国产自强之光!就连苹果都难以突破的5G芯片,华为是怎么做成的?
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。以往自研芯片未尝败绩的苹果,却败在了基带这一关。
事实上不只是苹果,过去十多年时间里,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。然而,有一家中国厂商,曾在高通的重压之下,取得了通信基带的自主权,它就是华为。

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?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、爱立信和高通,就是活生生的例子。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。

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,但实际上却是个卖交换机的“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”。

交换机是通信的基础设施,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的,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。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。

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。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。
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。好在,华为没有因为这当头一棒就举手投降。

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,做高端品牌、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。
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芯片厂商,寥寥无几。
次年,Balong 720发布,集成于麒麟920。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之中,于2018年的华为Mate20系列完成首秀,帮助华为冲进高端手机领域,比肩苹果三星。
这时,智能手机已经来到4G与5G交替的时代,因为通信基带上无法取得突破,德州仪器、英伟达纷纷退出手机芯片行业,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,而联发科还深深陷在中低端手机泥潭中。华为的坚持,让自己率先拿到了5G的入场券。

出道即巅峰
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。
当然,最亮眼的还是首次在旗舰芯片上集成5G基带,相比其它芯片的“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步。

麒麟990、巴龙5000 5G的组合,为华为Mate30系列创下神话。上市60天内销量已经突破700万部,开卖三个月销量突破1200万部,是国产高端手机毋庸置疑的巅峰表现。遗憾的是,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。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。而高通则凭借祖上积累的专利技术优势,占据过半份额。

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技术上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?