在近日舉辦的華為2021年度報(bào)告發(fā)布會(huì)上，公司CFO孟晚舟歸國后首次公開亮相，對外發(fā)布了華為去年主要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，公司輪值董事長郭平隨后致辭，簡要介紹了當(dāng)前公司業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。

 

高管致辭與問答環(huán)節(jié)中，芯片成為被多次提及的話題，反映出當(dāng)前外界對此的關(guān)注和憂慮。

 

華為方面透露的信息，則顯示出該公司業(yè)已走出“至暗時(shí)刻”，解決芯片供應(yīng)問題，方向已明，曙光初現(xiàn)。

 

 

“華為的問題不是靠節(jié)衣縮食能解決的，華為要進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化，軟件性能的提升和理論的探索，同時(shí)通過解決技術(shù)和工藝的難題，構(gòu)建一個(gè)高度可信可靠的供應(yīng)鏈。大家知道華為現(xiàn)在面臨先進(jìn)工藝不可獲得的困難，我們要生存，我們就必須加大戰(zhàn)略投入，在單點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)先遇到困難的時(shí)候，要積極的尋求系統(tǒng)的突破”。

 

發(fā)布會(huì)上郭平的這段總結(jié)，已經(jīng)清晰描繪出華為面對高端半導(dǎo)體元器件“卡脖子”難關(guān)，在研發(fā)上的破解思路。

 

簡而言之，面對單點(diǎn)技術(shù)的迭代困難，華為基于系統(tǒng)工程的方法論，從架構(gòu)、軟件乃至基礎(chǔ)理論三個(gè)維度進(jìn)行創(chuàng)新，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件設(shè)計(jì)，框架為系統(tǒng)而生，并按需解決技術(shù)和工藝方面問題，最終實(shí)現(xiàn)交付用戶的產(chǎn)品體驗(yàn)繼續(xù)保持世界級(jí)水準(zhǔn)。

 

部分理論和架構(gòu)的突破，已經(jīng)開始“沿途下蛋”，產(chǎn)出有商業(yè)價(jià)值的成果。

 

例如華為諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室此前曾開源的加法器卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（AdderNet），根據(jù)郭平介紹，創(chuàng)新的基礎(chǔ)算法使得在保持關(guān)鍵性能的前提下，處理器AI計(jì)算功耗可下降88%，對應(yīng)的電路面積可以下降76%，在面臨“工藝提升的瓶頸和先進(jìn)工藝的壓力”下，為低功耗高性能AI硬件帶來新的設(shè)計(jì)空間。

（基于FPGA的加法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件性能推算）

 

郭平還提到，由于一部分的材料工藝受到限制，華為基站設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)性能與功耗的優(yōu)化，就從整個(gè)系統(tǒng)能耗最大的部分，即射頻單元的功放器件入手，引入氮化鎵材料，使高頻信號(hào)的放大效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，可降低20%的能耗。

 

值得一提的是，在去年流出的一份內(nèi)部座談紀(jì)要中，面對“韓國的半導(dǎo)體崛起之路對我們有什么啟示”這一問題，華為創(chuàng)始人任正非也已經(jīng)給出了類似的回答。

 

任正非談到，“商業(yè)的本質(zhì)是滿足客戶需求，為客戶創(chuàng)造價(jià)值，任何不符合時(shí)代需求的過高精度，實(shí)質(zhì)上也是內(nèi)卷化。所以，我們要在系統(tǒng)工程上真正理解客戶的需求。這兩年我們受美國的制裁，不再追求用最好的零部件造最好的產(chǎn)品，在科學(xué)合理的系統(tǒng)流量平衡的方法下，用合理的部件也造出了高質(zhì)量的產(chǎn)品，大大地改善了盈利能力。”

 

與華為圍繞系統(tǒng)需要，從架構(gòu)、軟件、基礎(chǔ)理論層面重構(gòu)的思路相比，外界對華為“何時(shí)造芯”、“何時(shí)突破X nm先進(jìn)制程”的討論，格局和眼界已顯得有些狹隘，對系統(tǒng)集成的重視，意味著在制造層面，先進(jìn)封裝，將是華為更為重視的投入方向。

 

事實(shí)上，現(xiàn)高通首席架構(gòu)師Mustafa Badaroglu，曾在供職華為開展先進(jìn)制程技術(shù)規(guī)劃期間，詳細(xì)闡釋過對摩爾定律的展望，根據(jù)集微網(wǎng)獲得的演示資料，Badaroglu明確認(rèn)為，芯片3D化在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的大尺寸芯片和射頻-邏輯一體化產(chǎn)品上將有明確競爭優(yōu)勢。

 

在先進(jìn)制程產(chǎn)能無法獲取的情況下，先進(jìn)封裝，幾乎是華為在高性能半導(dǎo)體器件上突圍的一張“明牌”，而落地的產(chǎn)品，也很可能將首先聚焦于數(shù)據(jù)中心和通信基站市場。

 

關(guān)于這一點(diǎn)，發(fā)布會(huì)上已經(jīng)有不少可被視為佐證的信息。

 

華為年報(bào)中提到，計(jì)算架構(gòu)方面為解決當(dāng)前“AI、大數(shù)據(jù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展，而傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)仍以 CPU 為中心”這一矛盾，該公司正在設(shè)計(jì)“對等”架構(gòu)，利用靈衢總線，讓GPU、NPU以及全新硬件能夠支撐 AI 業(yè)務(wù)的大發(fā)展，并預(yù)計(jì)這一設(shè)計(jì)將從單服務(wù)器擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心第三代的集群計(jì)算，將能夠提升5-10倍的性能。

 

郭平在其后的答記者問中還提到，在先進(jìn)工藝不可獲得的情況下，公司未來的芯片布局，主力通信產(chǎn)品采用多核結(jié)構(gòu)支撐軟件架構(gòu)的重構(gòu)和性能的倍增，“相當(dāng)于給芯片注入了新的生命力”，“系統(tǒng)架構(gòu)的重構(gòu)，比如說用面積換性能，用堆疊換性能，使得不那么先進(jìn)的工藝也能夠持續(xù)，華為在未來的產(chǎn)品里面能夠具有競爭力。”

 

可以說，此次發(fā)布會(huì)所透露的一系列信息，結(jié)合此前外媒對該公司與渠梁電子等國內(nèi)先進(jìn)封裝企業(yè)合作的報(bào)道，華為在高端半導(dǎo)體元器件上的突圍路徑，已經(jīng)漸趨清晰。

 

 

2021年報(bào)，證明華為已挺過“至暗時(shí)刻”，以一國對一企業(yè)，必欲置之于死地的“極限施壓”下，華為經(jīng)營表現(xiàn)頗多驚喜。

 

首先是收入規(guī)模，盡管由于美國制裁，消費(fèi)者業(yè)務(wù)營收出現(xiàn)預(yù)料之中的下滑，但在美國對其盟友無所不用其極的干預(yù)游說下，華為運(yùn)營商業(yè)務(wù)卻穩(wěn)住了大盤，營收大體與2020年持平，企業(yè)業(yè)務(wù)則穩(wěn)中有升。

 

其次是盈利能力，2021年華為凈利潤率達(dá)到該公司2006年公開財(cái)報(bào)以來的最高水平—17.9%，凈利潤規(guī)模接近2019、2018兩年總和，據(jù)孟晚舟介紹，即便不考慮資產(chǎn)處置收益，華為凈利潤率仍比2020年有所提升，這一表現(xiàn)不能不令人感到震撼。凈利潤率提升的同時(shí)，"根據(jù)業(yè)務(wù)需要合理安排采購和資金"，也帶動(dòng)華為全年經(jīng)營活動(dòng)現(xiàn)金流達(dá)596.7億元人民幣，較2020年低點(diǎn)回升69.4%。

 

最后是資產(chǎn)質(zhì)量，2021年末華為資產(chǎn)負(fù)債率為57.8%，相比上一年度下降了4.5個(gè)百分點(diǎn)，現(xiàn)金與短期投資余額則達(dá)到4163.3億元人民幣，同比上升 16.5%。

 

這樣的財(cái)務(wù)表現(xiàn)，確保了華為在研發(fā)上的投入強(qiáng)度，2021年，華為研發(fā)投入1427億元，占總營收比重已達(dá)到22.4%，均為歷史高位。

 

在打碎對手“速勝”幻想的同時(shí)，進(jìn)入戰(zhàn)略相持階段，華為面臨的挑戰(zhàn)依然艱巨。

 

盡管郭平表態(tài)稱，華為運(yùn)營商業(yè)務(wù)由于設(shè)備出貨規(guī)模遠(yuǎn)小于智能手機(jī)終端，因此B端業(yè)務(wù)所需的5G基帶芯片等高端半導(dǎo)體元器件，目前存貨依然還能保障業(yè)務(wù)連續(xù)性，但無論從跟上行業(yè)趨勢，還是確保中長期供貨的角度出發(fā)，相關(guān)高端元器件的自主保障都頗具緊迫性。

 

此外，云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等具有高營收、高毛利潛力的業(yè)務(wù)，同樣需要華為盡快拿出高性能芯片替代方案。

 

正如上文所述，先進(jìn)封裝有望成為華為突破芯片供應(yīng)“卡脖子”困局的關(guān)鍵，用不同功能裸片的互連、堆疊，走出芯片性能在先進(jìn)制程之外的突圍路徑。

 

此前，華為已經(jīng)在昇騰、鯤鵬兩大基礎(chǔ)芯片上應(yīng)用了臺(tái)積電CoWoS等先進(jìn)封裝技術(shù)，如昇騰910邏輯、I/O與HBM die的互連，堪稱同期業(yè)界標(biāo)桿設(shè)計(jì)，盡管先進(jìn)制程裸片已無獲取渠道，但積累的封裝內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程經(jīng)驗(yàn)，依然對華為新的探索彌足珍貴。
 

（昇騰910系統(tǒng)級(jí)封裝示意圖）

 

目前看，雖然英特爾Sapphire Rapids、AMD霄龍等高端服務(wù)器芯片也已運(yùn)用3D V-Cache等先進(jìn)封裝技術(shù)，但這類產(chǎn)品動(dòng)輒一片上萬美元的價(jià)格，決定了其適用面依然狹窄，相關(guān)技術(shù)“下放”中端產(chǎn)品有待時(shí)日。

 

在這樣的形勢下，華為如能以成熟制程裸片的系統(tǒng)級(jí)封裝，實(shí)現(xiàn)性能對標(biāo)巨頭中低端貨架產(chǎn)品，則有望獲得一個(gè)錯(cuò)位競爭的窗口，市場空間值得期待。

 

而前后段融合的先進(jìn)封裝工藝，又將為華為積累半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的專有知識(shí)與人力儲(chǔ)備，為未來可能的先進(jìn)制程突破打下基礎(chǔ)。