
搞半导体制造,跟半导体芯片设计完全就是两个层面的发展路线。就算华为公司在早期发展芯片制造行业,到现在也未必就能打破欧美国家的垄断。
首先来说,华为的麒麟芯片技术含量并不算高。跟我国自主知识产权的龙芯相比,华为的麒麟就有些不够看了。
华为的麒麟芯片就是先购买arm的公版架构以及ip使用权,然后交给海思半导体公司进行自主设计,接着交给台积电等代工厂商进行生产制造,最后就是集成到手机里面面向消费者发售。
从底层架构的开发,到后来的设计优化,再到封装测试。华为公司只能参与到设计上面来,对于架构的开发以及芯片的封装测试,华为并没有相应的技术进行对接。
搞芯片设计,华为都只能参与到设计这一环节上面。如果华为要是在发展芯片制造,那么大概率也是只能参与到某一环节的工作上面。
对于半导体制造来说,必须要满足两个重要点:1、有一个技术大牛进行牵头,组建团队进行技术发展。
2、跟全球产业链达成合作关系,并且逐步发展自家的国产化产业链。
先给大家说一下第一点,如果了解过半导体制造行业的人,都会知道梁孟松这个人。
梁孟松来自于我国的台湾省,师从半导体晶圆加工技术之父胡正明,毕业之后进入AMD工作。在AMD工作的这几年里,梁孟松开创了大批量的半导体技术专利,不夸张地说,梁孟松在半导体制造行业里面,属于是顶级的科学家。
后来梁孟松在AMD离职,加入了台积电,成为了台积电的首席科学家。梁孟松带领着台积电,一路高歌猛进。在2007年至2008年前后,梁孟松先后研发了45nm以及40nm的制程工艺,直接让台积电领跑世界芯片制造。
后来梁孟松跟台积电的高管产生不愉快,辞去了在台积电的职位。
在梁孟松辞职之后,三星直接派出私人飞机接梁孟松到总部进行合作洽谈。但是当时梁孟松跟台积电还有合约没有解除,暂时不能入职其他公司。所以,梁孟松就通过他妻子的关系,留在韩国大学教书。
明面上是教书,可是背地里,梁孟松的学生都是三星半导体公司里面的技术人员以及高管。在2011年,台积电的合约到期,梁孟松直接对外宣布加入三星半导体。
三星对于梁孟松这个人非常看重,不但把他的工资调整到当年台积电工资的3倍,甚至还把三星半导体的整个产业链全部交给他负责。可以这么说,梁孟松在当年三星半导体的地位,仅次于李家负责人。
梁孟松加入三星之后,直接叫停了三星当时准备发展的20nm工艺,直接带着三星发展14nm的制程工艺。经过3年的发展,三星14nm的制程工艺正式进行量产商用,而且良品率极高。当时的台积电,就连16nm的工艺都还没有达到。
三星制造工艺的崛起,直接抢走了苹果仿生芯片以及骁龙芯片的大部分订单,只给台积电留下了20%的订单数量。在当时的国际层面,三星算是全球最顶级的芯片制造厂商。
后来台积电以技术专利为借口,把三星半导体跟梁孟松一并告上了国际法庭。最后台积电胜诉,梁孟松被逼出了三星。
在梁孟松离开三星之后,我国的中芯国际对他抛出了橄榄枝。梁孟松再三思索,最终选择加入中芯国际。
在加入中芯国际之后,梁孟松又一次再现了当时三星的发展速度。当时世界主流的制程工艺是10nm,而中芯国际还只是停留在28nm,并且良品率很低。
梁孟松带领着团队,直接发展14nm的工艺节点。经过2年的发展,中芯国际的14nm工艺进行量产测试,并且良品率达到了95%以上。在28nm等老旧的工艺上面,梁孟松也逐渐开始进行去美化的技术发展。
后来美方限制中芯国际,停止了7nm等先进制程工艺的材料和设备供应,中芯国际也因此暂缓了7nm的技术发展,14nm工艺去美化的发展,也受到很大影响。
这时候,就来到了刚才提到的第二点。
在全球产业链的大环境下,没有任何一个厂商可以实现半导体的自研自产。哪怕是三星这种产业链的霸主,在制造设备上面,依然需要跟美方企业进行合作。如果想要脱离欧美国家的技术产品垄断,那么就必须要发展国产化技术设备。
中芯国际本来是最有可能达到这个层面的企业,但是美方的制裁,直接把这个可能性给暂时掐断了。就算华为在早期发展制造领域,材料以及技术设备依然是需要依赖欧美国家。至于梁孟松这种行业大牛,前有台积电、后有三星,华为想要从中把他挖过来,可能性很小了。
作者 / 速途网 乔志斌
就在人们还在对“1亿像素是否‘方向错了’?”争论尚无结论的时候,手机上搭载的“2亿像素”传感器,它来了。
日前,三星半导体正式发布首款2亿像素传感器ISOCELL HP1。根据官方文档显示,ISOCELL HP1基于三星最先进的0.64μm技术(单个像素尺寸),并采用了新的ChameleonCell像素合成技术,除了2亿像素的“全像素模式”外,不仅支持像素“4合1”输出5000万像素图像,甚至可以实现“16合1”输出1250万像素图像,此时2.56μm大像素,对于光线有更高的灵敏度。
此外,三星还发布了5000万像素的ISOCELL GN5传感器,拥有1.0μm的单像素尺寸,以及Dual Pixel Pro技术。三星还表示已能够向供应链提供两款传感器的样品,这意味着搭载“2亿像素”影像系统的手机产品距离问世已经进入倒计时。
自2019年起,手机像素数量增长也开始呈现数量级的飞跃。在那之前,主流手机传感器像素数量多集中在1200万-1600万,而在那一年,开始相继出现4800万像素、6400万像素的机型。
2019年11月,随着小米CC9 Pro的发布,首款搭载一亿像素影像传感器——三星ISOCELL HMX的手机正式问世,标志着手机开始进入“亿级像素”时代。
然而,像素数量的飞速增长,却也让行业对于高像素产生了质疑,微博认证为“荣耀业务部副总裁”的荣耀老熊曾表示“数字不等于体验。体验好才是真的好,方向跑错了,跑的越快越是灾难。”
不过,这并没有阻碍越来越多的产品型号选择“亿级像素”的传感器,随后的小米10系列、小米11、Redmi Note9 Pro、MIX FOLD等产品线上也采用了1亿像素的传感器,不仅如此,三星、vivo、realme也相继加入了该阵营,而今年6月发布的荣耀50系列,也首次搭载了1亿像素传感器。
而对于更高的像素数量而言,对于影像系统是一把“双刃剑”,一方面,“全像素模式”它带来了更多拍摄上的细节,但庞大的运算量也对手机影像系统的算力带来了挑战;另一方面,更大的传感器尺寸提高了进光量,却也对防抖动力上带来了更多需求。因此各家厂商通常默认采用“像素4合1”的输出方式,在降低运算负载的同时,提升成像质量。
此外,“1亿像素”传感器也推出过面向中端市场的型号(例如三星HM2),能够为一些非旗舰机型在影像系统上创造一个卖点。
根据爆料的消息,2亿像素传感器或将在今年年末或明年初在某国产机型中率先搭载。速途网预测,这款2亿像素的机型大概率也将默认输出1250万像素的影像,而另外两档高像素模式则需要的手动开启。
值得一提的是,在2019年末高通骁龙技术峰会上,高通在介绍骁龙865移动平台所搭载的Spectra480 ISP已经支持2亿像素的影像传感器,并预测将2亿像素终端将于2020年上市。然而由于全球范围内新冠疫情对产业链造成的影响,这一计划被一再延后。
除了上游供应链的军备竞赛不断升级,手机厂商也开始从“芯”出发,开启了自研影像芯片的研究。
最初,手机厂商自研芯片,通常是为了补足当时处理器在影像处理器上的功能缺失。 例如2016年发布的华为P9系列中,由于麒麟955处理器自带的ISP并不支持双摄算法,因此只能通过“外挂”一颗altek华晶 科技 的ISP以实现对于双摄像头的支持。
除此之外,厂商还会通过额外的芯片增强某些影像功能的处理能力 ,例如vivo在2017年发布的X9s Plus中,搭载了一颗与瑞芯微共同研发DSP芯片,可以利用高达10倍处理速度将多张照片进行堆栈,合成为一张高品质照片,大幅提升了在暗光条件下的影像表现。
而在上周,vivo执行副总裁胡柏山在接受采访时透露:vivo X70系列将于9月9日正式发布,同时X70系列也会是首款自研影像芯片V1的搭载机型。
除华为、vivo之外,小米在今年3月发布MIX FOLD上,搭载了小米自研的澎湃C1 ISP,为手机带来更好的自动对焦、自动白平衡、自动曝光能力。而今年8月隶属欧加集团(OPPO、OnePlus、realme母公司)的新芯片公司ZEKU,也将发布自研 ISP 芯片,据OPPO内部人士称,该芯片将首先搭载在明年年初上市的Find X4系列手机。
这也意味着,华为、小米、OPPO、vivo四家国内一线手机厂商,均在手机自研影像芯片领域有所布局。
那么,为何影像技术成为厂商热捧的香饽饽?
在速途网看来,随着“4G升5G”带来的换机红利开始逐渐消退,厂商开始寻求新的创新红利。然而,随着产业链集中度不断提升,在SoC、内存等方面,已经逐渐无法拉开差距。因此,通过“定制化”元件,与其他品牌实现差异化竞争,成为了各大品牌普遍认可的模式。
其中,手机影像系统除了硬件上的不断升级,也随着人工智能技术的不断升级,“计算摄影”时代的到来,后期软件调校能力与风格,包括为实现这些附加功能所自研的芯片等硬件,都是为了给厂商带来了更多自主发挥的空间,打造差异化的重要手段。
而在消费者能够感知到的层面,手机摄影都是发布会以及线下体验演示性最强的项目之一。一方面,用户对于App使用习惯相差甚远,而自带的“相机App”正是少数几乎所有人都会用到的功能之一,更容易形成对比。另一方面,无论是成像的色彩表现、细节保留、变焦能力、影像防抖都能够通过现场演示进行比较。
因此,手机的影像系统也成为了区分高中低配,带来功能溢价的重要手段。通常旗舰系列中。一枚主摄像头的升级或是增加一枚潜望式长焦镜头,都会带来数百乃至上千元的价格提升。
随着全球智能手机市场增长放缓,一些成熟的市场已经开始从增量市场的普及,进入到了存量市场追求消费升级的阶段,随着消费者对于手机影像功能追求的不断升级,手机厂商之间的“军备竞赛”还将更加激烈。
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