在全球科技竞争日益激烈的当下,芯片作为信息技术的核心基石,其重要性不言而喻。华为作为中国科技企业的领军者,在自研芯片领域取得了举世瞩目的成就,不仅打破了国外技术垄断,还推动了国内半导体产业的升级与发展。

华为自研芯片的征程可追溯至1991年,当时华为创建了华为集成电路设计中心,这标志着华为对自主芯片研发的初步探索。然而,真正意义上的突破始于2004年10月海思半导体公司的成立。海思成立初期,主要专注于行业用芯片的研发,用于配套网络和视频应用,并未直接涉足智能手机市场。
2009年,海思推出了第一款手机芯片K3V1,但由于技术不够成熟,这款产品以失败告终。但华为并未气馁,2012年,海思发布了号称全球最小的四核ARM A9架构处理器K3V2,尽管该芯片存在发热严重和GPU兼容性差等问题,但为后续芯片的研发积累了宝贵经验。

2014年,华为迎来了自研芯片发展的关键转折点。这一年,华为发布了全球首款4核手机处理器Soc芯片麒麟910,开启了智能手机芯片的新时代。此后,华为不断推出性能更强大的麒麟芯片。
2015年发布的麒麟950是全球首款采用A72架构和Mali-T880 GPU的SoC,在性能和功耗控制方面表现出色。2017年,华为发布人工智能芯片麒麟970,首次采用台积电10nm工艺,使华为进入了顶级芯片厂商行列。2019年,华为发布芯片麒麟990系列,包括麒麟990和麒麟990 5G两款芯片,标志着华为在5G和端侧AI两大领域同时实现全球引领。
2023年8月,搭载麒麟9000S的华为Mate60 Pro发售,引起了全球市场的广泛关注。2024年5月,搭载新的海思麒麟9000S1和最新的麒麟9010的华为Pura 70系列手机登陆国际市场,进一步提升了华为在全球智能手机市场的竞争力。

除了智能手机芯片,华为在AI芯片领域也取得了重大突破。华为昇腾的AI算力产品目前是国内最丰富的,无论是产品性能还是市场情况都处于国内领先地位。华为主打的AI芯片产品有昇腾310和昇腾910。
昇腾310偏推理,当前主打产品为昇腾910,拥有FP32和FP16两种精度算力,可以满足大模型训练需求。昇腾910基于7nm+EUV工艺制造,拥有32核自研达芬奇架构,其半精度(FP16)算力达到256 Tera-FLOPS,整数精度(INT8)算力达到512 Tera-OPS,这使得它成为全球算力最强的AI处理器之一。在实际测试中,昇腾910的功耗仅为310W,低于设计规格的350W,显示出其出色的能效比。
在国内市场,华为、海光、寒武纪三家企业拿下了90%的市场份额,成为行业领头羊。在2022年中国AI加速卡出货量约为109万张中,华为市占率为10%。此外,华为昇腾在城市为主体的AI计算中心中占据79%的市场份额。在国际市场上,华为昇腾AI在全球AI芯片市场中的份额为5.1%,虽然与英伟达的32.5%和英特尔的10.3%相比仍有差距,但随着国产化趋势的推进,华为AI芯片的市场份额有望进一步提升。

除了智能手机芯片和AI芯片,华为在其他芯片领域也进行了一系列创新。例如,华为专为智慧屏打造的鸿鹄900芯片,采用了12nm工艺制程,集成了四核A73+四核A53的CPU、Mali-G52 MP6的GPU、双核DaVinci架构的NPU以及多媒体处理单元等模块,实现了强劲的运算能力和丰富的功能支持。与上一代鸿鹄818芯片相比,鸿鹄900在CPU、GPU和NPU方面都有了显著的提升,为智慧屏带来了更流畅的操作体验、更精彩的画面效果和更智能的交互方式。
华为专为真无线耳机打造的麒麟A2芯片,采用了SIP先进封装技术,在小巧的尺寸上集成了多种功能模组,包括双DSP处理单元、蓝牙5.2模块、低功耗音频编解码器、电源管理单元等,实现了高性能、高集成、低功耗的特点。麒麟A2芯片相比于上一代麒麟A1芯片,在音质、算力和续航方面都有了突破性的进步。

华为自研芯片的成功不仅得益于其强大的研发能力,还得益于其技术整合和产业生态构建的能力。华为通过自主研发全栈技术生态,实现了从硬件到架构、框架、应用再到开发和运营工具的完整产业链布局。
在硬件领域,华为发布了“鲲鹏”系列芯片用于一般计算,“升腾”系列芯片用于人工智能。同时,华为还发布了自主研发的“达芬奇”框架,并推出了开放欧拉(OpenEuler)开放源代码操作系统,提供了与之相匹配的数据库与中间件。
华为注重与本土供应链的合作,加强了产业链整合。例如,华为通过与国内半导体企业的合作,实现了芯片制造工艺的突破。2024年,业界传出华为正自主研发光刻机的消息,其目标是通过创新材料和工艺缩小与ASML等国际巨头的技术差距。尽管ASML CEO曾称中国芯片技术落后国际水平10—15年,但华为通过深紫外(DUV)光刻设备的灵活应用,以“看似落后”的工艺制造出性能接近国际先进水平的芯片,展现了强大的技术整合能力。

展望未来,华为自研芯片的发展前景依然广阔。华为将继续加大在芯片研发领域的投入,不断提升芯片的性能和功能。在智能手机芯片方面,华为有望推出性能更强大、功耗更低的芯片,进一步提升华为智能手机的市场竞争力。
在AI芯片领域,华为将继续优化昇腾芯片的性能和能效比,加强与国内企业的合作,共同推动国内AI产业的发展。同时,华为还将积极探索AI芯片在其他领域的应用,如智能汽车、智能穿戴等。
此外,华为还将继续加强技术整合和产业生态构建,推动国内半导体产业的协同发展。通过与国内企业的合作,华为将共同攻克芯片制造领域的关键技术难题,实现芯片的自主可控生产。
华为自研芯片的发展历程是一部充满挑战与机遇的奋斗史。从早期的探索积累到智能手机芯片的崛起,再到AI芯片领域的突破,华为始终坚持以技术创新为核心,不断提升自身的研发能力和市场竞争力。未来,华为将继续在自研芯片领域砥砺前行,为中国科技产业的发展做出更大的贡献。