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華為究竟自主研發了哪些芯片？

點擊：作者：程小康來源：科工力量發布時間:2019-01-05 09:39:14

華為的mate系列、榮耀系列、P系列手機都眾所周知，但是華為這些年自主研發了多少芯片大家知道嗎？

華為依托它旗下的海思半導體公司自主研發了華為手機自用的麒麟芯片、Baglong基帶、IPC（網絡攝像機）視頻編解碼和圖像信號處理的芯片、電視芯片和NB—IoT芯片等，其質量獲得了用戶的高度評價。

（海思半導體公司）

麒麟芯片

大家最熟悉的麒麟芯片是由一整個系列組成，包括麒麟980、麒麟710、麒麟970、麒麟960、麒麟950、麒麟659、麒麟935、麒麟930、麒麟928、麒麟925、麒麟920、麒麟910T、Hi3789MK3V2。

在海思公司2004年剛成立時，還沒涉及智能手機芯片。在2009年，推出一款K3處理器試水智能手機，這是一款面向公開手機市場芯片，與展訊、聯發科一起競爭市場，但華為自己手機當時沒有使用這款處理器，最終并不是展訊、聯發科的對手。即使K3不成功，華為也沒有放棄。

華為芯片真正為人所知的是K3V2，華為發布的第一款四核手機華為D1采用了該芯片。K3V2當時號稱是全世界最小的四核A9構架處理器，性能上與當時主流處理器如三星的獵戶座Exynos4412相當，雖然這款芯片有發熱和CPU兼容問題，但仍可以看做是華為手機芯片技術的重大突破。

到了4G時代，華為發布了旗下首款八核處理器麒麟920，不僅參數非常強悍，而且實現了異構八核big.LITTLE架構，可支持LTECat.6，是全球首款支持該技術的手機芯片，領先手機芯片霸主高通一個月發布，整體性能上與同期的高通的驍龍805不相上下，近期在2018年的德國IFA展會上，華為正式發布麒麟980，作為全球首款量產的7nm手機芯片，擁有雙NPU加持。

作為最新推出的AI手機SoC（片上系統）芯片，麒麟980全球首次商用領先的TSMC7nm制造工藝，基于CPU（兩超大核，兩個大核，四個小核），GPU，NPU，ISP，DDR設計了系統融合優化的異構架構。早在2017年9月，華為就搶在蘋果之前，率先發布全球首款AI芯片，搭載寒武紀的NPU，而本次，麒麟980又首次搭載寒武紀1A的優化版，采用雙核結構，其圖像識別速度比970提升120%。

除了圖像處理，華為還自創了Flex-Scheduling技術，采用AI智能的預測和調度機制。系統可根據運載應用的功耗，將智能做三級調度，超大核用于游戲，大核用于社交通信，小核用于聽音樂等。并且麒麟980芯片已經搭載在Mate20、Mate20Pro、Mate20 X和Mate20 RS上。

Balong（巴龍）基帶芯片

基帶簡單來說就是手機里面的一個模塊，負責打電話和數據上網，我們熟知的2G/3G/4G/5G網絡都和基帶有關，沒有基帶手機就不能打電話，也不能用移動數據上網。而華為海思在基帶方面的技術實力是受到國家認可的，2016年的國家科技進步獎總共有14家企業獲得，華為就是其中的一家。

提到海思的Balong基帶芯片，大多數普通人覺得有些陌生，但它確是麒麟芯片最核心的組成之一。麒麟芯片里面包括基帶處理器和應用處理器，而Balong就是麒麟中的基帶處理器部分，直接決定了海思麒麟芯片的通信規格和標準進展。同時，Balong作為移動終端的通信平臺，也可單獨出現在移動終端中，如CPE，數據卡。

基帶芯片的技術門檻很高，像蘋果雖然自研芯片，但自身一直無法解決核心基帶芯片的問題，一直用高通的基帶芯片。最近幾年，蘋果未來制衡高通，它同時采用了英特爾的基帶芯片。但是英特爾的基帶芯片的性能不如高通，所以影響了蘋果手機的整體性能，同時也影響了消費者體驗。實際上基帶芯片技術能力直接決定了包括智能手機在內的通信行業市場格局，而且只有將基帶芯片通信規格提高到全球頂級才能躋身手機芯片的高端行列之中。

Balong基帶芯片就是華為手機芯片不斷走向強大的直接體現，Balong芯片性能的不斷提升，使得麒麟系列芯片開始領跑全球，不斷加速華為終端業務核心產品優勢和迭代速度。在3G時代，Balong推出上網卡，幫助華為終端設備成功進入全球頂級運營商。在4G時代，Balong團隊憑借多年來深厚的技術積累和研發優勢，成為全球LTE標準和產業化的重要推動者，Balong芯片不斷刷新全球LTE4G行業的新紀錄。

作為海思的優秀產品麒麟970芯片，它就整合了Balong760，成為業界首款支持LTECat.18的手機片上系統（SoC），下載峰值速率達到1.2Gbps，實現了雙卡雙VoLET首個商用。而高通的與之級別相同的驍龍845處理器在同年12月發布，三星的首款商用產品S9更是相比華為Mate10發布晚了近半年，半年的時間足以形“代差”。而華為2018年度發布的全球首款5G商用芯片——Balong5G01，將這種“代差”再次加劇。

從該芯片的設計參數來看，基于3GPP標準的5G芯片，Balong5G01支持全球主流的5G頻段，包括Sub6GHz（低頻）和mmWave（高頻），理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載，支持NSA（5G的非獨立組網）和SA（5G的獨立組網）兩種組網方式。Balong5G01是5G標準凍結后第一時間發布的商用芯片，標志著華為率先突破5G終端商用瓶頸，成為全球首個可以為客戶提供端到端5G解決方案的公司。

IPC（網絡攝像機）視頻編解碼和圖像信號處理的芯片

視頻圖像是我們獲取和交換信息的重要來源，而對高分辨率的海量視頻數據進行處理的關鍵環節就是視頻的編解碼。目前網絡上傳輸比較流行的是H.264和H.265,而H.264被普遍認為是最有影響力的行業標準。由于H.264具有高壓縮性，同時適合網絡進出傳輸。隨著互聯網發展，各個半導體廠家看到了這個視頻編解碼的市場前景很大，所以從2005年起，美國的TI、安霸、NXP、臺灣的TEWELL、日本的SONY、SHARP等公司都將目光投入了H.264編解碼芯片上。

這些年在視頻編解碼芯片領域，上游廠家如TI，安霸等從未停止過競爭，國外廠家的技術積累一直處于領先地位。而海思依托近十年國內安防市場的蓬勃發展，也不斷在產業上游下足功夫，自主研發自己的視頻編解碼芯片技術，在某些技術領域取得領先地位，通過專利和技術突破構建市場堡壘，形成競爭優勢。

華為海思的視頻編解碼芯片系統非常全面，其中的IPC視頻編解碼和圖像信號處理的芯片，從專業高清IPC片上系統Hi3518A到高端行業IPC片上系統Hi3559AV100，芯片產品囊括了消費市場、商業市場和行業市場；分辨率從D1到最新的8K，幀率達60fps。這些全面的布局和高可靠性，深得視頻應用廠家的喜歡，趕超了TI的產品。目前形成了海思、美國安霸、日本索喜（其背景是索尼和富士通）三足鼎立的局面，而TI從DM8168后無新的編解碼芯片推出。

海思最近發布的Hi3559AV100參數強悍，專業的8K Ultra HD Mobile CameraSOC，它提供了8K30/4K120廣播級圖像質量的數字視頻錄制，支持多路Sensor輸入，支持H.265編碼輸出或影視級的RAW數據輸出，并集成高性能ISP處理，同時采用先進低功耗工藝和低功耗架構設計，為用戶提供了強大的圖像處理能力。

電視芯片

上節我們提到海思在視頻編解碼技術領域積累了廣泛的技術經驗，這些技術經驗不僅為它在IPC視頻編解碼和圖像信號處理的芯片市場取得成功，而且也成為電視芯片領域的佼佼者。

2010年之前，國內的自研芯片基本處于樣機或自用階段，市場的接受度極低。此時，國產芯片的占比只有1%，國外芯片占比95%以上。到了2017年，中國市場國產芯片占有率已經提升60%左右，而國外芯片占比降低到35%左右。

其中，華為海思占據國內一半以上市場，其研發的自主超高清智能電視核心芯片在2016年出貨近1000萬顆，已經進入六大彩電廠商供應鏈，包括夏普、海信、康佳等多個品牌都在使用海思的芯片。

電視芯片最重要的是視頻編解碼技術，而海思的視頻編解碼技術積累經驗足，從Hi3751V510到最新的Hi3571V811，從4K入門級智能電視解決方案到8K智能電視解決方案海思全都覆蓋，可以支持到8Kx4K@30fps，4Kx2KHEVC和VP910bit，120HzMEMC,并支持杜比ATMOS，在國產電視芯片行業占據重要位置。

而華為進軍電視行業消息或導致國產電視企業放棄海思電視芯片。以華為的手機為例，海思的手機芯片技術已經基本追趕手機芯片老大高通，但是只有華為自己的手機采用，因為其他手機廠擔心與華為的競爭關系，顯然不希望支持競爭對手，所以沒有用華為的手機芯片。如果華為進入電視領域，同樣國產電視企業很可能放棄海思的電視芯片，轉而采用其他芯片企業的產品。因為如果它們繼續采用華為海思的芯片，就可能導致自己的研發進度被華為所知，有利于華為電視業務與其競爭，這不是它們希望看到的。

NB-IoT芯片

隨著物聯網的發展，現有的連接技術不僅不能滿足急劇增加的聯網設備，也會占用更多的資源。所以，近年來發展的低功率廣域網（LPWAN）獲得了人們的廣泛關注，而在眾多的低功率廣域網技術中，關注度很高的要是NB-loT（窄帶物聯網）技術。

我們正在進入一個萬物互聯的時代，整個通信行業都意識到這是一個巨大的機會，所以，各大芯片設計類公司從幾年前就開始研究利用窄帶LTE技術來承載IoT連接，經歷了幾次技術演進，2015年，3GPP正式將這一技術命名為NB-IoT。該技術屬于5G技術的窄帶部分，基于蜂窩網絡構建，消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，因其功耗低、連接穩定、成本低、架構優化出色等特點備受關注。

而且中國工業與信息化部在2017年6月發布了《全面推進移動互聯網（NB-IoT）建設發展》的通知，總共發布了14條措施，要求加強NB-IoT標準與技術研究，打造完整產業體系，優化NB-IoT應用政策環境，創造良好可持續發展條件。受到國家的高度重視，可見發展NB-IoT是一個巨大商機。

作為NB-IoT標準的推動者，華為和高通從目前看也是NB-IoT芯片的兩大重要玩家。華為從2014年就開始投入NB-IoT芯片研發，2015年便推出了基于預標準的芯片原型產品。在NB-IoT標準公布后，華為便火速推出NB-IoT商用芯片Boudica120，之后Boudica150（增加支持1800MHz/2100MHz）在第三季度小批量使用。

從應用看來，基于華為的NB-IoT芯片的解決方案可以用于智能水務、智能燃氣、智能停車、智能家電等。而且在智能水務方面，華為已與深圳市、鷹潭市、福州市開展合作；在智能燃氣方面，華為聯合電信與深圳燃氣和北京燃氣開展試點。

路由芯片和“押寶”未來的服務器芯片

日前，華為榮耀在北京的一場發布會，公布了路由芯片“凌霄”。之前市場上，路由的芯片基本上都是由高通、聯發科、Marvell和博通等廠商供應，現在華為進入這個領域，必然會對這些供應商產生或多或少的影響，但這是華為的提升自己芯片研究實力的必須走的路。

根據官方介紹，凌霄5651是一款四核1.4GHz的頂配路由處理器，擁有高達5Gbps的數據轉發能力，可以輕松實現千兆WiFi和千兆網口的滿速率轉發，同時還支持大于800Mbps的USB數據傳輸，可以為用戶提供高速的網絡共享。對于雙頻WiFi芯片凌霄1151，則擁有抗干擾能力強的特點。針對IoT設備，凌霄1151搭建了兩條信息高速公路，一條用于數據聯接，一條用于IoT設備聯接，保證用戶的操作能夠得到更快反饋。另外，為了配合手游暢快倍增的體驗，凌霄1151采用多項全新技術，如游戲報文識別、提前分配空口、低時延速率調節、小流量QoS保障等，配合EMUI9.0，手機和路由可同時進入游戲模式，速率更加穩定。