自从华为被美国拉进实体清单之后,都已经快过去一年的时间了,在这一年时间里,中美双方各种Battle,美国商务部对华为宽限也一续再续。
不过就在5月份的时候,美国突然升级了对华为的禁令。
要求厂商将使用美国技术或设计的半导体芯片出口给华为时必须得到美国政府的出口许可证,即使是在美国以外生产的厂商也不例外。

美国对国内企业封禁的报道
所以加上去年的禁令,现在的情况就是9月份之后,全球所有公司都不能利用美国的专利技术与华为开展合作。

华为副总裁余承东宣布消息
所以现在网上都在说完了,完了,这下整个海思都给整倒闭了。
那么真实情况下是不是这个样子的?
大家好,我是小阳,我今天就从芯片产业主要的分工:设计、生产、封装三个角度来分析一下为什么是海思以及海思是否真的走投无路了呢?
第一个问题,为什么是华为海思?
不管美国这次这么狠的搞华为是为了一把打死还是作为谈判的筹码,不知道你们有没有想过为什么是华为?
我们经历了这次疫情,其实就是对各国的数字基建大考验,大部分的国家也开始意识到数字基建的重要性,并且对国家的未来很重要,所以未来全世界将会迎来一次大力投资数字基建的大潮。

人民网相关报道
而对于数字基建来说,无论是什么物联网、AI、边缘计算等等,有两件事情非常重要,就是通信和计算,翻译过来就是5g和芯片。
所以谁占领了这两个领域,就能在未来几十年的世界格局中成为不可或缺的力量。
华为以世界第一的5G专利拿到了标准制定中一个比较大的话语权,已经一只脚迈向未来。
可是芯片呢?很多人觉得*倒打**海思只不过少了一个手机芯片而已嘛,也不至于伤到整个高端芯片产业吧。
那你们就太小看海思了,海思还有服务器芯片鲲鹏系列、AI 芯片昇腾系列、5G基站芯片天罡系列、5G终端芯片巴龙系列、路由器芯片凌霄系列等等。
通俗的来讲就是手机芯片、移动通讯系统设备芯片、传输网络设备芯片、家庭数字设备芯片等统统都做。
而且这些芯片在国际市场上都挺能打的,毕竟海思在2018已经是世界第五大的芯片设计公司。
但是这两年受到了美国禁令的制裁,导致海思在2019年掉出了前十的排名。

2018年全球十大芯片设计公司排名
同时,国内一大批半导体企业比如说中芯国际、中微电子等都发展的不错,但是芯片要继续发展和突破是需要全产业链协同的,特别是需要华为这种有用户号召力的终端企业,起到整合产业品链作用。
所以面对这样企业,如果美国任其发展很有可能对自己的技术中心地位产生威胁,华为对于我们来说就是我们的7寸,美国要打当然打这里。
那就到了第二个问题,在这样的打击之下海思还有出路吗?
大部分没接触过芯片制造的人可能会有这样的疑惑,海思不是国货之光吗?为什么还需要台积电这样的公司去给它做芯片呢?自己做不得吗?
要想知道为什么,我们就得了解目前现代芯片产业的分工是怎么样的?海思在整个产业链中处于什么位置?
首先,海思是一家芯片设计公司,自己是完全不生产芯片,不仅是海思,苹果、高通、AMD(美国超威半导体公司)也不产,这种公司我们管他叫Fabless芯片设计方。
然后Fabless芯片设计方将设计好的图纸交给代工厂进行生产,也是就是台积电、格罗方德、三星等,这种公司我们叫做Foundry,生产出来还不是成品,是像这样一大块晶圆。

晶圆
最后要交给日月光、安靠这样的公司去测试、切割、封装成我们平常能够看到的芯片。
现在基本上大部分的芯片都是这样做出来的,其中也有例外,像英特尔全流程都是自己做,自己设计、自己生产、自己封测,这种模式我们管它叫做IDM模式。
其实一开始做芯片的都是这种IDM模式,可是后来这种模式渐渐没落了,因为你只做自己的芯片太浪费了,忙起来的时候忙不过来,不敢提产能,闲的时候设备就放在那折旧。
但是代工厂就不一样,东边不亮西边亮,一年下来天天产能拉满,同时这种模式催生了一堆芯片设计公司。
以前你没个几千亿你好意思去做芯片?现在你投了几亿几十亿的设计研发,就找人代做芯片,这种门槛低多了。
现在做IDM都快死绝了,能叫上号的IDM模式企业只剩下英特尔、三星等超大型。
所以海思只作为一家只设计芯片的公司,设计完总要生产,然后才能卖出去,只能找台积电去帮它生产。

那如果不是台积电得不得?
这个真的不得。
因为在世界范围内能够完美替代台积电的公司目前还没有。
海思以前都是找台积电合作,这是因为台积电的实力摆在那里,台积电是目前地表最强的晶圆厂了,在全球芯片设计同行还在琢磨着7nm工艺制作的时候,台积电就已经开始落地5nm的生产线了。

2019年第四季全球前十大晶圆代工厂营收排名
因此除了华为,苹果、ADM、Nvidia(纳斯达克股票代码:NVDA,是一家人工智能计算公司)等半导体巨头也一直把台积电作为首选合作对象,英特尔不信邪坚持自己做,到现在英特尔还处于14nm的路上。
那意思就说是无论未来海思找哪家代工厂完成生产,总体来说其产品质量终究是比台积电差那么一截。
可就算台积电也用到了大量来自美国的半导体设备,技术和产能领先是台积电之所以强大的*器武**。

如果失去了美国技术等于失去了它的底,后面的三星就等着上位了嘛。
所以尽管非常痛心要失去有华为这个目前贡献收入第二多有、用得起最先进最贵的制程、增长最快的客户也不敢跟美国唱反调。
失去华为,其他芯片设计公司的需求立马能补足缺口,惹火了美国没准会失去全世界。
这道题你是台积电的话,你会怎么做?
那除了台积电,海思的下一个最优合作伙伴是谁?
是三星半导体,尽管良品率低于台积电,漏电率高于台积电,但是三星在7nm、5nm的设计研发上并没有落后台积电太多,这就是为什么平常苹果会把芯片订单会同时扔给台积电和三星,我还是蛮期待三星和华为能够合作的。
这时候就有一些小道消息传出,说三星趁机要求以市场份额换取芯片制造。

网络传言
额,这种消息一看就有点离谱,中国手机市场是华为说了算?是小米老了还是OV提不动刀了。
但是有一说一,当前三星一直被台积电吊打,面对华为这样的大用户,如果能争取到的话那绝对是一个反超的机会,就看韩国人有没有这个觉悟和决心了。
不过看看美国在韩国的驻军,能指望他们站在我们这边吗?

大家可能听过我们国内有一个中芯国际的也非常厉害,那没有了三星,我们能不能选择这样的国产企业?

中芯国际
要是海思把订单交给国内的厂商来处理,搞一个完全的国产化也好。
不得不说在梁孟松的带领下,这些年的中芯还是跟给力的。

梁孟松
自从2019年中芯国际攻克了14nm的节点之后,中芯国际的体量到国际前列了。
不过还是要对比一下的话,台积电在2018年底已经给苹果量产7nm制程工艺的A12芯片了,所以中芯的实力与排头兵相比还是有些落后的。
14nm的麒麟手机芯片面对到时候都已经用上5nm的同伴们。在续航和性能上都占不到优势,恐怕也就没那么游刃有余了。
更惨的是,就算华为将就用中芯国际的14nm,中芯国际也不一定能给华为做。

芯片制造的步骤可以大概分为氧化——薄膜沉积——光刻——刻蚀——离子注入——清洗。
除了刻蚀环节,中芯国际的刻蚀设备已经应用于7nm和5nm的刻蚀之外,其他的环节基本都落后于世界水平。
像薄膜沉积设备,中芯基本使用是美国应用材料公司的方案。
国产替代公司,比如说中微半导体、北方华创、沈阳拓荆和中盛光电想要突破,还需要一段时间。
大家应该都知道,那台永远都到不了货的荷兰ASML EUV光刻机。

ASML EUV光刻机
国产光刻机中微仅仅做到28nm的水平,其他的很多环节甚至才刚刚起步。

中微光刻机
所以,按照美国的禁令中芯也得做二选一。
连中芯国际在自己科创板的招股说明书里都说,在获得美国商务部行政许可之前可能无法用于为若干用户的产品进行生产制造。

中芯国际的招股说明书
这个招股书写得真的很实在。
那里面提到的这个所谓的若干个公司,首当其冲就是华为啊。
所以很可能,中芯国际也无法接华为这个单了。
那如果说我们能够把台湾统一了,台积电不就是归我们了吗?芯片制造就不用愁了嘛,那这种方法到底行不行?
还是不行的。
看一下中芯国际的情况你就懂为啥了。
当前我们国内是有很多家封测企业处于世界领先水平,但是实际情况是企业内部的关键设备还是被国外给垄断的。
光测试机一项设备就被日美企业垄断了,其中来自美国的泰瑞达半导体分别占领了国内测试机市场的46.7%,自主化国产测试机市场份额不到10%。

2019年中国半导体测试设备行业市场结构
这种情况你放到其他制造环节也是一样,国产化道路依旧任重而道远啊。
那按照这样的分析,国内国外都不行,华为真正搞不到芯片了吗?
假如说我们找别人代购得不得?
之前就有消息说华为拜托联发科做代购,向台积电代购芯片。

联发科代购消息
这个消息马上得到了联发科的声明,赶紧的摆明自己的立场,以上消息纯属造谣,不属实。

联发科声明
这种情况完全可以自己想想嘛,要是有别的公司敢这么与美国硬刚,美国完全可以对你进行制裁。

所以说,海思难道真正走上绝路了吗?
哎,其实海思还是有一条路的。
前面我也说了,海思本质上是一家芯片设计公司,只要海思有资质做芯片设计,它完全可以把设计好的芯片授权给国内友商使用嘛,那不就是有救咯?
海思的麒麟和鲲鹏处理器设计都是通过ARM公司(全球领先的半导体知识产权提供商)的公版架构上二次开发而来的。

ARM公司
所以ARM态度如何这就非常重要。
去年ARM就官宣自己是英国公司,旗下的芯片架构都是原汁原味的,也是就是说这家公司不受美国商务部的影响。
这感觉是个好消息嘛,天无绝人之路。
可惜事实并非如此,今年以来ARM公司反复横跳,今天说合作,明天说要停止合作。

ARM宣布与华为终止合作
所以说实话,这条路也不太行得通。
根据目前的情况来看,海思已经获得ARMv8架构级别的永久授权,即使ARM不再授权指令集给海思,海思也可以在这基础之上继续做它的麒麟芯片。
但是,ARMv9已经呼之欲出了,华为要想在下一代之前设计出比肩v9的指令集有点难。
难虽难,但是还是有点希望的。
毕竟有架构在那,总比你重新设计一个好得多。
只要还能继续设计芯片,海思最核心存在的意义就已经解决了,海思这10年以来的研发经验就不会白给。
那架构问题解决了,海思就能够继续安心设计芯片了吗?
芯片设计的步骤简单的包括:前端设计——前仿真——后端设计——验证——后仿真——signoff检查——代工厂。
以上每一个步骤都涉及一个软件的参与——EDA。
什么EDA软件?我们为什么非得都要用上它呢?
打个比方,比如说你要建造一间小房子,你可能用纸币就可以把这个房屋的图纸给搞定,因为小且简单嘛,但是要建造一栋几十层高大厦的时候,用纸笔这就有点扯淡,因为涉及的东西非常之多,这时候就会用到CDA软件,而EDA软件是CDA软件中的一种。
现在的芯片设计就和建造摩天大楼一样,并且复杂多得多。
每一片芯片中的元器件几千到几百万不等,只要一个位置放错,一条电路走错就有可能造成一片芯片废了。
而EDA软件很大程度上能够自动化整个设计流程,芯片设计员只需要决定某几个关键位置的设计就好了。
所以海思现在是用什么EDA软件呢?
海思目前主要用了三家公司的软件,明导国际、新思科技和凯登电子,而这三家正是世界上最大的三家EDA软件商。
通常小的芯片设计公司会挑选一家使用就好了,而海思为了精益求精一点,他们会选择三家各自最擅长的部分。
比如说明导的前端、新思的验证、凯登的pcb,可是关键问题在于这三家都是美国公司啊。
所以这三家公司都已经跟海思海停止合作了。
不过好在已经买了的授权可以继续使用,只是没有办法更新了。
那就算不更新,海思将就用不行吗?就比如ofice2010都还有人在用呢,就算不用老版本,按照国人的智慧搞得盗版来用用也是可以的嘛。
抛开用盗版的法律风险和道德风险,我们来说一下EDA软件有一个非常强大的功能——验证,这个功能的作用在于验证你设计的芯片到底能不能用,跑得起来吗,如果可以那就说明交给代工厂的设计图大概率没啥问题。
但是这个功能怎么保持它的有效性呢?
这个软件商就很鸡贼,它给台积电这样的代工厂免费提供软件,要求台积电定期给它们提供使用数据包,然后软件商就用这些数据对EDA软件进行更新,同时数据包对EDA软件有*绑捆**和校验的功能。
什么意思呢?就是说只要你数据包不更新,你手里的EDA软件永远只能验证旧版本芯片设计的数据库,也就难以保证你设计新的芯片存不存在漏洞。
并且它数据包更新的速度非常之快,一个月搞一次,你破解的速度都跟不上它。
所以说,你不更新最新的EDA软件,你也就没法得到最新的数据包,没有最新的数据包你也就没法保证你设计的芯片到底有没有问题。
这样的操作基本把你锁死在不更新前的版本了。
不要小看这种操作,如果你设计的芯片在原基础上没有太大的改动还好,但如果你要啥想有突破性的进展,势必会做大改动,没有新的数据库进行支撑,保不齐有问题出现。
一次失败的背后可能就是几亿人民币打水漂,这样的成本谁能负担得起?
那如果说你用了盗版的EDA软件,拿盗版软件验证过后的设计图找代工厂,当别人问你之前用哪个软件验证的?验证成功了吗?
你说我用了***EDA软件来验证的,成功了,可是人家代工厂都没听说过这个软件,别人怎么放心帮你代工呢?
那么国外的路走不通,这个有没有国内的代替呢?
实际上我们国产的EDA软件也不是完全没有,比如说华大九天就是国内EDA软件龙头企业。
华大九天在某个环节做的还真可以,甚至有几个环节处于全球领先。
只是上述的三家美国公司都可以提供全流程服务,相对薄弱的环节又有着相当成熟的技术做覆盖。
而国内的公司只能做到上述某个环节当中或者是某几个点的优秀,要全面覆盖整个高端芯片设计流程,现阶段还是只能说:臣妾做不到啊!。

所以分析了一圈,生产、封测、设计都不能做,海思还能活下去吗?
活,还是活得下去的,海思现在囤了大量的半导体IP,买卖这些还是能活下去的,就是说吃老本吧,但能吃多少年呢?
要么就只能看美国的脸色,高通被曝已经向美国递交意见书,希望确保对华为的供货,美国要是心情好,赏你口饭吃,

台积电、高通向美国提交意见书
其实,我们国家半导体的现状就可以说是美国那些发达国家的老阴谋了。
当年的瓦森纳协定禁止向中国输出技术,严重限制了中国半导体行业的发展。

但是还不是最难的。
我们中国肯干嘛,靠自己也在半导体行业做出了很多成就。
但是这些欧美国家贱就贱在当年半导体行业的技术壁垒还没有那么高的时候,每当我们自主研发成功,美国就解除*锁封**,降价。
比如说像是在80年代,我们在没有EDA软件用的情况下,国家拿出两弹一星的精神,动员了全国17个单位,200多号专家聚集在北京集成电路设计中心开发属于自己的EDA软件。
于是命名为“熊猫”系统的EDA软件在1991年正式面世,在国外声名鹊起,斩获两项国际大奖,一举冲破了国外的技术*锁封**。

但是就在这时候,美国瞬间解除了EDA软件的*锁封**。
前面我提到过的新思科技和凯登电子迅速在北京成立办事处,用成熟和低价迅速占领市场,就这样把“熊猫”系统给扼杀在摇篮之中。
这种情况不只是在半导体领域上演,在国内很多行业领域中都有上演,直到现在,我们才开始明白,没有属于自己的东西永远要受限于别人。
其实无论是EDA也好,还是光刻机、代工能力也罢,国内的公司也并非一无是处。
就如我前面提到的中微科技、华大九天等公司在部分都处于世界先进水平,但是整个半导体行业是涉及全产业链的,你仅仅在部分做得好起到的作用并不大,得需要全产业链上中下游的公司去协同发展,协同突破。
那么这样的做法就是拿中国的半导体企业去和全世界的半导体企业进行竞争,这种大体量级的竞争带来的压力大家可以自行想象一下,难度非常之大,很大,很大。
结语
我说了这么多国外的优势,好像是在鼓出国外不可战胜吧。
并且我最近在网上也看到一些言论,存在恶意抹黑华为,甚至鼓吹华为认怂,下跪。

对于这些言论我深感悲哀,还是有部分人没人认识到华为对中国的重要,就算你不去认可它也不应该去诋毁。
我做的目的就是想让大家更清楚的了解到当前华为面临怎么样的处境,要客观的认识到华为也并非不可能战胜。
认清现状,才能奋勇直追。
假如海思有一天真的就无法走下去了,那也阻止不了我国半导体行业的崛起。
美国能*压打**我们的企业,却*压打**不了我们的人才,相信这些在芯片领域的人才在未来可以带领国内企业继续征战世界。
好了,今天的小阳讲百科到此结束,感谢大家耐心阅读。
资料来源:
华为芯片有哪些—— IT百科
华为自研的海思麒麟芯片,为什么不自己生产而要找台积电代工呢?——科技新视界T6
全球10大Fabless公司最新排名:华为海思离亚洲老大只差一步——中关村集成电路设计园
行业老司机带你认清中国芯片产业的真实现状——江苏激光产业创新联盟
芯片——科普中国
2018年全球十大芯片设计公司出炉!华为海思强势大增进前五——雷科技
芯片行业分工——半导体行业观察
2019年第四季全球前十大晶圆代工厂营收排名出炉 台积电三星和格芯位列前三——拓扑产业研究院
2019年全球及中国半导体测试设备行业市场结构、空间测算及企业格局分析——中国产业信息网
消息称华为通过联发科采购台积电芯片 联发科回应——TechWeb.com.cn
别再鼓吹华为了!华为如今的处境,没有“乐观”可言,望周知——浅说科技