华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

答案是否定的,华为的海思麒麟芯片是国产的骄傲不假,但是目前移动端芯片,还没有一家公司能够做到全部自己研发,即使强如苹果、三星、高通的芯片也不做不到,所以起步更晚的华为那就更不可能了。

芯片都由哪些组成?华为又能自研多少?

很多人认为芯片就是一块运用运算的芯片,其实这个理解有点片面。芯片跟人的大脑一样,也是分工明确,分各个板块区域的。

一颗芯片功能划分大大小小有十多个,但最常用也最关注的也就CPU、GPU、NPU、ISP、基带等。其中对性能起到决定性的作用的就是CPU和GPU,功能就跟电脑上的处理器和显卡一样,一个是处理器,一个是图形处理器。这两样华为目前都用的是ARM架构(麒麟9000采用的A78架构,GPU采用的是Mali—G78架构),ARM公司刚被美国英伟达公司收购,所以华为在芯片制作的最关键点上还是依赖别人。

什么叫架构呢?简单说就是指令集。目前移动端的架构基本都是ARM,PC端基本上都是英特尔主导的X86,即使苹果和高通的架构名称不这样叫,但那也是基于ARM魔改的,底层也还是ARM(有点类似于国产系统UI和原生安卓的区别)。

华为目前占据主导的主要就是NPU和基带,NPU是神经网络单元,虽然余承东每年吹嘘AI能力如何强大,但说句老实话,NPU的场景还非常有限,平时基本展现不出来。就说这麒麟9000,GPU疯狂堆料24核心,但是NPU只有一大两小三个核心,从这种差距上就看出大家的地位差异了。

华为能够自研的还有通信基带,这一点是华为通信老本行的优势,就说这巴龙5000,也领先同行不少,这就是优势。

所以从这里可以看出,华为麒麟芯片的制作“配方”或者说芯片标准还是别人的,华为能做的就是把内部的配料优化一下,换一下。就跟我们炒菜选原材料一样,换个品牌,或者自己微调一下,大方向还是在别人手里,给的是番茄炒蛋菜谱你总不能炒成鱼香肉丝。

但也不要小看华为自研能力,ARM架构是菜谱不假,但是给你一个菜谱,你能做出一桌子美菜也是实力的体现。这就跟五星级大厨一样,不是给你一张说明书就会的。

芯片的生产也一直受阻

如果说ARM架构华为还有魔改的空间话,那芯片制作华为就手无缚鸡之力了。

还是用前面哪个例子,如果华为研发芯片看成是做菜的话,那台积电就是火源。因为没有火,你就是配方再好,厨师厨艺再高也没用。火源这个比喻可能不怎么恰当,但却非常贴切。

因为目前整个芯片加工产业链,只有台积电、三星、英特尔等几家可以完成,而三星和英特尔主要是代工自己家的,属于自产自销的典型,技术实力远不如台积电。所以台积电对于没有生产芯片能力的半导体企业来说,它基本就是垄断企业一样的存在,根本绕不过去(想想燃气公司是不是也是绕不过去)。

目前芯片加工的难点主要是资金和技术,其中光刻机又是重中之重,这也是老美能通过台积电制裁华为的原因。

所以华为芯片能取得这样的成绩不容易,可谓艰难重重。但是也不要因为如此就可以吹嘘华为,不顾事实,毕竟与国际技术相比较,还有很多技术短板。正视差距才是发展的基础,不然跟大跃进有什么两样!

华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

目前除了英特尔外,世界上很少有哪个公司能够独立完成芯片的全流程设计制造。华为海思显然也不具备所有的芯片能力。

华为是购买ARM的架构授权,并在这个架构上进行修改或添加自己独有的功能形成自己的品牌。全世界很多公司都是购买的ARM的授权,并在这个基础上进行设计,如高通、苹果、联发科等等。

说得通俗易懂一些,ARM提供了一个功能完善的大楼框架设计图,那么华为、高通、苹果这样的公司就在这个大楼框架设计图的基础上对框架进行修改调整,并对大楼进行“装修”设计,设计好图纸后再交由施工队“台积电”施工。毛坯房能住吗?可以,只是精装修的房子可能住得更舒适一些、功能更多一些。

这时,我想问大家一个问题:华为“装修”设计,“台积电”施工的这栋楼,你会说它不是华为研发建造出来的吗?显然不会。你也不会刨根究底说:沙子是哪里来的?水泥是哪里来的?重要的是它就是华为的。

虽然华为海思的架构是ARM的,但其立项、设计、研发等核心的地方都是华为自己搞的。不要小看华为“装修”设计的这种能力,这已经是很高的门槛了,需要非常强大的技术实力,也需要很长时间的积累,还有巨额的资金投入,比如:通信基带连苹果、英特尔都搞不定。

在设计研发图纸的时候,除了要考虑性能还要考虑功耗比。有时候即使图纸设计好了,还要流片,如果没有办法完成流片测试,那么设计图就需要重新推倒重来。

芯片行业的门槛在哪里?

门槛一:芯片前端设计

前端设计师用硬件描述语言来描述,给人的错觉好像是在写程序。如果没有芯片设计经验,会有无数个大大小小的坑在等着你。华为海思半导体的前身为创建于1991年的华为积体电路设计中心,现在是2020年,可以想象这中间的积累。

门槛二:芯片后端设计

芯片后端设计表面就是大家都听到过的纳米制程,里面有关于材料、微电子、物理和模拟电子等关键性的理论。前端设计还能靠逻辑分析,打磨别人的芯片打开来抄抄,但后端必须切切实实地花钱趟坑才能掌握。

芯片设计出来,要想有好的裸片,就要有好的工艺,就必须找台积电这样的大厂。但大厂对于代工量是极为敏感的,量上不去,不仅收费高,产能还得慢慢排。要想让自己的工厂能力和设计工艺趋于成熟只能花更多的钱,不然芯片设计出来直接被竞争对手干趴下。在这条路上能打通关的高端芯片设计公司屈指可数。

现代工业已经是建立在全球化生产的角度,谁都不能确保所有的技术和原材料都是自己完全自主的。华为海思将无线基带、数字图形处理器、神经网络处理器、CPU、GPU、USB、WiFi等众多的IP堆成一颗芯片并且做得比竞争对手更好,是不是全部由华为研发出来已经没有意义了。

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华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

首先明确告诉你,麒麟芯片并非华为完全自主研发的,但是其仍然称得上自主研发产品,那么麒麟芯片的自主性到底有多高呢?

麒麟芯片的发展历史

麒麟芯片是由华为海思设计的用于智能手机的芯片,2004年开始研发,2009年推出第一款产品-K3,3G时代,就以“黑马”的角色出现,引起业界广泛关注。4G时代,逐渐向业界前端发展,其中麒麟920实现了对高通的首次领先,5G时代,麒麟芯片开始了引领之路,其中麒麟990是首款基于7nm工艺的5G SoC,麒麟9000是首款基于5nm工艺的5G SoC。

1991年,华为ASIC设计中心(华为海思半导体的前身)成立,2004年4月华为海思半导体公司正式成立,华为开启了自主研发芯片之路。

2009年,K3V1发布,这是麒麟芯片的第一款产品,采用了110nm工艺制程,而竞争对手已经达到了55nm工艺,甚至45nm工艺。工艺过差、性能太低,当然被市场放弃了,就连华为自己也不愿意使用,K3V1宣布失败。

2013年,华为D1手机发布,搭载了K3V2芯片,而正是这款芯片,让世界看到了华为自主研发的芯片。

2013年华为发布了第一款四核手机华为D1,它采用海思K3V2一举跻身顶级智能手机处理器行列,让业界惊叹。K3V2当时号称是全球最小的四核A9架构处理器,性能上与当时主流的处理器如三星猎户座Exynos4412相当,这款芯片存在一些发热和GPU兼容问题,仍不失为是一款成功的芯片,代表着华为在手机芯片市场技术突破。

这款芯片也应用在华为的旗舰系列手机P2、和Mate1上,之后华为旗舰手机开始搭载自主研发的手机芯片。

2014年,麒麟芯片正式登场

麒麟910是华为首款以“麒麟”为名的芯片,该芯片工艺制程为28nm;CPU采用了4核Cortex-A9架构,主频达到1.6GHz;GPU采用了Mali-450MP4系列。同时麒麟910首次集成了华为自研的巴龙710基带,也就是这款芯片支持4G网络,麒麟910也是全球首款四核SoC芯片

麒麟910同样应用在了华为旗舰系列P6s和Mate2上。

里程碑芯片—麒麟920

真正让华为的手机芯片走向成熟的是麒麟920芯片。

2014年6月麒麟920正式发布,采用了28nm工艺制程,CPU为:4×A15 1.7GHz+4×A7 1.3GHz,GPU为:Mali-T628MP4,集成了音频芯片、视频芯片、ISP,集成华为自研的巴龙720基带,可支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM共5种制式,300M峰值极速下载。

而首次搭载麒麟920的荣耀6成为全球第一款支持LTE Cat.6的手机,荣耀6在各跑分软件上数据为第一名,使海思麒麟芯片第一次超越了高通骁龙芯片。

也是从麒麟920开始,麒麟芯片真正开始成熟了,成为了芯片界最大的“黑马”

随后华为海思陆续发布了麒麟925、麒麟928、麒麟930、麒麟935、麒麟659、麒麟950、麒麟960、麒麟970、麒麟710、麒麟980、麒麟985、麒麟990、麒麟9000芯片。

而搭载着麒麟芯片的华为手机销量也水涨船高,从2014年的7500万部,增长到2019年的2.4亿部,超越了苹果手机的1.9亿台。也正因如此,华为受到了美国的打压。

麒麟芯片自主成分有多少

目前的手机芯片准确地说应该叫SOC。因为它不仅仅是一个处理器、一个芯片那么简单了。

SOC(System on Chip): 翻译过来就是系统级芯片,也称为片上系统,意指它是一个产品,是一个有专有目标的集成电路,其中包含完整系统并嵌入软件的全部内容。CPU,GPU、NPU、总线、显示加速器、ISP、视频编解码器、音频处理器、Memory控制器、传感器处理单元,以及DDR、Flash、显示接口、Camera接口、射频RF、USB等对外接口。

要把这些元器件集成在一起,构成一个整体。而且还要保证各个元器件之间能够协调、稳定地运行,这样的设计技术所投入的研发费用并不是每个厂商能够接受的。

华为麒麟芯片也不能面面俱到,仍然有很大一部分采用了其他厂商的技术,具体如下:

指令集:来自ARM公版指令集

CPU:核心一直都是ARM Corter A系列核心,自研只有一小部分;

GPU:同样采用了ARM的Mail G系列架构;

NPU:自麒麟990开始采用了华为自研达芬奇架构,早期采用了寒武纪的NPU;

基带:采用了华为自研的巴龙5G基带;

DSP芯片:华为自主研发

主射频芯片:华为自主研发

DDR:采用了国内长江存储,华为研发了存储管理系统;

尽管CPU核心采用了ARM的架构,但是华为麒麟芯片仍然称得上自主研发

高通骁龙、苹果A系列芯片是完全自主的吗?同样不是!

高通骁龙自主研发部分有多少?我们一起来看一看:

指令集ARM公版指令集架构;

CPU:曾经是自研Kryo微核心,目前又重新采用ARM公司架构;

GPU:收购AMD原移动GPU事业部,在Andreno系列GPU核心基础上进行自研;

NPU:无;

基带:自研;

DSP:自研;

主射频:自研;

制造:台积电代工

苹果A系列自主研发部分有多少?我们一起来看一看:

指令集ARM公版指令集架构;

CPU:真自主CPU核心

GPU:收购AMD原移动GPU事业部,在Andreno系列GPU核心基础上进行自研;

NPU:无;

基带:采用高通基带;

DSP:自主;

主射频:采购;

制造:台积电代工

苹果是唯一一个自主研发CPU核心架构的企业,但基带却是采购的。高通、华为虽然可以自己研发通讯基带,但是CPU核心都采用了ARM的架构

由此可见,即便是世界前三的芯片设计公司,同样无法做到完全自主。但是其自主率还是有所差别的。

自主率苹果>高通>华为

问答总结

华为麒麟芯片的确是华为自主研发的,但是其自主研发率却低于苹果的A系列芯片和高通骁龙芯片。

但是华为海思在一些核心芯片上仍然具有优势,如音频管理芯片,电源管理芯片,RF芯片,Wi-Fi / BT / GNSS无线组合IC芯片,功率放大器等等。

为了防止美国“卡脖子”,华为的闪存芯片由国内企业长江存储公司提供,并且使用了自研的存储管理系统,进一步提高整体的国产化率。

华为海思起步慢,起点低,能够成为顶级芯片设计企业麒麟9000目前已成为世界前三的手机Soc,这个成绩确实值得称赞。如果因为美国的打压,从此一蹶不振,的确令人惋惜,我们应该大力支持华为,早日突破芯片制造这个难关。

我是科技铭程,以上是我的回答,希望可以帮到您,如有不妥之处,敬请批评指正!

华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

问“麒麟芯片是不是华为自己研发出来的”,相当于问“麒麟芯片该不该叫做自研芯片”。

这涉及到怎样才算自主研发的问题。目前为止,自主研发被长期普遍引用的定义是“没有利用别国或其他公司的技术”。按此定义,说麒麟芯片是华为自己研发出来的就相当于说一点儿也没有利用其他公司的技术,而是从概念设计到原型设计,完全彻底地利用了本公司所研究开发出来的技术。很明显,这个定义给出了1种纯粹意义上的自主研发概念,绝对化了,又具备显著的不现实性,事实是从来就没有1家芯片设计公司做到过,所以,是不是“主要利用本公司的技术”就算自主研发?

麒麟芯片是不是主要利用了华为公司的技术?我知道,对这个问题我说不明白。根据报道,知道麒麟芯片的底层架构是来自英国,CPU、GPU源自ARM公司的授权,包括指令集、CPU内核和GPU内核;部分技术来自美国,比如EDA软件,部分技术专利源自高通,其中最重要和最多的部分是基带;另有不少技术和部件来自国内外的其他合作伙伴。那么,哪些技术和部件是华为自己研发出来的?如模拟芯片设计、芯片验证、后端设计、芯片测试、数字代码开发、算法设计等等,还有NPU、巴龙基带芯片,这一切对于芯片研发都是重要的,技术难度很大。

如果主要是利用了华为自研的技术则麒麟芯片就可以叫做自研芯片。作为并非单纯的手机中央处理器(CPU)而是一块SOC芯片,如果麒麟芯片重要元器件的集成度高于自研度,特别是少有以至没有自己研发出来的关键核心技术,就只能称之为含有自研技术,当然是不完全自研的芯片,而不能叫做自研芯片,否则便有“以偏概全”之嫌,夸大其词。

可以肯定的是麒麟芯片并没有做到自主可控。自主可控与自主研发不是一个概念,却也是密切联系的。倪光南给出的CPU自主可控三要素似有助于理解怎样才算自主研发,一是CPU研制单位是否符合安全保密要求,二是CPU指令系统是否可持续自主发展,三是CPU核心源代码是否是自己编写。显然,关键在后2个技术性要素,不能同时满足就代表不是完全自主可控,甚至是完全不自主可控的。对于华为麒麟芯片,仅就底层架构而言,先有了,然后才有芯片设计,而这正是华为被卡脖子的关键因素之一。

至于芯片代工这个后端环节不说也罢。因为属于“研制”而非“研发”范畴,强调的是生产、制造具有某种功能要求的产品或某些产品的组合系统。

华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

这么讲吧,麒麟芯片就是去国外采购了一个框架,然后华为再在这个框架里面去重新设计以及修改一些东西。所以,从严格意义上来说,华为麒麟芯片不能算是完全自研。

不过,在这里我也要说明一点,能做到去ARM采购一个框架,然后重新整合设计成一颗芯片也不是很容易的事。截至目前为止,也只有高通、苹果、华为能做到。注意我这里说的做到,是指设计出几乎没槽点,体验比较出色的成品芯片。

通过一个框架设计出一块成型的芯片有多难了,这里题主可以参考小米,早前小米曾发布一款芯片,澎湃芯片。不过,小米只做了一代就没下文了,究其原因,就是因为小米的技术薄弱,无法设计出一款相对完美的成品芯片。

总结

编者觉得,虽然华为的麒麟芯片不是完全自研的,但是已经足够了不起了。此外,其实不止华为,就像是高通、苹果这样的公司,他们也完全做不到打造出一款真正意义上的自研芯片。所以对于华为,我们也没有必要太过苛刻,毕竟要真的完全不依赖别人,靠自己独立设计出一款芯片真的不是一件简单的事。其次,华为能通过在arm框架的基础上去打造一款真正意义上的属于自己的芯片(虽然框架不是自己的),已经足够不起了。

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华为的麒麟芯片到底是不是全部都是华为自己研发出来的?

  先来说下答案,华为的麒麟芯片并不是全部由华为研发出来的。严格来说,华为目前只具备了芯片设计能力。

  无论是手机芯片,还是电脑芯片,都是一个非常庞大的产业链。以华为的麒麟系列芯片来说,CPU核心是基于ARM的架构,基带芯片架构是自主研发的。由此来看,华为自主研发的麒麟芯片,也仅仅是设计,因为芯片的制造由台积电来完成。

  事实上,无论是华为,还是高通和联发科,都跟华为一样具备芯片设计能力。芯片的制造,又是一个复杂的系统工程,涉及到制造工艺和晶圆加工。目前,芯片的全球分工还是非常明确的,台积电、三星和英特尔这几家企业,都有芯片制造能力。

  不过,台积电并不具备芯片设计能力,只负责代工生产芯片。更重要的一点是,既便在芯片设计环节,华为也要使用美国的EDA软件。与芯片架构一样,EDA软件也是美国公司专门研发的一款软件,负责芯片的设计。

  不难看出,在芯片研发中,华为自己的技术仅仅是占一小部分。正因于此,美国政府禁令出台后,麒麟芯片就无法生产了。

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