说 科技 ,资深半导体 科技 爱好者。本期为大家带来的是:国内芯片代工制程的发展现状、若整合国内顶尖制程技术,华为3纳米麒麟芯片能否实现量产的分析。
芯片制程可分三大环节:逻辑芯片设计、芯片代工制造、芯片封装测试。为了便于大家理解,这里为大家逐个环节解析。首先是逻辑芯片设计,逻辑芯片设计需要经过很多环节,其中最重要的技术便是指令集架构。
在这里穿插一点,由于华为拥有ArmV8架构的永久使用权,在此推测麒麟9010有很大概率是基于ArmV8架构打造的。但Arm公司于2021年推出了新一代ArmV9架构,但因美国技术限制的影响,华为无法使用Arm公司最新推出的ArmV9架构。苹果A15以及骁龙895使用的是ArmV9架构。
回到国内,架构方面,我们拥有龙芯中科推出的具有自主知识产权的loong Arch架构,由于可以编译Linux *** 作系统,loong Arch架构可以用在手机芯片的设计当中。这给未来Loong Arch的推广以及国产指令集架构完成国产替代化埋下伏笔。
有关半导体芯片的封装测试,与我们在芯片代工领域被光刻机“卡脖子”的处境不同,我国在芯片封装测试环节中的技术比较可观。虽说与国外依旧存在一些距离,但可以满足半导体芯片封装技术的绝大部分要求。例如国内市占率第一,全球市占率13%的长电 科技 。
简单介绍完逻辑芯片设计与芯片封装测试,下面便是决定我国能否实现芯片自主化生产目标的关键因素“芯片代工环节”。芯片代工可分为晶圆制造、关键尺寸量测、晶圆曝光、刻蚀、清洗等环节。而在晶圆制造、刻蚀机、清洗、关键尺寸量测设备上,目前我国基本上能够实现自给自足的目标,最重要的便是光刻机。
换句话说,光刻机是制约我国半导体行业发展的关键因素。光刻机分为三大核心技术:双工件台、光刻光源、光刻镜头。双工件台我们有北京华卓精科,值得一提的是,华卓精科是继ASML之后,全球第二家掌握双工件台技术的中国厂商。上海微电子的28纳米浸入式光刻机,使用的双工件台系统便是华卓精科的。
光刻光源方面,清华大学破冰“稳态微聚束”光源,缩短了光源波长,助推我国未来半导体芯片制程的发展。长春光机所、上海光机所、哈工大团队着手EUV光源,成功破冰国外技术壁垒,推出了与ASML EUV光刻机同等效力的极紫外光源。
至于难度最高的光学镜头,中科院承接的超高能辐射光源、中科科仪旗下的中科科美推出的 直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置,为光镜头提供了一定的技术支持。但这只是解决了光学镜头的其中一个环节,有关镜头的镜面打磨和材料等问题,还没有得到解决。换句话说,镜头已经是国产半导体需要着重攻坚的项目。目前我们只是实现了光镜技术从零到一的突破。
倘若排除成本,华为的3纳米麒麟芯片可以通过什么方式实现生产呢?
激光雕刻与采用石墨烯、硫化铂材料的浸入式生产。我国对激光技术的应用可谓炉火纯青,曾经卡住美国半导体发展十五年的福晶 科技 旗下的KBBF晶体便是一个很好的例子。采用激光雕刻,可以满足3纳米及3纳米以下的芯片生产。但该类方式的生产效率很慢,时间成本、人力成本以及设备后续的维修费也很高。
其次是石墨烯晶圆与硫化铂材料制程的半导体芯片,由于其内置规格的优越性与极高的热传导性、导电性。同等制程下制成的石墨烯芯片、硫化铂芯片其性能是传统硅基芯片的5~10倍。倘若不计较后续材料、技术推进所需的设备、人才培养费,石墨烯与硫化铂材料可以满足华为3纳米芯片的生产。
目前我们在芯片代工领域中实现了许多从无到有的突破,芯片制造已经来到了28纳米的制程节点。有关14纳米制程,中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所所长温晓君在接受采访时表示:我国将在2022年完成14纳米项目的攻坚,实现14纳米制程设备的交付。祝愿国产半导体厂商愈发强大,在半导体领域中早日掌握自主权。
对于我国的半导体行业发展现状,大伙有什么想说的呢?对于国产半导体行业的发展,你有什么好的意见或是建议呢?欢迎在下方留言、评论。我是柏柏说 科技 ,资深半导体 科技 爱好者。关注我,带你了解更多资讯,学习更多知识。
评论列表(0条)