中兴的芯片,到底什么水平?

美国阻碍芯片供应,华为5G地位堪忧

来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)编译自「华尔街日报」,谢谢。 在华为技术有限公司去年被禁止购买美国零件时,中国科技巨头想到了一个解决方法——那就是更多地利用自己的芯片。 在美国商务部上个月限制使用美国技术的全球芯片制造商向华为供应半导

这几天,中兴结结实实火了一把。

6月17日,中兴通讯在深交所互动平台上表示:“公司具备芯片设计和开发能力,7nm芯片规模量产,已在全球5G规模部署中实现商用,5nm芯片正在技术导入”。

在当前这一敏感时期,消息一出,立刻被各大新闻媒体广泛转载,吸引了社会各界的关注。

6月19日,在中兴通讯股东大会上,总裁徐子阳再次表示:“中兴通讯的7nm芯片已规模量产并在全球5G规模部署中实现商用。预计在明年发布的基于5纳米的芯片将会带来更高的性能和更低的能耗。”

徐子阳

在消息的连番刺激下,中兴的股票一路走高,A股涨了十几个点,港股更是市值累计增加近三成。

中兴通讯(000063)股价走势

紧接着,6月20日,中兴紧急发布官方澄清声明,声称“近期多个自媒体针对中兴通讯7nm芯片规模量产,5nm芯片开始导入的信息存在误读,部分报导与事实不符,对公司正常经营造成了困扰和影响。”

这到底是怎么一回事呢?中兴是在自相矛盾吗?中兴到底有没有5G芯片的能力?

其实,这真的是一些自媒体惹的祸。

小枣君以前给大家说过,芯片的研发和制造是一个工序非常复杂的过程,整体上包括IC设计IC制造IC封测三大环节。这三个大环节里面,又包括了很多小环节。例如硅片制造,就包括了100多道工序。

芯片制造的大致流程

芯片行业的企业,分为两种模式,分别是IDM模式Fabless模式

IDM模式,就是芯片的设计、生产、封装和检测都是自己做。

Fabless模式,就是深度分工——没有晶圆厂的芯片设计企业,专注于芯片的设计研发和销售;而实物产品的晶圆制造、封装测试等环节,外包给代工厂(称为Foundry)完成。

放眼全球,只有英特尔、三星、德州仪器等极少数几家企业能够独立完成设计、制造和封测所有工序。

大部分芯片企业,都是Fabless,也就是专门从事芯片设计。例如华为、联发科、高通,还有我们今天的主角——中兴通讯,都是Fabless。负责代工生产的Foundry,主要有TSMC(台积电)、格罗方德、联华电子、中芯国际等企业。

所以,中兴通讯没有说错,他们具备的是芯片的设计能力,没说自己具备芯片生产制造能力。

中兴的澄清声明

其实,除了一些自媒体为了博眼球故意炒作之外,也确实有不少投资者没有搞明白其中缘由,所以跟风买入股票。作为上市公司,中兴发布一个澄清声明,也算是常规操作。

话说回来,关于中兴芯片的真正实力,我去年就曾经写过一篇专门介绍的文章。

去年7月份的时候,还是总裁徐子阳,接受央视《对话》栏目的采访时表示:“中兴通讯已经能够设计7纳米的芯片并且量产,同时,5纳米的工艺也在紧张的准备当中”。

你看,这不是同样的话么,感觉有些媒体就是不长记性。

中兴的芯片到底是什么水平?我把我去年的文章(2019年8月6日)再发一遍,供大家参考:

中兴芯片的发展历程

中兴的芯片研发,实际上已经有23年的历史。

1996年,中兴就成立了IC设计部,专门从事芯片研发。

这个时间虽然比同城对手华为要晚5年(1991年,华为成立ASIC设计中心),但比大部分国内芯片企业要早得多。

成立之初,IC设计部的主要任务,就是通过自主研发芯片降低成本。研发的主要对象,是包括SDH/MSTP传输、交叉芯片在内的承载网设备芯片

早期的此类设备芯片,基本上都是依赖国外供应商的供货,价格十分高昂。中兴IC设计部自研的芯片,成本远低于国外供应商的报价,直接降低了设备整机成本,大幅提高了利润。

中兴的芯片自研能力给自己争取了很大的议价权。甚至有的芯片供应商,听说中兴开始自研,立刻主动降低了报价。

这一切,都让中兴尝到了芯片自研的甜头,也坚定了自研的决心。中兴芯片的基础,就此打下。

进入21世纪,当时全球3G开始陆续起步,国内设备商迅速崛起,引起了欧美厂商的重视和警惕。中兴开始感受到上游供应链的压力。

迫不得己,中兴开始依靠自己有限的能力,逐步加大自研芯片的投入力度,期望能够满足发货需求。

也就是这一时期,2003年11月,中兴在IC设计部的基础上,成立了全资子公司——中兴微电子技术有限公司(简称“中兴微电子”),注册资金1500万,专门从事芯片的研发和设计。

ZXIC,中兴微电子(早期的LOGO)

中兴微电子成立之后的首要任务,就是以WCDMA为代表的3G核心芯片。

当时,中兴完全采购不到此类芯片,被迫启动自研。经过不懈的努力,2005年,中兴微电子成功研制并量产了自己的首款WCDMA基带处理套片,打破国外芯片的技术垄断,保证了中兴3G产品的发货需求。

此后,在坚持不懈的投入下,中兴微电子在TD终端/系统芯片、高端核心路由器芯片等领域不断取得突破,芯片研发能力突飞猛进,具备了很强的竞争力。

2014年9月,我们国家出于对芯片自主研发的重视,成立了国家集成电路投资产业基金,对国内芯片企业进行定点投资支持。投资对象中,就包括了中兴微电子技术有限公司(基金投资了24亿,占股24%)。该年中兴微电子所供货的芯片,占母公司总采购额的11%。

2015、2016、2017,连续三年,中兴微电子的业绩都在国内芯片设计企业中排名第三。

2018年营收下滑,只有61亿元,但也能排名全国第四。

现在的LOGO

目前,中兴微电子在深圳、西安、南京、上海都设有研发部门,总共拥有员工1800人,76%以上都是研究生学历。

截止2018年底,中兴微电子累计申请芯片专利3900件以上,其中国际专利1700件以上,5G芯片专利超过200件,是持有芯片专利最多的中国企业之一。

中兴芯片的实力分析

看到这里,大家一定会想,既然中兴已经具备了这么强的芯片研发能力,为什么还会在美国的制裁面前这么“不堪一击”呢?

其实,大家首先要明白一点,美国作为老牌资本主义强国,在第二次和第三次工业革命中崛起,也引领了全球的信息技术革命,毫无疑问在这个领域拥有明显的领先优势。任何一个信息通信领域的企业,尤其是硬件制造企业,都难以承受美国从国家层面发动的降维打击。

你的业务范围越广,牵扯产业链上下游就越深,你对供应链的依赖就越大。如果遭到全面打击,你的损失必然也会更大。

中兴作为全球排名第四的通信设备商,是少数具备通信全领域解决方案能力的企业之一。中兴拥有众多产品线,这些产品线的核心供应链中,有大量的美国企业。不仅是硬件元器件,中兴的很多软件开发工具,也都是美国公司提供的(行业都是如此)。这就导致了“当场休克”的局面。

如果不想被卡脖子,唯一的办法,就是在全部产业链上都进行布局。而布局全产业链,不应该是一家企业的责任,更需要国家层面的战略部署和顶层设计。

华为英国芯片研发中心有望获批 投资约4亿英镑

6月22日,华为本周有望获得许可,在英国剑桥郡科技中心斥资4亿英镑(约合35亿人民币),建设一所芯片研发中心,近期有望获批。有报道称,这个距离剑桥约7英里(11公里)的中心将用于宽带芯片的研究和开发。 事实上,在2019年华为就曾披露过英国剑桥地区的一项

因为中兴的“休克”而全盘否定它的自主研发能力,我觉得是不公平的,太极端了。只能说中兴很强,但是还不够强。

相比之下,作为行业排名第一设备商的华为,确实比中兴强得多。而且华为在核心技术上的提前布局,也更有远见。在这样的情况下,华为勉强承受住了美国的打击,真的是非常不易。

扯得有点远了,我们回归话题,详细来解读一下中兴的芯片产品布局和实力。

首先,小枣君要澄清一个错误观点。很多人以为“通信芯片就是手机芯片”,其实这种观点是不对的。

通信芯片包括了非常多的类别。不同的通信系统、通信网络、通信设备(例如基站、光通信设备、核心网设备等),就有不同的通信芯片类别和型号。这些种类繁多的芯片,统称为“通信芯片”。

就像现在大家经常讨论的5G芯片,实际上更多是指“5G手机用的SoC芯片”。

而严格来说,真正的5G芯片,既包括手机终端芯片,也包括5G基站设备芯片、5G光通信设备芯片,以及5G核心网设备芯片。这些芯片的工作目的和设计架构,存在很大区别。

此外,像光纤宽带接入,视频监控、视频会议这样的有线通信系统,也有自己的专用芯片。

我们一个个来看:

▋ 无线通信系统芯片

先看看中兴的无线通信系统芯片。

接入网这块,中兴的5G多模软基带芯片MSC3.0,是基站BBU产品的核心芯片。这个芯片集成了多种5G算法硬件加速IP,完备的支持5G现有协议标准,并具备后续协议演进的能力,是中兴首款支持5G的基带芯片。

(软基带:就是软件定义基带,有一部分代码用软件写,并且能通过软件的配置,让2G、3G、4G、5G共用一个硬件平台。)

这款芯片基于超高数据能力DSP和超强性能CPU的多核异构SOC架构,具备灵活“软基带”能力,实现真正意义的2G、3G、4G、Pre5G、5G多模融合。

与此同时,这款芯片采用最新半导体工艺,是业界少有的单芯片基带解决方案,芯片集成度、能耗比、面积、成本、性能等均处于行业领先。

然后是中频芯片

中频芯片是基站AAU/RRU产品的核心芯片。中兴的中频芯片面向5G NR三大应用场景(eMBB、uRLLC、mMTC),兼容支持3G/4G/物联网等应用,支持独立(SA)/混合(NSA)组网。

(中频:就是指基带(数字)到射频(模拟)信号之间,有一个数模/模数转换的地方,这个地方同时对信号进行上/下变频的处理,还有功放的调节。)

它同样采用最新半导体工艺,具有高集成度、高性能、低功耗的优点,满足未来5G设备对多通道、大带宽、低功耗的应用需求。

上述的基带芯片和中频芯片,是中兴通讯无线系统芯片的代表,在行业评选评奖中曾多次获得荣誉。

在大家最为关心的终端芯片方面,中兴其实也有输出成果。

中兴早期在3G数据卡时代就启动了数据终端的基带芯片研发。

2013年,中兴推出的ZX297510芯片,代号为“迅龙7510”,是中国第一款基于28nm工艺制程的4G基带处理芯片,支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/GSM多模,性能指标对标高通的骁龙800。

ZX297510芯片

此后,中兴还推出了ZX297520芯片,也就是“迅龙二代”,支持五模全网通,性能指标进一步提升。

ZX297520芯片

ZX297520规格参数

物联网芯片方面,中兴也发布过相关产品。例如2017年9月,中兴微电子携手中芯国际,推出了NB-IoT芯片RoseFinch 7100(朱雀7100),当时曾经引起了行业的广泛关注。

目前进入5G时代,中兴据说也会有相应的基带芯片推出,值得密切关注。

▋ 有线通信系统芯片

再来看看中兴的有线通信系统芯片。

中兴有线产品芯片,品类比无线芯片更多一些。

中兴有线系统芯片主要包括分组交换套片网络处理器OTN Framer固网局端OLT处理器以太网交换芯片家庭网关芯片等。(注意:承载网在中兴是属于有线产品线的,哪怕是5G承载网。)

中兴的主要芯片产品方向

系统设备侧,中兴的分组交换套片(用于核心路由器)已经迭代演进出了多代产品。最新推出的单芯片交换容量可以达到8.96Tbps,支持最大2000T的设备集群交换。

交换芯片

中兴的网络处理器(NP,也是用于核心路由器)自主完成可编程微引擎和高速查表引擎核心IP设计。其在研的新一代NP芯片,业务处理能力已达到2Tbps,可以支撑网络从100G向T级网络的更新换代。据了解,该产品也已经规模商用。

网络处理器芯片

OTN Framer芯片方面,中兴也实现了规模化的应用,完成20/100G/200G/600G Framer的产品研发布局,支持FlexE/FlexO/POTN混合产品形态。新一代Framer芯片,支持1X400G /3X200G/ 6X100G,最大600G总带宽业务接入,芯片集成度和成本优势明显。

成帧芯片

接入层分组一体化芯片

固网局端OLT处理器第三代芯片,中兴也已实现大规模商用。这款芯片在PON口密度、转发性能上优势明显。四代实现16端口双向160G处理能力,在规格、集成度、成本、功耗上继续保持领先。目前,中兴正积极从事下一代25G/100G-PON技术的研发。

中兴10G-PON芯片 ZX279120

终端侧,中兴的ONU(大家熟悉的“光猫”)芯片累计发货量已经超过7000万片,位居业界前三,表现不俗。

以上,就是中兴无线及有线通信芯片的实力盘点。

中兴的芯片家族

从整体上来看,中兴累计研发并成功量产各类芯片100余种,是中国芯片产品布局最全面的厂商之一。中兴的复杂SoC芯片设计能力已达到国际领先水平,具备从前端设计、后端设计到封装测试的全流程定制能力,可以提供整体芯片解决方案。

从工艺制程上来看,2018年中兴28nm及以下先进工艺芯片出货量占比达到84%,在研产品的工艺水平已经达到7nm,并同步导入5nm工艺,也是属于世界领先水平。

不过,中兴在终端芯片、服务器芯片等弱项方面,还有待进一步提升。毕竟这块的市场需求更大,用户关注度更高。

注:时隔将近一年,文章的部分数据可能有所更新,敬请知悉。

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