95%的产品，纯国产芯片厂无法制造，华为海思真的走投无路？
这段时间，关于华为海思和麒麟芯片的消息满天飞。
有说华为海思裁员，也有说台积电加班加点，赶在敏感时间节点前，生产出800万颗5nm工艺麒麟1000（或麒麟1020）芯片，因此，华为手机旗舰mate 40将会如期发布。
上述消息更多流于传言，但确实反映了外界对华为海思命运走向的担忧。
不过，如果仅有手机业务（麒麟芯片）受到冲击，华为受到的影响还仅为皮毛，实际上，在一轮又一轮的制裁下，华为海思全线产品几乎均面临巨大挑战。
竞争优势成为打击的靶点
华为海思成立于2004年，成立10年就烧掉华为超过1600亿元人民币，而2014年华为销售收入仅为2881.97亿元人民币。资金上的海量投入是海思崛起的原因之一，使其16年时间就从一个无名之辈冲进全球前五，为华为铸造端到端的竞争优势立下汗马功劳。
但是，只要梳理华为海思的产品线，就会发现其产品对制造工艺的要求非常高，在制造上无法完全实行国产化替代，竞争优势成为制裁打击的靶点。
海思设计的产品共有11大类，41款产品，涵盖电视解码、摄像头、家庭网络、手机SoC、基带、AI开发、AI芯片、服务器等领域，基本上撑起了华为现有的通信设备和消费产品线。
这些芯片中，麒麟芯片、昇腾芯片（AI）和鲲鹏芯片，采用的是16nm到7nm制程工艺，其中最高端的旗舰，无一例外全部是7nm。
基带芯片共有两款，一款是Balong 750，另一款是Balong 5000。Balong 750是一颗4G基带芯片，海思官网注明采用了16nm FinFET工艺。Balong 5000没有说明制程工艺，但考虑到它是一颗5G芯片，如果内置于手机SoC芯片中，其制程工艺应该和麒麟990保持一致，即7nm，如果外置的话，其至少应该采用与Balong 750相同的制程工艺，即16nm。原因很简单，5G基带芯片相比4G，设计更复杂，集成度更高，要想减低能耗，提高性能，只能采用更高阶的制程工艺，因此，16nm只是一个起码的保证。
相对来说，电视解码、摄像头、家庭网络等芯片，CPU采用ARM的A7、A9、A53和A73，这三款IP对制程工艺的要求不高。
A7是ARM在2011年推出的IP，主流制程工艺是28nm，和A53相同；A9可选择的制程工艺有40nm和28nm。
A73是ARM在2016年推出的IP，官方给出的制程工艺选择较多，包括16nm、14nm和10nm。
ARM部分Corter-A系列IP参数及市场定位在海思设计的产品中，也有不采用ARM的IP的，比如仅支持FHD分辨率的电视解码芯片和一款叫BMC的产品，但占比极低，仅有两款产品。
就具体占比来说，采用7nm工艺的产品大概有7款，占比大约17.07%；7nm以下到16nm（包括16nm），有6款产品，占比大约是14.63%；16nm以下到40nm（包括40nm），有26款，占比大约是63.41%。
剩下的是2款对工艺制程要求较低的低端产品，占比大约是4.9%。
可以看出，海思设计的产品中，超过95%要求匹配的制程工艺在40nm到7nm，而国内目前工艺制程最先进的中芯国际，刚刚量产的最先进的制程工艺是14nm，其次是28nm。
国内芯片厂无法制造95%产品
也许从制程工艺的代数差距上看，国内芯片代工厂和台积电只差了三代，看起来差距还可以接受，但从量产占比的角度看，差距可谓天渊之别。
2019年第4季度，中芯国际14nm和28nm制程工艺占整个代工收入的6%，其中14nm为1%。
而同样的时间段，台积电7nm、10nm、16nm等三大制程工艺的收入之和，占比为56%。
这也是华为不得不找台积电代工的原因，国内芯片代工厂和台积电的差距太大，不能和先进芯片设计并驾齐驱。
这就意味着，没有台积电代工的话，即使华为将芯片订单全部给中芯国际，中芯国际也要花4到5年时间才能研发出匹配的工艺。
本来，华为的打算是，以时间换空间，扶持中芯国际制程工艺快速升级，以规避制裁，所以将14nm订单交给中芯国际。但美不断收紧制裁口子，更是在2020年5月16日修改出口管制规定，限制华为使用美国技术和设备在海外设计和制造半导体的能力。
而中芯国际在创办之初，创始人张汝京为迅速缩短与台积电的差距，通过在德州仪器的人脉，购买了相当一部分授权，加上大量采用美国半导体设备，所以也无法规避美方制裁规定，给华为代工。
目前纯粹国产的光刻机分辨率为65nm，大大低于华为海思设计的中高端产品的工艺匹配要求。前面已经说过，海思设计的产品中，仅有两款低端产品对制程工艺无明显要求，占比4.9%。
换句话说，现有纯粹国产的芯片制造生产线，难以满足海思95%产品的制程工艺匹配要求，这就是海思在制裁下面临的挑战，受到的冲击可想而知。
真的走投无路？
在2020年5月18日的第17届全球分析师大会上，华为轮值董事长郭平表示，“实体清单”直接影响了华为原先制定的业务计划，差了120亿美元，每个季度的营收增长是处于下滑趋势的，每一个合同都很艰难。
对于5月16日美国对华为的限制升级，郭平表示：“美国商务部针对华为修改了相关法律和规则，我们的业务将不可避免受到巨大影响，但这一年的磨练也让我们皮糙肉厚，我们有信心能够尽快找到解决方案。”
就目前的情势，可能的解决方案有两条路径：一条是用日本半导体设备和材料替代，尼康的净液式光刻机可以达到7nm分辨率，追平ASML的同类型光刻机，而日美由于上世纪七十年代到九十年代的芯片大战，加上日本企业擅长垂直一体化经营，其半导体设备和美国技术基本上没有什么瓜葛，可规避美国的技术出口限制；另一条路径是，中高端半导体设备国产化提速，这一块资源投入到位，应该能很快攻克，毕竟DUV光刻领域不再是无人区，而且国产光刻设备有65nm打底，通过升级和制造程序改进，也可以提升分辨率，满足华为海思大部分产品的制程工艺要求。
总之，华为海思这一次面临的挑战超乎想象，但还未像有的媒体说的“走投无路”，捱过最困难的这几年，必能迎来柳暗花明。
