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起底那個(gè)全國(guó)“唯二”的中興5nm芯片:背后的中興通訊是怎樣的存在?

2019-08-21 08:48 鮮棗課堂
關(guān)鍵詞:中興通訊中興芯片

導(dǎo)讀:上個(gè)月初,中興通訊總裁徐子陽(yáng)接受了央視《對(duì)話》欄目的采訪。在采訪過(guò)程中,徐子陽(yáng)談到了中興通訊的研發(fā)投入及進(jìn)展。

眾所周知,去年4月,美國(guó)政府對(duì)中興通訊進(jìn)行禁運(yùn)制裁,對(duì)中興業(yè)務(wù)造成沉重打擊,這一事件,震驚了國(guó)人。很多人認(rèn)為,中興通訊在包括芯片在內(nèi)的核心技術(shù)上,存在嚴(yán)重的不足。如今中興表示自己具備目前最先進(jìn)工藝制程的芯片研發(fā)能力,究竟是不是在吹牛呢?中興的芯片水平,到底處于什么樣的層次呢?

上個(gè)月初,中興通訊總裁徐子陽(yáng)接受了央視《對(duì)話》欄目的采訪。在采訪過(guò)程中,徐子陽(yáng)談到了中興通訊的研發(fā)投入及進(jìn)展。

其中,在芯片研發(fā)進(jìn)展方面,他透露:“中興通訊已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)7納米的芯片并且量產(chǎn),同時(shí),5納米的工藝也在緊張的準(zhǔn)備當(dāng)中”。

這個(gè)消息很快吸引了業(yè)界內(nèi)外對(duì)中興通訊芯片研發(fā)能力的廣泛關(guān)注。

眾所周知,去年4月,美國(guó)政府對(duì)中興通訊進(jìn)行禁運(yùn)制裁,對(duì)中興業(yè)務(wù)造成沉重打擊,直接導(dǎo)致中興進(jìn)入“休克”狀態(tài)。最終,在繳納巨額罰款、解雇高層雇員等慘痛代價(jià)的情況下,中興才和美國(guó)政府達(dá)成了和解。

這一事件,震驚了國(guó)人。很多人認(rèn)為,中興通訊在包括芯片在內(nèi)的核心技術(shù)上,存在嚴(yán)重的不足。

如今中興表示自己具備目前最先進(jìn)工藝制程的芯片研發(fā)能力,究竟是不是在吹牛呢?中興的芯片水平,到底處于什么樣的層次呢?

小棗君經(jīng)過(guò)多方訪談和資料收集,整理了今天這篇文章,希望能夠揭開(kāi)中興“芯片”的神秘面紗。

中興芯片的發(fā)展歷程

中興的芯片研發(fā),實(shí)際上已經(jīng)有23年的歷史。

1996年,中興就成立了IC設(shè)計(jì)部,專門從事芯片研發(fā)。

這個(gè)時(shí)間雖然比同城對(duì)手華為要晚5年(1991年,華為成立ASIC設(shè)計(jì)中心),但比大部分國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)要早得多。

成立之初,IC設(shè)計(jì)部的主要任務(wù),就是通過(guò)自主研發(fā)芯片降低成本。研發(fā)的主要對(duì)象,是包括SDH/MSTP傳輸、交叉芯片在內(nèi)的承載網(wǎng)設(shè)備芯片。

早期的此類設(shè)備芯片,基本上都是依賴國(guó)外供應(yīng)商的供貨,價(jià)格十分高昂。中興IC設(shè)計(jì)部自研的芯片,成本遠(yuǎn)低于國(guó)外供應(yīng)商的報(bào)價(jià),直接降低了設(shè)備整機(jī)成本,大幅提高了利潤(rùn)。

中興的芯片自研能力給自己爭(zhēng)取了很大的議價(jià)權(quán)。甚至有的芯片供應(yīng)商,聽(tīng)說(shuō)中興開(kāi)始自研,立刻主動(dòng)降低了報(bào)價(jià)。

這一切,都讓中興嘗到了芯片自研的甜頭,也堅(jiān)定了自研的決心。中興芯片的基礎(chǔ),就此打下。

進(jìn)入21世紀(jì),當(dāng)時(shí)全球3G開(kāi)始陸續(xù)起步,國(guó)內(nèi)設(shè)備商迅速崛起,引起了歐美廠商的重視和警惕。中興開(kāi)始感受到上游供應(yīng)鏈的壓力。

迫不得己,中興開(kāi)始依靠自己有限的能力,逐步加大自研芯片的投入力度,期望能夠滿足發(fā)貨需求。

也就是這一時(shí)期,2003年11月,中興在IC設(shè)計(jì)部的基礎(chǔ)上,成立了全資子公司——中興微電子技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱“中興微電子”),注冊(cè)資金1500萬(wàn),專門從事芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)。

ZXIC,中興微電子(早期的LOGO)

中興微電子成立之后的首要任務(wù),就是以WCDMA為代表的3G核心芯片。

當(dāng)時(shí),中興完全采購(gòu)不到此類芯片,被迫啟動(dòng)自研。經(jīng)過(guò)不懈的努力,2005年,中興微電子成功研制并量產(chǎn)了自己的首款WCDMA基帶處理套片,打破國(guó)外芯片的技術(shù)壟斷,保證了中興3G產(chǎn)品的發(fā)貨需求。

此后,在堅(jiān)持不懈的投入下,中興微電子在TD終端/系統(tǒng)芯片、高端核心路由器芯片等領(lǐng)域不斷取得突破,芯片研發(fā)能力突飛猛進(jìn),具備了很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2014年9月,我們國(guó)家出于對(duì)芯片自主研發(fā)的重視,成立了國(guó)家集成電路投資產(chǎn)業(yè)基金,對(duì)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)進(jìn)行定點(diǎn)投資支持。投資對(duì)象中,就包括了中興微電子技術(shù)有限公司(基金投資了24億,占股24%)。該年中興微電子所供貨的芯片,占母公司總采購(gòu)額的11%。

2015、2016、2017,連續(xù)三年,中興微電子的業(yè)績(jī)都在國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)中排名第三。

2018年?duì)I收下滑,只有61億元,但也能排名全國(guó)第四。

現(xiàn)在的LOGO

目前,中興微電子在深圳、西安、南京、上海都設(shè)有研發(fā)部門,總共擁有員工1800人,76%以上都是研究生學(xué)歷。

截止2018年底,中興微電子累計(jì)申請(qǐng)芯片專利3900件以上,其中國(guó)際專利1700件以上,5G芯片專利超過(guò)200件,是持有芯片專利最多的中國(guó)企業(yè)之一。

中興芯片的實(shí)力分析

看到這里,大家一定會(huì)想,既然中興已經(jīng)具備了這么強(qiáng)的芯片研發(fā)能力,為什么還會(huì)在美國(guó)的制裁面前這么“不堪一擊”呢?

其實(shí),大家首先要明白一點(diǎn),美國(guó)作為老牌資本主義強(qiáng)國(guó),在第二次和第三次工業(yè)革命中崛起,也引領(lǐng)了全球的信息技術(shù)革命,毫無(wú)疑問(wèn)在這個(gè)領(lǐng)域擁有明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。任何一個(gè)信息通信領(lǐng)域的企業(yè),尤其是硬件制造企業(yè),都難以承受美國(guó)從國(guó)家層面發(fā)動(dòng)的降維打擊。

你的業(yè)務(wù)范圍越廣,牽扯產(chǎn)業(yè)鏈上下游就越深,你對(duì)供應(yīng)鏈的依賴就越大。如果遭到全面打擊,你的損失必然也會(huì)更大。

中興作為全球排名第四的通信設(shè)備商,是少數(shù)具備通信全領(lǐng)域解決方案能力的企業(yè)之一。中興擁有眾多產(chǎn)品線,這些產(chǎn)品線的核心供應(yīng)鏈中,有大量的美國(guó)企業(yè)。不僅是硬件元器件,中興的很多軟件開(kāi)發(fā)工具,也都是美國(guó)公司提供的(行業(yè)都是如此)。這就導(dǎo)致了“當(dāng)場(chǎng)休克”的局面。

如果不想被卡脖子,唯一的辦法,就是在全部產(chǎn)業(yè)鏈上都進(jìn)行布局。而布局全產(chǎn)業(yè)鏈,不應(yīng)該是一家企業(yè)的責(zé)任,更需要國(guó)家層面的戰(zhàn)略部署和頂層設(shè)計(jì)。

因?yàn)橹信d的“休克”而全盤否定它的自主研發(fā)能力,我覺(jué)得是不公平的,太極端了。只能說(shuō)中興很強(qiáng),但是還不夠強(qiáng)。

相比之下,作為行業(yè)排名第一設(shè)備商的華為,確實(shí)比中興強(qiáng)得多。而且華為在核心技術(shù)上的提前布局,也更有遠(yuǎn)見(jiàn)。在這樣的情況下,華為勉強(qiáng)承受住了美國(guó)的打擊,真的是非常不易。

扯得有點(diǎn)遠(yuǎn)了,我們回歸話題,詳細(xì)來(lái)解讀一下中興的芯片產(chǎn)品布局和實(shí)力。

首先,小棗君要澄清一個(gè)錯(cuò)誤觀點(diǎn)。很多人以為“通信芯片就是手機(jī)芯片”,其實(shí)這種觀點(diǎn)是不對(duì)的。

通信芯片包括了非常多的類別。不同的通信系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備(例如基站、光通信設(shè)備、核心網(wǎng)設(shè)備等),就有不同的通信芯片類別和型號(hào)。這些種類繁多的芯片,統(tǒng)稱為“通信芯片”。

就像現(xiàn)在大家經(jīng)常討論的5G芯片,實(shí)際上更多是指“5G手機(jī)用的SoC芯片”。

而嚴(yán)格來(lái)說(shuō),真正的5G芯片,既包括手機(jī)終端芯片,也包括5G基站設(shè)備芯片、5G光通信設(shè)備芯片,以及5G核心網(wǎng)設(shè)備芯片。這些芯片的工作目的和設(shè)計(jì)架構(gòu),存在很大區(qū)別。

此外,像光纖寬帶接入,視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議這樣的有線通信系統(tǒng),也有自己的專用芯片。

我們一個(gè)個(gè)來(lái)看:

▋ 無(wú)線通信系統(tǒng)芯片

先看看中興的無(wú)線通信系統(tǒng)芯片。

接入網(wǎng)這塊,中興的5G多模軟基帶芯片MSC3.0,是基站BBU產(chǎn)品的核心芯片。這個(gè)芯片集成了多種5G算法硬件加速IP,完備的支持5G現(xiàn)有協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),并具備后續(xù)協(xié)議演進(jìn)的能力,是中興首款支持5G的基帶芯片。

(軟基帶:就是軟件定義基帶,有一部分代碼用軟件寫(xiě),并且能通過(guò)軟件的配置,讓2G、3G、4G、5G共用一個(gè)硬件平臺(tái)。)

這款芯片基于超高數(shù)據(jù)能力DSP和超強(qiáng)性能CPU的多核異構(gòu)SOC架構(gòu),具備靈活“軟基帶”能力,實(shí)現(xiàn)真正意義的2G、3G、4G、Pre5G、5G多模融合。

與此同時(shí),這款芯片采用最新半導(dǎo)體工藝,是業(yè)界少有的單芯片基帶解決方案,芯片集成度、能耗比、面積、成本、性能等均處于行業(yè)領(lǐng)先。

然后是中頻芯片。

中頻芯片是基站AAU/RRU產(chǎn)品的核心芯片。中興的中頻芯片面向5G NR三大應(yīng)用場(chǎng)景(eMBB、uRLLC、mMTC),兼容支持3G/4G/物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用,支持獨(dú)立(SA)/混合(NSA)組網(wǎng)。

(中頻:就是指基帶(數(shù)字)到射頻(模擬)信號(hào)之間,有一個(gè)數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換的地方,這個(gè)地方同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行上/下變頻的處理,還有功放的調(diào)節(jié)。)

它同樣采用最新半導(dǎo)體工藝,具有高集成度、高性能、低功耗的優(yōu)點(diǎn),滿足未來(lái)5G設(shè)備對(duì)多通道、大帶寬、低功耗的應(yīng)用需求。

上述的基帶芯片和中頻芯片,是中興通訊無(wú)線系統(tǒng)芯片的代表,在行業(yè)評(píng)選評(píng)獎(jiǎng)中曾多次獲得榮譽(yù)。

在大家最為關(guān)心的終端芯片方面,中興其實(shí)也有輸出成果。

中興早期在3G數(shù)據(jù)卡時(shí)代就啟動(dòng)了數(shù)據(jù)終端的基帶芯片研發(fā)。

2013年,中興推出的ZX297510芯片,代號(hào)為“迅龍7510”,是中國(guó)第一款基于28nm工藝制程的4G基帶處理芯片,支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/GSM多模,性能指標(biāo)對(duì)標(biāo)高通的驍龍800。

ZX297510芯片

此后,中興還推出了ZX297520芯片,也就是“迅龍二代”,支持五模全網(wǎng)通,性能指標(biāo)進(jìn)一步提升。

ZX297520芯片

ZX297520規(guī)格參數(shù)

物聯(lián)網(wǎng)芯片方面,中興也發(fā)布過(guò)相關(guān)產(chǎn)品。例如2017年9月,中興微電子攜手中芯國(guó)際,推出了NB-IoT芯片RoseFinch 7100(朱雀7100),當(dāng)時(shí)曾經(jīng)引起了行業(yè)的廣泛關(guān)注。

目前進(jìn)入5G時(shí)代,中興據(jù)說(shuō)也會(huì)有相應(yīng)的基帶芯片推出,值得密切關(guān)注。

▋ 有線通信系統(tǒng)芯片

再來(lái)看看中興的有線通信系統(tǒng)芯片。

中興有線產(chǎn)品芯片,品類比無(wú)線芯片更多一些。

中興有線系統(tǒng)芯片主要包括分組交換套片、網(wǎng)絡(luò)處理器、OTN Framer、固網(wǎng)局端OLT處理器、以太網(wǎng)交換芯片、家庭網(wǎng)關(guān)芯片等。(注意:承載網(wǎng)在中興是屬于有線產(chǎn)品線的,哪怕是5G承載網(wǎng)。)

中興的主要芯片產(chǎn)品方向

系統(tǒng)設(shè)備側(cè),中興的分組交換套片(用于核心路由器)已經(jīng)迭代演進(jìn)出了多代產(chǎn)品。最新推出的單芯片交換容量可以達(dá)到8.96Tbps,支持最大2000T的設(shè)備集群交換。

中興的網(wǎng)絡(luò)處理器(NP,也是用于核心路由器)自主完成可編程微引擎和高速查表引擎核心IP設(shè)計(jì)。其在研的新一代NP芯片,業(yè)務(wù)處理能力已達(dá)到2Tbps,可以支撐網(wǎng)絡(luò)從100G向T級(jí)網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代。據(jù)了解,該產(chǎn)品也已經(jīng)規(guī)模商用。

OTN Framer芯片方面,中興也實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;膽?yīng)用,完成20/100G/200G/600G Framer的產(chǎn)品研發(fā)布局,支持FlexE/FlexO/POTN混合產(chǎn)品形態(tài)。新一代Framer芯片,支持1X400G /3X200G/ 6X100G,最大600G總帶寬業(yè)務(wù)接入,芯片集成度和成本優(yōu)勢(shì)明顯。

固網(wǎng)局端OLT處理器第三代芯片,中興也已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。這款芯片在PON口密度、轉(zhuǎn)發(fā)性能上優(yōu)勢(shì)明顯。四代實(shí)現(xiàn)16端口雙向160G處理能力,在規(guī)格、集成度、成本、功耗上繼續(xù)保持領(lǐng)先。目前,中興正積極從事下一代25G/100G-PON技術(shù)的研發(fā)。

中興10G-PON芯片 ZX279120

終端側(cè),中興的ONU(大家熟悉的“光貓”)芯片累計(jì)發(fā)貨量已經(jīng)超過(guò)7000萬(wàn)片,位居業(yè)界前三,表現(xiàn)不俗。

以上,就是中興無(wú)線及有線通信芯片的實(shí)力盤點(diǎn)。

中興的芯片家族

從整體上來(lái)看,中興累計(jì)研發(fā)并成功量產(chǎn)各類芯片100余種,是中國(guó)芯片產(chǎn)品布局最全面的廠商之一。中興的復(fù)雜SoC芯片設(shè)計(jì)能力已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,具備從前端設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)到封裝測(cè)試的全流程定制能力,可以提供整體芯片解決方案。

從工藝制程上來(lái)看,2018年中興28nm及以下先進(jìn)工藝芯片出貨量占比達(dá)到84%,在研產(chǎn)品的工藝水平已經(jīng)達(dá)到7nm,并同步導(dǎo)入5nm工藝,也是屬于世界領(lǐng)先水平。

不過(guò),中興在終端芯片、服務(wù)器芯片等弱項(xiàng)方面,還有待進(jìn)一步提升。畢竟這塊的市場(chǎng)需求更大,用戶關(guān)注度更高。

結(jié) 語(yǔ)

隨著舉國(guó)上下對(duì)芯片自主研發(fā)的重視度不斷提升,加上5G這個(gè)難得的歷史機(jī)遇,我相信中興的芯片之路一定會(huì)向更好的方向發(fā)展。

當(dāng)越來(lái)越多的中國(guó)芯片企業(yè)成長(zhǎng)起來(lái),當(dāng)國(guó)內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈走向成熟,我們就能夠真正把命運(yùn)掌握在自己的手里,擁有更踏實(shí)的未來(lái)。