Ascend D2拆解海思让日本技术人员连呼了不起

飞扬紫百合

海思半导体最初受到关注是在2012年2月于西班牙巴塞罗那举行的“世界移动通信大会（MWC）2012”上。华为在会上发布了高端智能手机“Ascend D quad”，这款智能手机配备了海思半导体开发的四核应用处理器“K3V2”。另外，NTT DoCoMo于2013年4月作为2013年春季机型推出的“Ascend D2 HW-03E”配备的基带处理LSI和RF信号收发IC也都是海思半导体生产的（图1）。


Ascend D2的外观
       对于海思的技术实力，一位长期分析各公司半导体芯片的技术人员（以下用“技术分析员”代指）吃惊地说：“能提供完成度如此高的芯片组的，基本上只有高通、联发科和展讯通信。”而且，Ascend D2是NTT DoCoMo春季款中唯一支持LTE CAT4*的。如果仅按推出时间来评价的话，已经超过了高通。

*LTE CAT4：LTE根据利用技术的难易度分为CAT1～5。CAT4利用20MHz通信频带时，下行数据传输速度最大为150Mbit/秒。NTT DoCoMo利用15MHz，提供最大112.5Mbit/秒的服务。

       不过，目前关于海思的信息非常少，该公司的实际情况是个谜。《日经电子》通过拆解Ascend D2来尝试了解其实力。


图1：设计简洁的“Ascend D2”
几乎所有功能都集中在主板上，实现了小型化。（摄影：Fomalhaut Technology Solutions）

主要部件由台积电制造  

       拆解Ascend D2后发现，该产品由主板和配备麦克风及振动器等的子板构成，设计简洁明了。

       拆解组从主板上拆下了主要部件，详细构成示意图见图2。从图中可以看出，作为智能手机“心脏”的移动通信用芯片都是海思制造的。周边芯片主要采用美国半导体厂商的产品。


图2：主要芯片由海思制造
Ascend D2中，智能手机系统的核心部件——应用处理器、基带处理LSI、RF信号收发IC及电源管理IC全都是采用海思的产品。（构成和厂商名是《日经电子》推测的）

       那么，海思的芯片是在哪制造的呢？拆解组拆下芯片的封装，观察裸片（图3）后发现，基带处理LSI、应用处理器和RF收发器IC从芯片四角的形状来看是台积电制造的。


图3：主要芯片由台积电制造
基带处理LSI和应用处理器采用40nm工艺技术，RF收发IC采用65nm工艺技术。从芯片的四角形状可以推测是台积电制造的。

       制造技术的工艺方面，基带处理LSI和应用处理器采用的是40nm工艺，RF信号收发IC采用的是65nm工艺。英伟达的应用处理器“Tegra 3”等也采用40nm工艺制造，因此，可以说海思的芯片基本上采用了最尖端的制造技术。

       看到布线图案后，技术分析员评价说：“非常正统，技术水平不逊色于高通和联发科。”

确保大量开发人才

       对于新兴厂商海思能开发支持LTE的基带处理LSI一事，技术分析员表示，“基带处理LSI的设计并没有那么难，这没什么好吃惊的”。但基带处理LSI需要与移动通信运营商的基站相互连接，因此需要庞大的互连测试，这才是开发时的瓶颈。因此，“能这么快支持LTE CAT4非常了不起”。

       款速进行互连测试的方法是，大量导入用于互连的试验装置和人员，同时进行试验。因此，可以推测海思确保了大量的互连测试装置和人手。对于海思来说，其母公司华为是移动通信基站领域的大型企业，可能为其提供了相关经验。

       技术分析员推测：“海思基本没公开过企业规模等信息，员工数量是个谜，不过应该有几百人在开发基带处理LSI。”

可能还有软件技术人员

       应用处理器方面，arm公司提供POP（处理器优化包），其中含有面向特定半导体工艺优化IP内核设计数据所需的信息。利用该服务的话，“任何人都能制造一定程度的高性能应用处理器”（技术分析员）。

       但海思看起来不像是用了POP，因此技术分析员推测，该公司“内部应该有强大的封装团队”。由此也可以推测，该公司有几百人在从事设计等工作。

       RF信号收发IC的设计必须要对模拟和数字进行优化，因此离不开技术经验的积累。技术分析员表示，“没想到中国厂商也积累了这么丰富的技术”。

       另外，基带处理LSI用和应用处理器用电源管理IC均采用110nm工艺制造（图4），不过不清楚是哪家厂商代工的。技术分析员说：“虽然电源管理IC本身的设计不太难，但需要全面把握OS和应用进行电源管理，所以需要具备软件知识。可见该公司还有大量的软件技术人员。”


图4：电源管理IC也是海思开发的
开发电源管理IC的开发需要软件知识，估计海思也积累了这方面的技术经验。

与华为一起飞跃？

       综上所述，可以推测海思半导体雇佣了大量的半导体设计和通信领域的技术人员以及软件技术人员，在集中开发特定的半导体芯片。“从欧洲和日本的大型半导体厂商进行大规模重组的现状来看，雇佣这些技术人员并不难”（技术分析员）。而且，海思制造的半导体基本上都被华为生产的智能手机、平板电脑和移动路由器采用，在经营上具有优势。

       技术分析员表示，“可以认为，曾几何时的日本电子厂商设立半导体制造部门制造产品的情况正在中国厂商华为身上再现”。今后，海思将会为华为的飞跃助一臂之力。