华为全面碾压苹果

核心提示图片来源@视觉中国文 | 半导体产业纵横华为与苹果,两个顶级设备厂商,本来像武林中的唯二高手,在华山之巅比武论剑,武林看客也乐得观赏,然而,比武正进行到最精彩之时,“官府”的一纸公文突如其来,认为两位高手中的一位“卖艺”为非法,必须停止,且

来源@视觉中国

正文|半导体行业的垂直和水平

华为和苹果这两个顶级设备商,曾经就像武林中仅有的两个高手。他们在华山之巅比武,武林人士乐此不疲。然而,就在大赛进行到最精彩的阶段,“政府”的一纸公文却突如其来,认为两位大师中有一位“卖艺术品”是违法的,必须停止,必须被驱逐出这个地方。于是,对方夺冠,看得津津有味的武林看客也只好不了了之。

过去十年,华为和苹果的竞争主要体现在智能手机领域。然而,他们的核心竞争力是手机处理器的RD能力,这是人们最关心的问题。最近关于这两款最新手机处理器的预测报道接连出现,再次将这两位大师带到了人们关注的焦点。

上周有内部人士称,华为2022年的Mate 50手机将采用14nm工艺的麒麟9100芯片。该内部人士表示,麒麟9100虽然采用14nm工艺,但性能与5nm工艺相当。消息没有提到麒麟9100是否会支持5G。其实这种可能性很小。不过,上述消息尚未得到华为官方证实。

本周,苹果即将发布的A16处理器性能指数也被“剧透”了。据外媒报道,iPhone 14 Pro的A16芯片将和A15、A14一样,采用5nm制程工艺。苹果连续三年使用同一个流程节点并不常见。之前有消息称A16芯片将采用4nm工艺,但从目前的情况来看,更有可能采用TSMC的N4P工艺,也就是其第三代5nm工艺,也就是5nm的升级版。与最初的N5相比,N4P可以提供11%的性能改进、22%的功率效率改进和6%的高密度。

据悉,A16的CPU可能采用ARMv9架构。如果成真,对苹果来说是第一次,会让一些特殊的CPU运行得更快。另外A16会有5、6个GPU核,GPU性能提升25%~30%。

同样是最新手机处理器的信息披露,但一个是假的,一个是真的。由于被迫取消“竞争”资格,无法获得先进制造工艺能力。华为麒麟9100芯片的消息看似有些子虚乌有,但关注度更高,人们的期待更多。相对来说,苹果A16处理器的消息比较厚,因为它是必然要来的,透露出来的具体信息也只是为了满足人们对其性能指标强弱的好奇。

如此重视,两位大师精进非一日之功,充满艰辛与曲折。

互追,双雄自研手机芯片

说到自研芯片,华为可以追溯到90年代,苹果可以追溯到80年代。但当时自研芯片并不用于手机,华为主要用于电信设备,苹果则用于其电脑产品。关于智能手机芯片,自研风潮兴起于2007年前后,那是苹果首次推出iPhone,开启智能手机大规模商业化历史的时候。

2006年,华为海思开始研发自己的手机芯片。2009年,海思推出首款手机应用处理器,命名为K3V1。K3V1采用了110nm制程工艺,而当时主流芯片已经采用了65nm和45nm工艺,这使得K3V1的性能非常差。而且当时支持的操作系统也是非主流的Windows Mobile,所以方向性的错误导致了连K3V1的工程机都失败了。

也就是华为研发出第一款手机芯片的时候,苹果就开始做了。2007年,苹果发布第一代iPhone,采用三星设计的Arm架构CPU,GPU是Imagination的PowerVR。但是三星的CPU无法充分发挥iOS的优势和特点,所以苹果决定开发自己的处理器。2008年4月,苹果以2.78亿美元收购了IC设计公司P.A. Semi,得到了150名有才华的工程师,开始了苹果A系列以及后来M系列处理器的设计。

2010年,也就是华为研发K3V1的第二年,苹果推出了其首款自主研发的手机处理器A4,该处理器被用于当年的iPhone 4。该芯片的CPU基于Arm的Cortex-A8,GPU为Imagination的PowerVR SGX 535。

2012年,吸取K3V1的失败教训,其改进版K3V2诞生。采用了当时主流的Arm四核架构,支持Android操作系统。但是这款芯片在工艺技术和功耗方面还是不尽如人意,很快就推出了改进版K3V2E。2013年,搭载K3V2E的华为旗舰机P6发布,取得了不错的销量。

A4处理器推出后,苹果每年都会发布性能更强、工艺技术更先进的A系列新处理器,并开始由三星代工。但后来两家公司的竞争越来越明显。后来苹果转投TSMC代工其A系列处理器,延续至今,成就了无晶圆厂+代工厂的经典故事。

华为在2013年推出了麒麟910,这是该公司第一款4核LTE SoC。由此,麒麟芯片正式出道。

2014年6月,华为将AP和自主研发的基带处理器巴龙720集成在单个芯片上,形成SoC。这个芯片是麒麟920。

2015年,麒麟950诞生。它采用了16nm FinFET工艺技术,也就是在那一年,成就了爆款Mate7的奇迹,创造了国产3000元以上旗舰手机的历史,全球销量突破750万台。

之后,华为麒麟系列步入正轨,性能稳步提升。2017-2019年,麒麟970、麒麟980、麒麟990 5G量产。2020年,麒麟9000问世,是全球首款5nm 5G SoC。麒麟系列达到历史巅峰,帮助华为比肩苹果高端智能手机行业地位。

2019年之前,当华为的麒麟系列手机芯片步入正轨的时候,苹果的A系列却在稳步前行。与此同时,苹果表现出了更大的野心,不仅是基带芯片,还包括GPU、手机电源管理等关键芯片。苹果进入手机芯片全面自研阶段。

其实手机指纹识别是苹果发起的。2012年,苹果收购了以色列指纹识别技术提供商AuthenTec,开启了智能手机指纹识别的全球趋势。

2017年,苹果宣布将在15~24个月内逐步停止使用Imagination的GPU IP,并在2018年推出的A11芯片中采用自研GPU。然而,2020年,Imagination与苹果达成协议,苹果向对方支付专利授权费,使用其GPU技术。这样看来,苹果虽然野心很大,但是在技术难点和专利壁垒面前,不仅仅是基带芯片,开发自己的GPU也是困难重重。

2017年前后,业内有消息称苹果将研发自己的手机电源管理芯片,称苹果RD团队中有很多工程师来自Dialog,Dialog是一家与苹果合作了10年的电源管理芯片提供商。后来,两家公司达成协议。苹果支付了3亿美元购买Dialog的部分资产和专利。此外,Dialog向苹果“转移”了16%的员工,总共300名工程师。

巅峰之战

华为麒麟和苹果A两款高品质手机处理器经过多年研发打磨,奠定了其在业界的特殊地位。而华为和苹果手机的成功,很大程度上也是因为这两款芯片的强大性能。

在自研手机芯片水平不断提升的这些年里,相比苹果,华为手机在市场上长期处于追赶者的角色。2018年和2019年,华为手机达到巅峰。

2018年,华为手机年销量首次突破2亿台,2019年增至2.4亿台,成为中国市场第一大品牌。从2012年到2019年,七年时间,从零到中国市场第一,从B端到C端,成功打造了荣耀和华为两个自主成功品牌。

与此同时,手机销量在飙升,华为麒麟芯片的市场份额也在上升。根据Counterpoint Research的统计,2019年,海思智能手机AP出货量全球排名第五,是当年仅有的两家实现正增长的供应商之一。另一个是三星,而高通、联发科和苹果都经历了下滑。

到2020年第一季度,华为手机AP市场份额进一步提升。根据Strategy Analytics的统计,当时高通在智能手机处理器市场继续保持领先地位,占全球AP市场总收入的40%,其次是海思,占20%的市场份额,苹果占15%。

2020年,在一次行业峰会上,华为消费者业务部负责人余承东表示,2020年第二季度,华为手机出货量超过三星,成为全球第一。

但达到顶峰后,贸易禁令效应很快显现,华为手机和AP的市场份额很快开始下滑。2020年9月,华为发布旗舰机Mate40,搭载最先进的5G芯片麒麟9000。但由于美国第二轮制裁,截至9月15日华为芯片停止生产,无法获得TSMC先进制程技术的产能,导致手机芯片供应困难。Mate 40系列搭载的芯片成为麒麟5G高端芯片的绝版。

在2018年和2019年的高峰期,华为和苹果几乎包揽了TSMC所有最先进的工艺订单。但由于禁令,2020年后TSMC无法为华为生产这些高端芯片,直接影响了华为手机的出货量。

不仅TSMC失去了生产能力,而且由于禁令,使用美国半导体设备的代工厂无法为华为生产先进的工艺芯片。当时国内SMIC最先进的工艺节点是14nm,同时也受到先进半导体设备采购的限制,无法进行工艺升级。当时,在招股书的经营风险一栏,SMIC表示:“在获得美国商务部的行政许可之前,可能无法制造部分用户的产品。”因此,SMIC无法向华为提供高端芯片。

在确认已经不能生产麒麟芯片后,华为只能使用第三方芯片。在2020年3月的财报会议上,时任华为轮值CEO的徐志军表示,在替代品方面,华为仍然可以购买三星、联发科、紫光展锐的芯片。但是这个替代品,除了三星,其他两家的产品都是华为高端机无法承受的,产品体验和竞争力可能会打折扣。7月,华为与高通签署了18亿美元的专利和解协议,这意味着高通将再次成为华为5G手机芯片的主要供应商。

2021年上半年和2022年,华为高端手机的市场份额一直在下降。据Counterpoint统计,2022年第一季度,联发科以38%的市场份额排名第一,苹果排名第三,而华为海思的市场份额仅为1%。

对于这些,余承东不禁感叹。华为很遗憾只做过芯片设计,没有做过芯片制造。未来将扎根半导体制造,突破包括EDA工具、半导体材料、工艺、制造、封装测试等环节。,从而获得更多的主动权。也就是那段时间,华为旗下的投资公司哈勃全力以赴投资了国内半导体产业链上的十几家公司,从而应验了余承东的说法。

在深耕半导体的同时,华为还在多个领域拓展业务。除了消费电子产品,该公司还在物联网、汽车零部件、农业、采矿等领域进行扩张,以最大限度地发挥其多年积累的IT设备技术潜力。

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2022年下半年,是苹果和华为发布旗舰机的时候了。此时,如前所述,业界已经进入预测苹果最新A16处理器性能指标的高潮期,华为麒麟9100芯片的消息也随之爆出,这似乎反映了人们对2018年和2019年两大巨头巅峰对决的怀念。

无论是手机还是AP,华为和苹果都做得很棒,本来可以形成行业长期良性竞争的局面。对竞争对手,对产业链各方,对消费者都是好事。但无情的事实告诉我们,当市场竞争发展到一定规模和水平时,就不是市场竞争了。再伟大的企业,在这样的背景和形势下也会显得弱小甚至渺小。

苹果还是那个苹果,华为不再是那个华为,就像令狐冲在笑傲江湖一样。如果和“武林大义”不兼容,或许可以在“侧门左道”里拓展一片天地。

 
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