华为历经多年自研实现芯片技术突破 麒麟9050 Pro全面公开

华为历经多年自研实现芯片技术突破 麒麟9050 Pro全面公开

财π新闻 9月7日,华为举办新品发布会,时隔六年重新详细展示麒麟芯片,这一画面被众多主流媒体报道,也让不少到场的业内人士留下深刻印象。当天发布的Mate XT2三折叠手机,搭载全新的华为麒麟9050 Pro芯片,其CPU、GPU、NPU、通信模块等多个核心模块的技术细节被公开展示,而更受行业关注的是,华为终于可以大大方方向外界介绍这款自主研发芯片的全部细节,此前多年,麒麟芯片始终是行业内的超高敏感话题,即便相关产品一直在正常更新迭代,华为官方始终对其具体性能与技术细节保持缄默,相关的公开讨论也受到诸多限制,如今这层笼罩在芯片产业上空的灰暗与无奈终于逐步散去。

此前有团队走访了藏区的一家数据中心,该数据中心全部采用昇腾作为算力底座,没有配置任何英伟达相关产品,这样的场景在几年之前完全无法想象。2019年华为刚刚被列入实体清单时,舆论广泛认为芯片领域是华为无法破解的难题,众多媒体与分析机构都作出预测,认为华为只能消耗手中的库存资源,之后会在众多核心业务中黯然离场,最终退居普通通信设备商的定位。但这一预测最终完全落空,华为非但没有放弃核心业务,反而在相关领域大幅度拓展了自身的业务范畴,近几年处于上升状态的华为产品,往往都和芯片自主研发能力有着高度的正相关关系。

回溯过往的行业发展历程,不少从业者都对当年国内AI硬件创业的艰难处境记忆犹新。几年前在深圳从事AI硬件创业的一位从业者表示,当时他几乎被采购算力卡的相关事务折腾得难以推进,当时市场上主流的英伟达H200产品,最快的出货周期也要18个月,产品价格还在每日飞涨,几乎被当作金融产品进行炒作。但对于AI行业从业者而言,没有算力就无法正常开工,当时的投资市场甚至出现了投资人只看企业囤了多少算力卡来进行估值的现象,导致大量AI开发者只能千军万马挤向英伟达的采购渠道。

当时国内整个半导体产业的发展处境并不乐观,高端手机芯片除了麒麟之外几乎都需要依赖进口,即便当时的麒麟芯片,也需要依赖台积电的制造加工能力。刚刚兴起的AI芯片市场几乎被英伟达完全垄断,AI行业内甚至流传着“英伟达税”的相关说法,国产芯片只能在少部分安可项目中得到应用,在当时的行业认知中几乎等同于低性能、高故障率、低兼容性的代名词。一位在体制内负责数字化系统建设的工作人员表示,刚开始接触使用国产芯片的时候,体验感几乎相当于从计算机直接退回到了计算器的使用水平。这种尴尬的产业境况带来了多个直观的风险,围绕半导体发展起来的整个产业链十分脆弱,只要外部环境发生变化,中国获取高端半导体的途径随时可能被完全封锁,这意味着国内多年积累的半导体设计、封装、测试等能力都可能成为泡影,而中国作为全球最大的芯片来料加工贸易国,一旦供应链出现断裂,整个消费电子产业的正常运转都会受到直接冲击。

华为在芯片领域的自主研发布局,早在多年之前就已经悄然启动。2018年初,海思上研所的工作人员华征参加了部门的春节座谈会,会上对过去一个财年的各项业务进行总结,列出了各个部门和项目的营收情况,他发现光通信芯片的一个项目收入几乎可以忽略不计,这类芯片主要用于骨干交换机,市场需求量非常少,但对应的研发费用却十分高昂。华征当时表示,从常规的投入产出角度来看,这个项目几乎没有什么意义,肯定会出现巨额亏损,仅仅一次流片的费用就要2000多万元,而一款芯片进入量产之前,通常需要经历3到4次流片过程。如今回头看,这些看起来投入巨大但短期经济效益十分有限的项目,在后续的关键紧急时刻却发挥了不可替代的核心作用。

海思总裁何庭波发出“备胎”相关的内部邮件之后,外界始终高度关注海思是否真的准备了足够的技术储备,能否抵挡住外部的相关禁令。从当时披露的相关信息来看,海思很早之前就已经开始了相关的技术准备工作。按照通行的国际产业链分工逻辑,一家企业完全没有必要覆盖所有的技术环节,但后续中兴和华为遭遇的一系列事件彻底改变了这一行业认知,海思开始全面加大关键芯片的自主研发力度。当时海思员工关未都得知,公司专门在北京成立了一个模拟芯片部门,而模拟芯片正是当时中美技术差距最大的领域,其中的核心难点集中在射频前端部分,射频前端中的PA放大器更是行业公认的技术难关。从当年第四季度开始,射频领域的主流美国企业Avago和Qorvo开始推广包含PA、开关和滤波器等部件的模组方案,但华为在推出P30和P30 Pro两款产品时,特意把PA单独拆分出来,从这个动作就可以看出,华为当时已经在有意识地规避PA的供应风险,因为模组里的其他部件,日本和国内的供应链都可以实现稳定供应,华为也一直在持续推进自研PA的相关工作,有公开信息显示,海思2018年自研的中低端PA产品已经发货五六千万个。

除此之外,海思还研发了模拟和数字混合的芯片产品,比如高速数模转换器(DAC),华征在参与该项目评审时发现,虽然华为当时基本没有使用这款产品,但始终有专门的团队在持续推进相关研发,这款海思数模转换器的技术指标,和美国大厂ADI的最新产品指标相比只差了一点点。海思图灵业务部针对完全自主知识产权的CPU已经研发了好几年,相关研发团队的人数达到数百人。潘可为在海思参与过一个存储器芯片的项目,当时该产品的海外供应商漫天要价,于是海思组建了一个三四个人的小团队,用一年半的时间完成了相关研发,流片出来的产品完全可以投入使用,但当时海外供应商已经主动把产品价格降了下来,这款自主研发的存储器芯片的所有技术文件最后全部归档封存。

各方公开的信息都显示,华为并非对后续出现的产业困局完全没有预判,内部开展的相关准备工作远早于2017年的中兴事件。早在2012年,华为和中兴就遭到过来自美国的相关质疑,那些围绕合规和战略安全展开的讨论,直接刺激任正非下定决心要摆脱对外界技术的依赖。在当年的2012实验室座谈会上,任正非明确表示,哪怕芯片相关的技术暂时没有实际用处,也还是要继续做下去,一旦公司出现战略性的漏洞,损失的就不是几百亿美金,而是几千亿美金,公司多年积累的财富,很可能就因为那一个技术短板,被别人卡住脖子,最终陷入发展困境。

在华为持续推进芯片自主研发的过程中,也遭遇过核心技术被窃取的重大事件。海思公司作为华为公司的全资子公司,专门负责华为的芯片研发业务,华为于2011年启动Wi-Fi芯片研发项目,后续交由海思公司负责该项目,投入了大量人力物力进行长期自主研发,取得了Wi-Fi芯片对应的全部技术信息,并且采取了合理的保密措施。被告人张某原系海思公司射频芯片开发部门负责人,离职后创立尊湃公司,尊湃公司成立于2021年,主营业务为高端芯片设计,张某在新公司成立前后拉拢周某甲、刘某、周某乙、顾某等人加入,任命4人担任高管并负责相应的技术部门。张某等5人经过共同商议,决定研发与海思公司同类的Wi-Fi芯片,为了缩短研发周期、迅速投入量产、加快吸引融资,经张某指示,周某甲等人以优厚的薪资待遇、广阔的发展前景等为条件,继续招募海思公司员工高某、王某等7人加入尊湃公司。这7人在离职前后应尊湃公司的要求,自行或者勾结仍在海思公司任职的员工赵某、屠某,以截屏、抄录、微信传输等不正当手段获取海思公司的技术信息,用于尊湃公司的芯片研发,涉案的技术信息多达40余项,全部属于尖端技术。

2024年4月10日,上海市检察院第三分院对张某等14人以侵犯商业秘密罪向法院提起公诉,审查起诉期间,检察机关依法讯问了被告人,向商业秘密权利人告知了诉讼权利义务,并且重点对涉案技术信息是否具备非公知性和同一性进行了全面审查。2025年7月28日,上海市第三中级人民法院作出一审判决,采纳了检察机关的起诉意见和量刑建议,认定14名被告人全部犯侵犯商业秘密罪,其中张某被判处有期徒刑六年,并处罚金300万元;周某甲、刘某、周某乙、顾某被分别判处有期徒刑五年至三年,并处罚金150万元至120万元不等;高某、王某等9人被判处有期徒刑并宣告缓刑,并处罚金100万元至20万元不等。14名被告人在判决作出后的十日内均未提起上诉,目前一审判决已经正式生效。华为通过刑事诉讼的手段,成功追究了窃密者的法律责任,不仅捍卫了自身的巨额研发投入和知识产权,也向外界展示了其维护自身合法权益的坚定决心,华为内部论坛“心声社区”在判决作出后发文,将其称之为“知识产权保卫战的决定性胜利”。

除了核心技术被窃取的风险之外,华为在芯片自主研发的推进过程中,还遭遇过恶意造谣的风波。8月底9月初,一条视频在各大网络平台广泛传播,一名手机维修博主拆解华为Pura 70,声称发现手机里的三星内存被打磨掉了原厂标识,重新印上了华为的编码,配文暗示华为用三星芯片打磨冒充自研,“汉芯2.0”的相关标签在网络上快速扩散。这条视频很快冲上数码内容平台的热评前排,“造假”“伪国产”“打磨芯片”的相关说法广泛传播,大量网友来不及核实相关信息,被视频营造的所谓“实锤感”裹挟,愤怒情绪在网络上快速蔓延。但仅仅过了两天,事件就出现全面反转,专业拆机博主下场进行真机对比,立马发现了其中的问题,所谓的“打磨痕迹”根本不在芯片上,而是在芯片上方的金属屏蔽壳上,把屏蔽壳揭开之后,芯片的原厂丝印完好无损。随后原爆料博主自己删除了相关视频,公开发文道歉,承认那颗所谓“被打磨”的芯片是自己动手加工的实验样品,根本不是华为拆机的原装件,发布相关视频的目的只是为了博取流量。9月3日,多个网络平台开始集中清理相关造谣内容,这起事件才基本平息。

9月7日,华为在发布Mate XT 2三折叠手机的同时,正式推出全球首款基于“韬定律”理论打造的商用芯片麒麟9050 Pro。“韬定律”由华为于当年5月正式提出,核心是以“时间缩微”替代“几何缩微”,也就是通过架构创新缩短信号传输时间,而非单纯追求晶体管尺寸的缩小。麒麟9050 Pro采用的“逻辑折叠”技术是该理论的首个落地成果,将芯片内的逻辑单元分层堆叠,并加入垂直互联通道,大幅缩短信号路径、降低传输时延。根据华为董事、半导体业务部总裁何庭波此前发表的相关论文,逻辑折叠技术利用先进晶圆对晶圆混合键合工艺,可以在相近的芯片面积内集成更多晶体管,麒麟9050 Pro的晶体管密度较上一代产品提升55%,关键任务功耗最高降低66%,发热控制表现更加优异。

在发布会现场,华为终端BG董事长余承东详细讲解了麒麟9050 Pro的三大核心计算单元,CPU采用自研9核灵犀架构,配置为1超大核加2性能大核加4能效大核加2小核,引入超线程技术,单核峰值性能提升超过24%,多核并发性能提升超过52%。GPU方面,马良GPU的计算单元与缓存实现翻倍,渲染性能提升142%,支持5000万线光线实时追踪。NPU方面,达芬奇架构实现行业首个端侧MoE全模态大模型落地,总参数达到300亿、激活参数为20亿,在没有网络连接的环境下也可以完成语音整理相册的相关操作。在通信能力上,巴龙基带实现天地一体融合通信,卫星寻呼成功率提升42%。麒麟9050 Pro在散热方面采用多通路导热封装技术,配合超大VC石墨烯跨轴散热系统,游戏场景下的机身温升下降2.5℃。安全方面,这款芯片提供双重芯片级保障,实现业界首款后量子密码算法检测及EAL5+CCRC认证。

7月3日,华为半导体业务部总裁何庭波更新了韬定律V2版本,补充了麒麟2026与Kirin 9030 Pro的多项对比数据,在固定成熟制程保持不变的前提下,仅依靠LogicFolding架构就实现了多项核心指标的突破,晶体管密度从155MTr/mm²提升至238MTr/mm²,整体提升55%;同等性能下功耗降低41%,核心供电电压从1.1V降至0.9V;大核主频提升13%,麒麟2026的大核主频达到3.1GHz;单核心时钟缓冲器减少50%、时钟偏移降低25%、布线总长缩短30%;SRAM存储工作频率提升40%以上;片上高速互联面积缩减55%,供电稳定性同步提升。麒麟2026当前的技术实现工艺条件也全部公开,面对面混合键合间距达到1.5μm,未来目标做到1μm以内,齿比接近1;晶圆对位精度小于0.5μm;TSV垂直通孔尺寸、隔离区小于1.5μm,通孔间距小于6μm;搭载智能冗余修复技术,产品良率接近100%,通孔失效概率小于100ppm;当前采用选择性局部折叠方案,仅在性能关键路径使用相关技术,不对整颗芯片进行全堆叠,以此控制散热压力,未来还会发展3到4层的全多层折叠技术。除此之外,韬定律V2版本还明确了2030年的昇腾990产品,将首次在AI加速器中引入逻辑折叠技术,2030到2035年期间,将以昇腾990架构为基础持续迭代,硬件集成度的目标是实现100倍以上的提升。

(编辑:徐松丽)