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全网首发!中兴芯片的最强揭秘!

2019-08-06
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上个月初,中兴通讯总裁徐子阳接受了央视《对话》栏目的采访。在采访过程中,徐子阳谈到了中兴通讯的研发投入及进展。

其中,在芯片研发进展方面,他透露:“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


这个消息很快吸引了业界内外对中兴通讯芯片研发能力的广泛关注。

众所周知,去年4月,美国政府对中兴通讯进行禁运制裁,对中兴业务造成沉重打击,直接导致中兴进入“休克”状态。最终,在缴纳巨额罚款、解雇高层雇员等惨痛代价的情况下,中兴才和美国政府达成了和解。

这一事件,震惊了国人。很多人认为,中兴通讯在包括芯片在内的核心技术上,存在严重的不足。

如今中兴表示自己具备目前最先进工艺制程的芯片研发能力,究竟是不是在吹牛呢?中兴的芯片水平,到底处于什么样的层次呢?


小枣君经过多方访谈和资料收集,整理了今天这篇文章,希望能够揭开中兴“芯片”的神秘面纱。



    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。

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)信号之间一个数模/模数转换的地方,这个地方同时对信号进行/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。


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。


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。


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。



     结  语     




随着举国上下对芯片自主研发的重视度不断提升,加上5G这个难得的历史机遇,我相信中兴的芯片之路一定会向更好的方向发展。


当越来越多的中国芯片企业成长起来,当国内的芯片产业链走向成熟,我们就能够真正把命运掌握在自己的手里,拥有更踏实的未来。



——  全文完  ——


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