受中美貿(mào)易摩擦、孟晚舟事件、美國實(shí)體清單、封殺禁令升級等一系列事件的影響,華為在普羅大眾眼中的形象已經(jīng)從一個低調(diào)的手機(jī)生產(chǎn)商,演變成了一家在人們并不關(guān)注的高科技領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán),甚至可以代表中國企業(yè)與美帝資本主義對抗的民族企業(yè)。
一、基本現(xiàn)狀
中國是全球最大和貿(mào)易最活躍的半導(dǎo)體市場,需求占全球市場的35%左右,相當(dāng)于美國、歐盟及日本的總和,其中一部分原因是因?yàn)橹袊鞘澜绻S,承接了全世界電子產(chǎn)品的加工制造,每年需要大量進(jìn)口芯片,且芯片已經(jīng)連續(xù)多年超過原油成為我國進(jìn)口的第一大品類。但由于目前高端芯片主要被歐美日韓等少數(shù)超級大企業(yè)壟斷,尤其是美國,芯片研發(fā)能力非常強(qiáng)大,而國產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)的主流產(chǎn)品基本處于中低端,導(dǎo)致國內(nèi)對高端進(jìn)口芯片高度依賴。
可能有人會疑惑,華為不是擁有海思芯片嗎?不是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)可以和美帝叫板嗎?那就都用華為的芯片呀!只能說這個想法很天真。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個異常復(fù)雜又相互交織的生態(tài)系統(tǒng),從材料、設(shè)備、設(shè)計(jì)、制造、封裝到測試,幾乎每一個環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈條都會牽扯到無數(shù)個來自不同國家的企業(yè),而且它也是一個準(zhǔn)入門檻很高的產(chǎn)業(yè),想單單依靠一家企業(yè)就撐起整個半導(dǎo)體行業(yè)是絕無可能的,就算是我們熟知的芯片大佬們,如高通、博通、英偉達(dá)、英飛凌等也一樣。
往小了說,如今的芯片又是一個高度垂直分工的產(chǎn)業(yè),從設(shè)計(jì)到封裝測試,每一個環(huán)節(jié)都有相關(guān)領(lǐng)域的公司負(fù)責(zé)。在全世界范圍內(nèi),目前只有英特爾能獨(dú)立完成芯片全流程的設(shè)計(jì)制造(三星在設(shè)計(jì)上短板明顯),華為海思顯然不具備這一能力。
嚴(yán)格來說,華為海思和高通、AMD等巨頭一樣只是一家負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)的公司(當(dāng)然這也很厲害)。它完成芯片設(shè)計(jì)之后,要交給臺積電進(jìn)行生產(chǎn)制造,通常這類企業(yè)在行業(yè)內(nèi)就被稱為Fabless(無工廠),英特爾這種可以做一條龍打包服務(wù)的被稱為IDM(Integrated Design and Manufacture)公司,臺積電這種只做代工,不做設(shè)計(jì)的便被稱為Foundry(代工廠)。不過這種代工廠和人們印象中的低端加工廠有很大區(qū)別。臺積電工廠里的精密設(shè)備、半導(dǎo)體工藝以及人才是其他企業(yè)完全無法比擬的,所以直到現(xiàn)在它依舊是這一領(lǐng)域的老大。
二、西方勢力的掣肘
說回華為,即使只從設(shè)計(jì)的角度來看,華為海思也并未完全自主,因?yàn)樗徺I了ARM的設(shè)計(jì)授權(quán)。ARM公司(2016年被日本軟銀以234億英鎊的價格收購)是一家半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)提供商,通過出售芯片技術(shù)授權(quán),收取一次性授權(quán)費(fèi)用和版稅提成。全球大多數(shù)芯片企業(yè)都是通過購買ARM的授權(quán)后再進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
為什么不拋開ARM?一是沒有這個實(shí)力(資金+技術(shù)),二是即使這樣做也沒有多少商業(yè)價值。畢竟現(xiàn)在整個行業(yè)很多軟件都是基于ARM指令集成的,已經(jīng)形成了生態(tài),如果脫離這個生態(tài)制造出獨(dú)有芯片卻不能用,有什么意義?
再就是與芯片設(shè)計(jì)密切相關(guān)的EDA技術(shù),華為海思也受到美國的掣肘。何為EDA?EDA即電子設(shè)計(jì)自動化(Electronics Design Automation),是由CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAT(計(jì)算機(jī)輔助測試)和CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)發(fā)展而來。通過EDA,工程師能將芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析和IC版圖的整個過程,通過EAD技術(shù)自動完成。在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,尤其是當(dāng)前納米級晶圓(wafer)設(shè)計(jì)(超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)),EDA設(shè)計(jì)工具必不可少。
但在2019年6月,占據(jù)了全球90%以上市場的三大EDA軟件公司Synopsys、Cadence和Mentor宣布停止與華為合作。這無疑進(jìn)一步加劇了華為面臨的壓力。華為輪值董事徐直軍也坦言:“這些公司都不能和我們合作了,但天下也不是只有他們,歷史上,即使沒有工具,也可以生產(chǎn)出芯片,當(dāng)然對我們有挑戰(zhàn),效率不會那么高了,也不會那么輕松了?!? 確實(shí),這番豪言壯語很鼓舞人心,但實(shí)際情況令人心酸,有分析稱,中國本土EDA企業(yè)和國外EDA三大巨頭存在的技術(shù)差距在20年以上。
也就不難理解,為什么從去年開始就經(jīng)常有消息報(bào)道稱,海思正在推進(jìn)與意法半導(dǎo)體(STM.N)合作設(shè)計(jì)芯片了。繞道STM聯(lián)合設(shè)計(jì),華為就可以用他們的EDA工具,比如由STM應(yīng)用EDA芯片設(shè)計(jì)工具做前期線路設(shè)計(jì),后期由海思接手,再通過代工廠完成。
再加上意法半導(dǎo)體也是領(lǐng)先的汽車芯片供應(yīng)商,與特斯拉和寶馬的領(lǐng)先汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商合作,有利于華為躍升為自動駕駛領(lǐng)域的頂級參與者。
三、華為的動作
這樣看華為海思似乎并沒有多么厲害,總有種處處受制于人的感覺?是,也不是。在這世上即便是美國也沒有方方面面都拔尖的企業(yè),都是有所長有所短,如果只從一個點(diǎn)來對比形容一家企業(yè)是非常片面和不準(zhǔn)確的,不過銷量數(shù)據(jù)倒是一項(xiàng)極具說服力的客觀指標(biāo)。根據(jù)IC Insights的最新報(bào)告顯示,華為旗下海思半導(dǎo)體成為首家進(jìn)入全球銷售額前十的中國大陸半導(dǎo)體供應(yīng)商,今年第一季度,海思的銷售額同比增長了54%,達(dá)到約26.7億美元。
如何準(zhǔn)確地描述華為的地位,可能正如虎嗅文章里所寫的【“在我眼里,中國大陸就一家高科技公司,就是華為。因?yàn)樗麄冏龀隽酥袊跉v史上從來無法與歐美及日本抗衡的東西。”一位芯片從業(yè)者直言不諱表達(dá)了對華為的尊敬。他指出,華為成功在由數(shù)十年被被國外嚴(yán)防死守的芯片設(shè)計(jì)防線上,戳了一個小窟窿?!?
也正是因?yàn)檫@個窟窿的出現(xiàn),西方國家和華為都不得不做出調(diào)整與改變。成立哈勃投資公司便是華為應(yīng)對未來變數(shù)甚至是變革而走的重要一步棋。公開資料顯示,華為旗下哈勃科技投資有限公司,成立于2019年4月,由華為投資控股有限公司100%控股,其經(jīng)營范就有一項(xiàng):創(chuàng)業(yè)投資業(yè)務(wù)。
據(jù)天眼查顯示,哈勃目前共投資了8家公司,分別是思瑞浦、山東天岳、杰華特微電子、深思考、裕太車通、鯤游光電、好達(dá)電子、慶虹電子、新港海岸。其中大部分公司都與芯片相關(guān),也均為IC業(yè)界較為知名的新貴,主打產(chǎn)品都以自主研發(fā)高新技術(shù)為主。由此可見華為想重構(gòu)供應(yīng)鏈的意圖已經(jīng)越來越明顯了。
當(dāng)然除了外部投資,內(nèi)部自研的腳步也從未停止。目前,海思已經(jīng)推出了多類芯片產(chǎn)品,覆蓋了手機(jī)SoC、基帶芯片、基站芯片、AI芯片、服務(wù)器芯片、視頻監(jiān)控芯片、NB-IoT芯片等眾多產(chǎn)品線。特別是在視頻監(jiān)控和高端路由器芯片上,海思極具競爭力。華為2013年11月曾經(jīng)發(fā)布過一款400G骨干路由器產(chǎn)品(NE5000E-X16A),采用的是海思芯片SD58XX,比思科同類型產(chǎn)品都要早推出一年。
四、資金的博弈
在國家層面,中國政府也在不斷加大對國產(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)的投入。早在2014年,中國政府就成立了總規(guī)模為1380億人民幣的中國集成電路投資基金(俗稱“大基金”),并提出到2020年芯片自給率要達(dá)到40%、2025年達(dá)到70%的具體目標(biāo)。之后大基金也進(jìn)行了融資,據(jù)悉在頭兩輪融資中,大基金已籌集了510億美元(約3599億元)。但即便如此,從目前的進(jìn)展看,2020年的目標(biāo)依舊無法實(shí)現(xiàn)。
特別是與美國半導(dǎo)體企業(yè)所投入的研發(fā)費(fèi)用相比,中國依舊差距明顯。在2019年全球研發(fā)支出前十大半導(dǎo)體公司排名中,美國占據(jù)了5個席位,其中英特爾的研發(fā)支出達(dá)到134億美元,占前十大半導(dǎo)體公司研發(fā)支出總和的32%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界上任何其他公司。緊隨其后的依次是高通54億美元,博通47億美元,英偉達(dá)28億美元,美光24億美元。
而且相比于以上幾家公司“專款專用”的投入,中國政府的大基金投資并非全部側(cè)重于技術(shù)研發(fā),而是以增加產(chǎn)能和獲取現(xiàn)有技術(shù)為重點(diǎn),實(shí)際上,到目前為止已經(jīng)有很多資金被用于了擴(kuò)大晶圓廠的產(chǎn)能(例如,中芯國際、中芯南方、華虹宏力、華力、長江存儲)。
確實(shí),在當(dāng)前國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的這一節(jié)點(diǎn),擴(kuò)大產(chǎn)能提升容量有助于增加銷售額,從而實(shí)現(xiàn)利潤的良性循環(huán),才有可能積累更多潛在的研發(fā)費(fèi)用,但問題是,本來我們的技術(shù)就已經(jīng)落后于人了,如果在別人還在不斷增加研發(fā)費(fèi)用的時候,中國不投入更多資金,怎么實(shí)現(xiàn)技術(shù)追趕?