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为华为打造“备胎”的芯片女皇

为华为打造“备胎”的芯片女皇

作者: e57198151286 | 来源:发表于2019-05-19 07:15 被阅读1229次

    因为海思半导体的成功,她进入了华为董事会。

    在那张著名的华为董事会成员合影中,她与华为总裁任正非坐在了同一张椅子上,由此也可以看出她在华为的份量。

    为华为打造“备胎”的芯片女皇

    她就是何庭波。何庭波出生于1969年,毕业于北京邮电大学,学的是通信和半导体物理专业;1996年加入了华为,担任过芯片业务总工程师、海思研发管理部部长等,现任海思半导体有限公司总裁、2012 实验室副总裁。

    海思芯片无疑是华为强大竞争力的体现,而海思的掌门人何庭波却显得异常的低调,她很少接受媒体采访,不为大众所知。

    直到最近,美国商务部以国家安全为由,将华为公司及其70家附属公司列入出口管制“实体清单”,面对美国的打压,何庭波于5月17日凌晨发出一封内部邮件。她在这封邮件中说,事实上,华为却早有准备。在多年以前,华为就做出了极限生存的假设,预计有一天,所有美国的先进芯片和技术将不可获得。华为此打造了“备胎”。现在,为了兑现公司对于客户持续服务的承诺,华为保密柜里的备胎芯片“在一夜之间将全部转“正”。

    这封邮件迅速风靡了网络。名不见经付的何庭波也因此声名鹊起。

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    1996年,27岁的何庭波从北邮硕士毕业,成为了华为的一名工程师。

    彼时的华为,芯片事业刚刚起步。为了这项事业,任正非苦口婆心,从亿利达挖来硬件工程师徐文伟,并不惜欠下高利贷,从国外购得EDA软件。到何庭波加盟时,华为已做出第一颗芯片,并凭借C&C08交换机的大卖,熬过了“不成功就跳楼”的艰苦岁月。公司内部,低落的士气被涤荡一空,所有人都在为更大的成功磨刀霍霍。

    光通信设备这一新业务,在当时被寄予了厚望。何庭波到华为后,被分派的第一项任务就是设计光通信芯片。

    当时,高戟负责产品开发,何庭波负责芯片设计。由于需要共用一套仪表,两人经常争抢设备。据后来升任华为路由器与电信以太产品线总裁的高戟回忆:“为了显示绅士风度,我每次都会让着她,但这并非长久之计。”

    最终,两人定下一个君子协定:白天何庭波调试,晚上高戟调试。

    还不是缺少设备,何庭波当时面临的一个更大挑战,是工作地点的不确定。随着公司业务的不断扩张,对员工跨地区的工作能力提出了要求。就在何庭波进入华为两年后,无线业务成为公司重点。锋芒乍露的何庭波被委以重任,一个人前往上海组建无线芯片团队,从事3G芯片研发。

    几年后,她又被调往硅谷,夜以继日地工作了两年。也是在那里,她亲眼目睹了中美两国在芯片设计上的巨大差距,为日后海思大规模引进海外人才埋下了伏笔。

    四处赶场的经历虽然辛苦,却让何庭波的能力得到极大提升,她的职位也一天天晋升,从高工到总工,再到中研基础部总监。

    直至有一天,任正非交给她一项任务。这个任务,后来改变了华为。

    2004年,因为押注CDMA而在国内一败涂地的华为,好不容易抓住海外市场这根稻草,冲出重围,开始腾出手来谋划新的业务。手机成为当时很自然的选择,但芯片却掌控在西方手中。一直专注于此的何庭波,成为任正非眼中打开局面的人。

    “你的芯片设计团队能不能发展到两万人,我们用两万人来强攻。怎么强攻,这个要靠你说了算,我只能给你人、给你钱。” 任正非对何庭波说。

    最终,由任正非拍板,公司给何庭波的研发经费是每年四亿美金,约20亿人民币。这让当时的何庭波感觉到很意外,也很吃惊。任正非说, “一定要站起来,适当减少对国外的依赖”。

    集中优势兵力,只对准一个城墙口冲锋,这是任正非和华为一贯的打法。何庭波虽然早就习惯,但当时整个华为只有3万人,研发不到10亿美元,如此高强度的投入,还是把她“吓坏”了。

    海思就这样在何庭波“被惊吓”的过程中诞生了。

    多年以后,在2012年,任正非在回答“已没有生态空间,为何还做终端操作系统”时说,应尽量使用国外的好东西,包括高端芯片和操作系统,但要有战略备份,“在别人断了我们粮食的时候,备份系统要能用得上”。

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    任正非的担心不是多余的,更不是杞人忧天。

    做芯片是有着极其严格的标准与要求的,因为芯片体积小,工艺流程非常麻烦,如果因为失误总是浪费器件,根本不可能赚钱。而且芯片之间的联系非常紧密,各个部件只有组合在一起才能发挥作用。多个芯片组合在一起叫做集成电路,其单位值是以纳米来计算的。

    所以这也是为什么中国大多数企业不做芯片生产的原因,一是不想投入大量的资金与精力,二是直接引进外国的芯片更方便。华为海思在刚开始做芯片的时候曾引来群嘲。

    那么,华为当年为什么非要孤注一掷地去做芯片呢?这里就要说到一个华为与高通和中兴之间的故事。当年华为最早做出了USb数据卡而且在全球大卖,一度占到了全球市场70%的份额。数据卡芯片比手机芯片简单,只需要基带芯片。

    开始华为的数据卡全部基于高通的基带解决方案,所以两家公司每年都要讨价还价,大概因为这个高通不爽了,后来转而扶持中兴。给中兴供货,华为也能接受,但当时高通的策略是优先支持中兴,而给华为供货不及时甚至会断供。

    这给当时的华为提了个醒,让任正非意识到“万事不求人”才能确保安全,也就有了2012年他对华为实验室说过的那段话,在中兴事件后广为流传:“芯片暂时没有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美金的损失,而是几千亿美金的损失。我们公司积累了这么多的财富,这些财富可能就是因为那一个点,让别人卡住,最后死掉……这是公司的战略旗帜,不能动掉的。”

    在这里,我们可以看到任正非作为一个卓越领导人的远见卓识,很久以前任正非曾对“如何平衡长期投资和短期利益之间的矛盾?”发表过看法,他认为,看不清短期投资和长期利益关系的人,实际上他就不是将军。将军就要有战略意识,对未来的投资不能手软。我们看问题要长远。

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    虽然有人,有钱,更有老板的支持,但海思的起步却异常艰难。

    2006年前后,联发科在业内首创交钥匙(Turnkey)工程,将手机的主要功能集成在一块芯片上,大大降低了造手机的难度。山寨机迅即在全国泛滥,联发科也从一家DVD小厂,一跃成为比肩高通的芯片制造商。

    受此启发,海思开始着手打造自己的Turnkey方案。

    芯片开发是一项复杂的系统工程,技术难度大,研发周期长,没有弯道可以超车。何庭波对此心知肚明,每次碰到难以逾越的困难,员工士气低落时,她总是给他们打气:“做得慢没关系,做得不好也没关系,只要有时间,海思总有出头的一天。”

    尽管如此,海思起步时命运之多舛,还是超乎她的想象。据华为老兵戴辉介绍,任正非当初曾给海思定下目标:三年内,招聘2000人,外销40亿元。结果,第一个目标很快就完成了,第二个目标遥遥无期。

    事实上,最初三年,海思除了在数据卡、机顶盒、视频编解码芯片上小有斩获外,几乎颗粒无收。核心的手机芯片更是进展缓慢,直到2009年,才发布了第一款应用处理器K3V1。

    K3是登山界对喀喇昆仑第三高峰,同时也是全球第12高峰的布洛阿特峰的编码。但这一雄伟的名字,不仅没能给海思带来好运,反而见证了其跌倒。由于采用110纳米工艺,比对手落后好几代,操作系统更选了Windows Mobile,K3V1从一开始就处境困难,甚至被自家手机厂弃用。

    最终,K3V1以惨败收场。

    2012年8月,寄托着海思厚望的K3V2横空出世。

    这款号称全球最小的四核A9处理器,采用40nm工艺,在当时算得上一款比较成熟的产品。但与高通、三星的28nm工艺相比,K3V2仍有不小的差距。当时,刚执掌手机业务、迫切希望摆脱华为低端定制机形象的余承东,对K3V2表达了担忧甚至是抵触。

    而他的担忧,最终变成了现实。首款搭载K3V2芯片的D1四核手机,因为发热量大,被网友戏称为“暖手宝”。各种兼容性问题更是层出不穷,以致开发人员不得不星夜兼程,从软件层面来弥补芯片上的漏洞。

    何庭波和她的海思团队,每天承受着巨大的压力。更要命的是,K3V2之后,长达两年时间,没有升级换代,导致其后发布的D2、P6等一系列手机,一直沿用老款芯片。

    市场上,冷嘲热讽之声此起彼伏,“万年海思”的调侃盛极一时。不少人甚至幸灾乐祸:这就是挑战高通和苹果的结果!

    面对外界排山倒海般的质疑,海思内部却出奇的安静,只有实验室里的灯火彻夜通明。

    这灯火只为了反戈一击。

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    2013年,华为收购了德州仪器OMAP芯片在法国的业务,并以此为基础成立了图像研究中心。也是在这一年,华为的全新品牌麒麟诞生。

    同样在这一年,海思首次实现盈利,智能手机芯片出货量达到千万级别,营收达到了92.74亿人民币。华为手机和海思芯片进入了发展的快车道。

    2014年,华为有多款麒麟芯片搭载自己的主力机型发布。其中,麒麟910是海思的第一款SoC,也就是片上系统,宣告了海思的处理芯片正式进入SoC时代。事实上,这也是华为第一款开始被大众接受的芯片。

    如果说cpu是手机大脑,那SoC就是集成身体各种机能并给它们分配任务的系统。一个移动SoC除了CPU还包括基带(Baseband)、图形处理器(gpu)、数字信号处理器(DsP)、图像信号处理器(ISP)等重要模块。

    英伟达、英特尔先后退出了移动处理器领域就是因为在基带问题上遇到了麻烦。高通是突破基带技术而逐渐成为移动处理器高端的,其SoC被戏称是买基带送CPU。

    麒麟910还做了一件苹果和英特尔当时都没有做到、三星是2015年底才做到的事情,这就是,它首次集成海思自研的巴龙710基带芯片。在此之前,高通几乎独断了高端基带芯片,高傲如苹果,也不得不向高通折腰。海思终结了这一格局。

    从K3V2以来部分华为手机特别是旗舰机一直使用自己的海思芯片,这是一项保证海思初期能够独立生存的战略,自家手机采用一定程度上保证了海思芯片的出货量。更重要的是,华为旗舰的绑定倒逼海思必须迅速进步并且稳定供货。旗舰手机为自己的芯片做行业背书,自研芯片又保证了旗舰手机的竞争力。这种共生关系虽然有一定风险,但麒麟芯片在强大研发投入和研发实力的保证下,最终得到了市场认可。

    以麒麟910为起点,海思开始了手机芯片史上一段波澜壮阔的逆袭。从麒麟910到麒麟980,海思气势如虹,一款比一款成功,不但在工艺上领先至7nm,性能和功耗上,更比肩业内最优。曾经被自家人嫌弃的海思芯片,最终蜕变为华为手机跻身全球第二的关键性力量。

    从P6到P30,再从Mate 7到Mate 20,搭载海思芯片的华为手机,不断成为爆款,还屡屡引发全球抢购。

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    因为麒麟芯片的知名度很高,所以大家会误解为华为只做手机芯片。其实不然,海思提供的是数字家庭、通信和无线终端领域的芯片解决方案,通俗地讲就是手机芯片、移动通信系统设备芯片、传输网络设备芯片、家庭数字设备芯片等都做。

    海思芯片除了应用在智能手机上,其处理器还可以用在安防领域,经过十多年的深耕,已经占有了全球安防市场份额的90%。在视频监控领域,自2012年网络摄像机逐步市场化普及开来,华为海思在此领域持续发力,高频率推出新的芯片以及解决方案,进一步挤占了之前属于德州仪器、安霸等国际一线芯片厂商的市场份额。

    目前海思的产品已实现了从前端IPC SoC到后端Dvr/NVR SoC的全面覆盖,在中国大陆、中国台湾,韩国等地区,海思已经成为视频芯片主流供应商,国内海康威视、大华股份、宇视科技等知名安防企业均是海思的客户。目前其DVR SoC芯片在国内市场占有率第一,约为70%。

    另外,海思芯片还在摄像头中普遍使用,海思的电视机芯片也应用于海信、创维等品牌的产品中。

    据不完全统计,华为现在在安防、手机处理器、ARm架构的服务器处理器、网络交换机、人工智能、车载导航、多媒体、接口IP、无线终端、家庭设备、SSD控制和电源管理等多个领域都有布局。甚至有传言说华为正在研究用在电脑上的Arm PC处理器。

    更让人惊叹的是,海思已经成功开发出100多款具有自主知识产权的芯片,共申请专利500多项。

    在华为系统中,自用产品被称为大海思,比如麒麟芯片、巴龙系列基带芯片、天罡系列基站芯片、鲲鹏系列服务器芯片、达芬奇架构的昇腾系列AI芯片等;而做出来是给产业用的产品被称为小海思,凌霄芯片就是小海思做出来给厂家服务的,对外开放的视频编解码芯片、华为Boudica系列NB-IoT芯片等也都是小海思。

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    入行二十几年,经历了从0.5微米到7纳米的变迁,何庭波的职位也一升再升,直至海思掌舵人,但她却更喜欢自己工程师的身份。

    这几乎成了她的一种信仰。这种信仰在2013年以后,变得愈发坚定。

    那一年,正在研发麒麟950的海思团队,前往美国伯克利大学,拜访了胡正明教授。当时,手机芯片性能的提升,正面临工艺极限的挑战。胡正明教授发明的FinFET和FDSOI两种技术,代表了突破的方向。

    何庭波与胡正明一见面,就表达了自己的敬意:“像你这样了不起的科学家,也许很快就要得诺贝尔奖了!”但胡正明的回答,却多少让她有些惊讶:“我不觉得我是科学家,我是一名工程师!”

    在胡正明看来,科学家发现自然界已有的规律,工程师发明自然界不存在的东西,造福于人类。他为自己身为一名工程师、一个发明东西的人而感到骄傲。

    前辈大师的话,深深触动了何庭波,那也是她和海思多年来的坚守。

    何庭波的信仰,也是英年早逝的王劲,乃至徐文伟、郑宝用、李征、高戟等无数华为芯片事业奠基人的共同信仰。支撑他们前进的,不是外界羡慕的高薪,而是眼看着自己设计的芯片,让身边的世界一点一点变得不一样。

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