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張銀旗:下一個倒下的會是華為嗎?美國全面限制華為的影響分析

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樓主
發表于 2020-6-21 20:20:17 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  用這個標題不是為了危言聳聽,這是任總(任正非)常思考的問題,最早可以在1994年1月18日發表于華為人報的赴美考察散記看出來,文章的開頭——

  “三年前還年銷售35億美元的美國知名王安電腦公司,為什么現在宣布破產保護?日本三菱這么強大的集團,為何會退出電腦生產?帶著這樣的疑問,我前往美國考察!

  居安思危,未雨綢繆是華為的一種文化;仡櫲A為一路發展,一直在破除弊端,優勝劣汰,化大錢梳理業務流,打破部門墻,準備棉襖過冬,以業務需要持續變革組織架構,最近這一年大家熟知的備胎計劃,但其實早在1991年大徐總(徐文偉)就開始牽頭設計第一顆ASIC芯片。

  從來沒有什么一鳴驚人,不過都是苦練成才,也沒有一帆風順,都是直面挑戰,在一個長長得坡道上奮力向前。

  全篇散記非常值得一讀,從東部波士頓開始到南部達拉斯結束于西部硅谷的一路見聞感觸,寫出差報告記錄一些見聞也是華為的一種文化,既可以回顧總結又對后來出差的同事或多或少有一些幫助。

  本文邏輯,華為的業務有哪些涉及哪些主要的半導體器件,美國全面限制的內容是什么,這樣根據業務涉及的半導體技術,就能比較客觀理解對華為的影響。

  01  華為的業務有哪些

  華為是一家透明規范的公司,雖然沒有上市,但為了更好的服務客戶比很多上市公司信息披露更規范更透明,過去十幾年年報都可以在官網查看,從華為持股情況,業務構成,營收利潤都有詳細披露,需要詳細了解的人可以自行前往,華為的業務主要有以下幾個部分:

  運營商業務:華為壓艙石業務,全世界30億人口用到的電話、寬帶、2G/3G/4G/5G無線網絡以及背后的光傳輸承載網絡和交換設備。站點能源和環境管理、或者用到微波或衛星傳輸、或者邊緣計算就不在這里細說。主要涉及射頻芯片、基帶芯片、CPU、DSP、FPGA、光傳輸芯片、交換芯片,不需要最先進的制程工藝。

  云與智能計算業務:過去10年發展起來的新業務,通信網絡只是信息的傳輸和交換,這塊業務是信息的存儲和計算,就是大家平常在數據中心機房看到的服務器,有通用計算服務器,人工智能計算服務器以及高速交換網絡。主要涉及CPU、GPU、內存、硬盤、高速交換芯片、FPGA、光傳輸芯片,需要最先進的制程工藝,而且一旦落后差別很大,以英偉達今年最新發布的7納米GPU與上一代12納米對比,同樣性能,價格是原來十分之一,功耗是原來二十分之一,機房原來25個機柜現在只需要1個機柜。華為2019年發布的鯤鵬920和昇騰910處理器用得也是7納米工藝制造。

  企業業務:服務政府和企業客戶,企業的內部專網、數據中心,智慧城市、能源、園區、交通、教育、醫療、制造、金融行業解決方案,提供的ICT基礎設施同前兩塊業務。

  消費者業務:華為和榮耀兩個品牌下的手機、平板、電腦、電視、路由器、音箱、手表、眼鏡、耳機以及泛IOT設備,HMS生態(類比安卓和蘋果開發APP生態)和Hilink生態(比如第三方公司開發的智能插座也可以接入華為IOT設備管理平臺)。主要涉及手機處理器芯片(CPU/GPU/NPU/內存/射頻/基帶/Modem集成在一起的Soc芯片)、存儲、圖像處理單元、音頻處理單元、各類傳感器。對工藝的要求不一,高端旗艦產品需要最先進的7納米/5納米制程,華為麒麟990/蘋果A13/高通驍龍865都是7納米,今年華為麒麟1020/蘋果A14/高通驍龍875不出意外都是5納米,這個月就能見分曉。

  智能汽車業務:最近一年的新業務,瞄準汽車電動化、智能化增量部分,充電模塊、無人駕駛計算平臺、汽車OS等。主要涉及功率半導體器件、AI芯片,華為昇騰310采用12納米制造工藝,英偉達預計在2022年發布的Orin從功率目標推測應該會采用7納米制造工藝。

  海思半導體:為這些業務提供自研芯片,比如大家熟悉的麒麟、鯤鵬、昇騰、巴龍等,海思是一家芯片設計公司,沒有晶圓廠。芯片制造需要臺積電、中芯國際等這類晶圓代工企業,目前最先進制程7/5納米以及接下來3/2納米只有臺積電和三星兩家。

  除了海思自研提供的半導體器件以外,2018年,華為92家核心供應商,有30多家美國企業,從美國企業采購110億美元左右的芯片產品,涉及Intel、博通、高通、賽靈思、德州儀器、美光、Marvell、Finisar等。

  2019年,美國限制華為之后,國內替換這塊主要還是海思本身設計的芯片替換,交給晶圓廠制造出來,華為由此也成為了臺積電第二大客戶,貢獻了臺積電14%的收入;國內其他廠商有少量替代;實際上加大了從日韓歐洲芯片廠商的采購量。

  02  美國全面限制華為的內容是什么

  美國限制華為不是開始于扣押孟晚舟,很早之前就已經禁止華為的網絡設備,后來又禁止銷售手機終端設備,大家還記不記得幾年前AT&T、Amazon下架華為手機,實際上美國早已經把本土市場對華為關閉了。

  在看這次美國全面限制華為的內容之前簡要回顧一下美國前兩次的限制,華為的應對以及對華為造成的影響。

  第一次:2018年12月1日,美加扣押華為CFO孟晚舟。

  主要通過法律途徑,以及加大對外溝通的力度,消除客戶疑慮和輿論不實報道,對華為經營有輕微影響,但無實質影響,華為是靠制度和文化運作,任何一個個人并不會影響到公司正常經營。

  第二次:2019年5月16日,將華為加入實體清單,禁止美國企業向華為出售相關技術和產品。

  華為一方面通過加大芯片備貨給過渡期增加時間,一方面進行大規模的器件替換研發工作,替換的芯片國內主要是海思自研,少量國內其他廠商,加大了從日韓歐洲的芯片供應商采購量,以內存為例,原來從美光采購的份額轉給了韓國三星、海力士兩家。

  華為過去一年在美國限制下挺過來,除了自身強大的實力以外,對外還是依賴于晶圓代工廠商把自身研發設計的芯片制造出來和加大日韓歐洲芯片供應商采購量,而且付出了很大的代價。

  營收上,雖然實現了增長,但是與2019年原定業績目標少了150億美元營收;成本上,器件替換補洞額外的人力和工作量:20000人年,6000千萬行代碼改寫,1800多塊單板重新設計,實際上還有供應鏈加大器件庫存以及議價能力下降導致的成本。

  過去一年經?吹胶芏嘁郧暗娜A為同事連續工作100多天、半年。

  這一次:2020年5月16日,美國全面限制華為的內容是什么?

  原文如下圖,概括起來就是為了美國國家安全,美國商務部控制清單里面的軟件和技術的直接產品,以及由美國半導體設備在境外制造的直接產品對華為及其子公司銷售都需要接受管制。直接指向晶圓代工廠商和全球芯片供應商。

  03  美國全面限制對華為的影響

  全面限制針對的是華為目前還依賴的晶圓代工廠商和日韓歐洲芯片供應商,甚至包含我們中國企業,這也是中芯國際還沒有明確答復的原因。所以對華為的影響多大取決于美國在全球半導體領域的話語權分量有多重,而且在整個芯片產業鏈上取決于最短的那塊板,只要其中一個環節卡住了短時間是沒有完整的產業鏈條的,以下從設計和制造(含封測)兩個環節分析。

  芯片設計:這個環節對華為的影響很小。

  芯片是超大規模集成電路,目前規模到幾百億個晶體管規模,從60年代幾千個晶體管規模開始逐步引入EDA工具,目前全球EDA工具三巨頭Synopsys、Cadence、MentorGraphics都在美國,覆蓋所有設計環節和各個細分半導體器件領域,緊跟最先進工藝,擁有絕對話語權。

  但是這個環節對華為的影響不大:一方面華為在2019年5月這塊已經受到限制,對于必須的EDA工具應該已買了永久授權或者知識產權至少能保證5納米芯片設計;另一方面華為有自己開發的EDA工具,完整的工具鏈條有影響的話也只有跟著工藝迭代這塊。

  去年參加一次會議,一位老院士講起90年代EDA曾經也考慮國產化,后來中斷了,有點可惜,但我的理解實際上半導體制造的工業基礎沒有具備,EDA這樣的工業系統軟件不僅僅是軟件,工業系統軟件是工業全過程積累的產物,有對應的制造工藝自然就會理解制造過程,自然就能開發出對應的軟件系統,華為芯片設計29年,量產最先進制程的芯片,對整個工藝過程的積累開發EDA工具是水到渠成。

  制造(含封測):這個環節對華為影響很大,國內先進制程2-3年內無法攻破,追趕的路很長需要時間。

  晶圓廠是開發完整的芯片制造工藝,上游是半導體設備和材料。半導體設備方面,包含沉積設備、光刻機、蝕刻機、離子注入機、檢測設備等,目前美國廠商占據全球半導體設備市場約40%的份額,另外主要是日本和歐洲,比如ASML的光刻機一直就受到嚴格管制,核心零部件比如光源器件獨家來自美國。半導體材料方面,美國日本非常領先。還記得去年日本斷供韓國半導體材料嗎?在先進制程工藝所需要的半導體設備,美國擁有絕對的話語權。

  最后說一下目前的分水嶺,大家經常拿中芯國際的14納米劃分,但是中芯國際的14納米產線進口設備為主,并不自主可控,從產業鏈完整性來說28納米是我們目前的分水嶺。

  結論:目前12/10/7/5納米以及接下來3/2納米芯片制造對華為來說是受到管制的。

  對華為業務的影響:

  -運營商業務,影響可控,5G依然會領先;

  -云計算與智能計算,消費者業務中的旗艦手機,智能汽車中無人駕駛計算平臺影響巨大,面臨得是生存問題。因為鯤鵬920(7納米)、昇騰910(7納米)、昇騰310(12納米)、麒麟990(7納米)、麒麟1020(5納米)、巴龍5000(7納米)都面臨受到美國限制無法制造。

  04  還有會下一步限制嗎

  從目的上看,美國商務部直接講明了目的,為了美國國家安全。

  從過程上看,從產品服務市場禁入、扣押高管、限制美國本土企業供應半導體類器件、到全面限制用到美國技術的全球企業供應半導體類器件。實際上完全不顧市場公平原則,動用國家力量打壓。

  有人覺得會緩和,我覺得更應該思考下一步限制是什么?因為在無線通信設備領域沒有美國企業,在4G已經沒有,但是高通專利領先,5G不僅沒有無線通信設備企業,核心專利方面華為領先,其次才是高通。

  而且接下來的人工智能領域中國與美國起步基本同步,所以下一步可能不僅是對華為的進一步打壓,打壓的范圍可能也會更廣。

  05  應對的措施

  美國全面限制華為,這絕對不是華為一家公司的事,是美國對中國高科技產業的限制,是哪個領域有公司威脅到美國科技領先哪個公司就會受到限制。正如美國是動用國家力量限制華為,我相信我們國家也會有國家層面的應對。

  但是有一點,開放市場,擁抱全球半導體企業,日韓歐洲甚至美國企業該擁抱還是得擁抱。要想強大必須跟強者過招,才能學得快,進步得快。

  美國使用的限制手段是技術限制,這也是其優勢所在;而我們最大的優勢,有著世界第一大市場,利用市場優勢,每年進口3000億美元半導體產品,日本韓國歐洲各國企業不會放棄的中國市場,美國企業本身也不愿意失去華為,失去中國市場。只要我們更加開放市場,會有企業有動力研發替代美國技術,而且國產替代也需要在開放的市場下競爭才能進步得快。這幾天美國關于通信標準制定工作又允許美國企業和華為共同參與,因為不這樣有可能美國在通信標準制定方面失去話語權。

  華為會采取什么樣的應對措施?對于一個企業來說,作為市場主體,考慮最多的問題是活下去,活得好。在這種極端情況先生存下去才是硬道理。

  出讓部分業務權益,保全其他業務和發展新業務。消費者業務的前身華為終端公司是合資公司,做TD-SCDMA系統的鼎橋是與諾基亞合資的,H3C(華為和3com合資),華賽(華為和賽門鐵克合資),給摩托羅拉還定制過無線網絡設備。全球非美國半導體企業,三星在半導體產業鏈條是最全面的,屏幕、處理器、存儲、跟臺積電一樣具備先進制程工藝的晶圓廠。比如出讓部分手機業務權益,保全云和智能計算,智能汽車,這兩塊業務都是可以超過手機業務體量的。

  自建晶圓廠,集芯片設計制造于一身。華為有人力、技術、資金實力成為集芯片設計制造于一身的企業,這本是一個中長期計劃,哈勃投資已經開始布局材料、器件。美國的全面限制會加速華為對芯片制造的投入,組建幾萬人的研發隊伍集中力量攻克,這樣大規模研發隊伍組建也不是第一次了。

  對華為來說倒下是不可能的,短期很艱難,長期只會更強大。

  成功靠朋友,偉大靠對手。

  06  最后談一點關于基礎教育

  以前我們襯衫換科技產品,后來按照設計組裝科技產品,現在我們有能力設計制造科技產品。但是核心技術關鍵部件需要進口(每年進口3000億美元芯片),關鍵部件設計能力也具備但設計工具和制造設備是短板。接下來我們攻克了設計工具和制造設備之后,我們會發現其背后科學理論主要還是來自美國歐洲。

  我們多久沒有本土偉大的科學家,藝術家,哲學家了?

  為什么華為給土耳其的數學家頒發獎章,尊敬其發現極化碼?為什么不是中國數學家受此榮譽?這些科技產品以及生產力工具的上游的上游最后都是基礎科學理論,是那些研究人員,是那些科學家,數學家,哲學家,藝術家。

  為什么我們一流高校一半以上去海外留學,在海外科研成果豐碩,然后再回國帶動,為什么本土教育直接培養的比例這么低?我們小孩子的好奇心、創新力,無拘無束的表達與國外小孩沒有任何差別,中間的基礎教育有什么弊端?值得我們好好思考。

  十幾年前我的第一份工作是從事2G控制器基站管理的研發,為了2008年奧運圣火珠峰傳遞,基站同事去珠峰建設6500米世界最高的2G基站,那個時候沒有朋友圈沒有直播,打通第一個電話傳回第一張圖片心里滿滿是成就感。

  前段時間以前的同事在朋友圈發珠峰建設6500米世界最高的5G基站,還有通過5G網絡24小時直播珠峰的景色,我點進去看到清澈的夜空,漫天的繁星。

  對酒當歌,人生幾何,譬如朝露,去日苦多。有能力的人去建功立業,成為英雄。英雄之所以是英雄,不是因為英雄一個人的力量,是英雄氣概可以激勵無數的人。我們縱使一生平凡,也有會有短暫的閃光,不同的人這些閃光的瞬間,傳承接力也會群星閃耀。

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