华为海思业务板块和产业链梳理

  最近一直在调研昇腾系列的GPU，顺带把海思的整个业务板块和产业链梳理了一下。后面会多写点跟昇腾系列相关的文章。

  深圳市海思半导体有限公司，作为华为旗下全资子公司，在全球半导体领域占据领头羊。其前身可追溯到 1991 年华为启动的集成电路设计及研发业务，1993 年成功推出华为第一块数字 ASIC 芯片。2004 年，深圳市海思半导体有限公司正式成立，开启了在 EDA 平台上独立设计芯片的征程。

  海思专注于无晶圆厂半导体与器件设计，为华为提供全面的芯片解决方案。从应用场景来看，智慧家庭、消费电子和行业（城市 & 工业）三大板块都有海思的身影；从产品体系分析，海思构建了涵盖广域物联、短距物联、手机穿戴等九大体系的庞大版图。凭借深厚的技术积累，海思在手机终端、移动通信、数据中心、人工智能等前沿领域都站稳了脚跟，研发出麒麟、昇腾、鲲鹏、巴龙和凌霄五个系列的处理器。

  华为，这个全球知名的科技公司，在经历了重重挑战后强势回归，业绩十分亮眼。2023 年，华为全球出售的收益达到 7041.74 亿元，同比增长 9.60%，净利润更是高达 869.5 亿元，同比大增 144.5% ，甚至超过了 2020 年全面制裁前的水平。

  华为可以在一定程度上完成如此华丽的转身，海思起到了至关重要的作用。海思作为华为的芯片部门，是一家全球领先的半导体与器件设计公司。它凭借全场景联接、全域感知、超高清视音频处理等一系列自有核心技术，为华为打造了坚实的硬件底座。可以说，没有海思在芯片领域的突破，就没有华为如今的强势回归。

  麒麟芯片诞生于 2014 年，首款麒麟 910 芯片的问世，标志着华为在移动处理器领域迈出了坚实的第一步。此后，麒麟芯片不断迭代，麒麟 990 系列、麒麟 9000 系列等产品凭借先进的制程技术，带来了强大的计算和图形解决能力。其中，麒麟 9000 作为业界最高集成度的 5nm 5G SoC，采用全球顶级 5nm 工艺，集成 153 亿个晶体管，展现了海思在芯片设计领域的高超水准，巩固了华为在高配置手机市场的地位。

  鲲鹏是华为打造的创新计算架构，致力于为公司可以提供高性能、低成本且安全的计算平台。鲲鹏计算产业涵盖了从芯片到服务器，再到操作系统、数据库等全栈 IT 基础设施。鲲鹏 920 处理器面向数据中心，以低功耗、强性能著称，包含 “算、存、传、管、智” 五个产品系统体系。基于鲲鹏 920，华为推出 TaiShan 服务器，主要使用在于大数据、分布式存储等场景，推动着鲲鹏计算产业不断发展。

  在移动通信领域，海思巴龙表现卓越。它不仅领先商用 LTE Cat.4、Cat.6 等多项技术，还率先推出 5G 商用终端芯片，助力 5G 产业腾飞。新一代巴龙 NB-IoT，采用基带 + MCU + 计量三合一高集成方案，大大降低模块尺寸，适用于水务、燃气等广域网窄带物联场景；巴龙 RedCap 端网协同方案，则在消费级车联网、穿戴等领域实现了高速上载、精准定位等功能。

  昇腾系列聚焦AI领域，助力 AI 从中心侧向边缘侧延伸。目前，昇腾最重要的包含 310 和 910 两款主力芯片，均采用华为的达芬奇架构，支持多种混合精度计算，适用于训练及推理场景。华为还计划在今年第四季度推出昇腾 910C 芯片样机，并于 2025 年第一季度实现量产，其价值量接近前款昇腾 910B 芯片的 1.5 倍。此外，华为基于昇腾系列构建了 Atlas AI计算解决方案，涵盖多种产品形态，已累计发展众多硬件和软件伙伴，孵化和适配了大量大模型及 AI 场景方案。

  海思的经营事物的规模极为广泛，扎根核心能力和技术，为行业提供芯片、器件、模组和板级解决方案，业务覆盖多个关键领域，构建了庞大且完善的芯片产业版图。 在联接领域，海思以 ICT 技术为基础，深耕通信技术数十年，为智慧城市、智慧家庭、消费电子提供全场景、全介质的物联网联接技术和解决方案。从广域蜂窝到短距无线，其技术无处不在，像在智慧家庭 GPON、WiFi 等方面都有丰富的产品布局。

  在智慧媒体芯片及部件领域，海思近二十年的研发经验使其能够打造业界顶级的通用媒体处理平台。通过领先的计算画质、音频技术，为用户所带来极致视听体验。同时，它还开放支持多种大模型，增强自然交互体验，其产品大范围的应用于电视、投影、机顶盒等设备，服务亿万家庭。

  智慧视觉芯片及部件方面，海思同样表现出色。凭借近二十年的视觉芯片研发经验，其越影 AI ISP 技术提升了恶劣环境下的画质表现，NPU + VPU 双核引擎驱动的高效能 AI 计算平台，让其产品大范围的应用于公共安全、智能交通等多个行业。

  在显示交互领域，海思继承了在安防、媒体等领域的技术积累，在大尺寸和小屏显示方面均取得商业成功。不仅在高档大屏 TCON/Driver 领域表现出色，还应用于华为旗舰手机 Mate 60 全系列，同时超前布局硅基 Micro LED 微屏产品，为轻薄形 AR 眼镜提供解决方案。

  此外，在 MCU、模拟芯片、智能感知、光模块、激光显示、手机终端 + 移动通信、昇腾 + 鲲鹏等领域，海思也都有深厚的技术积累和出色的产品表现。例如，海思的昇腾系列助力 AI 从中心侧向边缘侧延伸，鲲鹏系列满足数据中心计算多样化需求。

  2024 年，海思在展会上推出 “5+2” 智能终端解决方案，标志着其从单芯片产品向解决方案的转型。该方案围绕智能终端的感知、联接、计算、表达四大核心能力，满足了多样化的市场需求。

  鸿鹄媒体以媒体 SoC 为核心，融合 AI 视觉、星闪等技术，为电视、投影等设备带来极致的音视频体验。其中鸿鹄 T900 旗舰方案拥有 8 核 CPU + 12 核 GPU + 4TOPS NPU，超强性能驱动计算音画和智能交互的全面革新；鸿鹄 TV 搭载摄像头，开创 AI 体感游戏等新交互场景；家庭娱乐中心引入星闪联接，使能 K 歌麦克风、游戏手柄等支持多人畅享的应用；鸿鹄投影采用全新的 3LCoS 影院级架构，带来 8K/4K 超高清画质、10000:1 超高对比度、抗光性高达 96% 的影院级体验，同时复用鸿鹄 TV 全套交互体验并支持智能防射眼、自动校准等智慧功能。

  朱雀显示针对大中小微屏，提供全场景显示交互解决方案，推动显示产业向绿色节能、健康护眼方向发展。海思推出面向大尺寸显示屏的 HLA 低能耗技术和面向中小尺寸显示屏的系统级 ARP 低功耗技术，助力显示终端能耗平均降低 30% 以上，联合产业伙伴共筑中国显示能效新标准。朱雀显示创新开发了 AI 真实显示技术，让显示更真实、更流畅、更实时。针对长时间使用显示终端用眼健康问题，从生物学原理深入剖析，以数模混合、光电交叉设计打造了护眼不发黄、低亮无频闪、3D 不眩晕等护眼且画质无损的技术，为广大购买的人提供真正用眼舒适的产品。

  越影视觉引入 AI 端侧大模型和 OpenHarmony 鸿蒙操作系统，引领影像 AI 升级。新一代 AI ISP 技术解决了行业摄像机的黑光痛点，AI PQ、AI 超分等技术为消费级产品带来影视级画质。越影支持 AI 大模型端侧部署，与海思新一代 NPU 平台深度结合后，智慧化水平在性能、精度、功耗上都有显著提升，提升了无人机、智能汽车等应用的操控和服务体验。

  凌霄网络支持 Wi-Fi 7 和星闪异构网络融合，打造全屋低时延联接中心。海思深耕通信根技术 20 多年，深层次地融合 Wi-Fi、星闪、PHY、PLC 等技术，打造凌霄网络解决方案，加持 AI 重构全屋网络新体验。AI 超级组网，通过首创的 AI 逐包聚合算法，网线 / Wi-Fi / 光纤 / PLC 多介质叠加传输，打造又快又稳定的分布式组网，轻松覆盖大平层、复式、别墅。海思独创的 AI 抗干扰技术，依托本地 AI 核、强化学习算法和 100 + 万干扰训练样本，智能学习家居环境干扰情况，大大降低来自邻居 Wi-Fi、蓝牙、微波炉等设备的干扰。

  巴龙无线则在广域无线物联领域持续发力，为各行业提供稳定的联接。新一代巴龙 NB-IoT 用于广域网窄带物联，通过基带 + MCU + 计量三合一高集成方案，大幅度的降低模块尺寸；基带自适应 / RFIC 硬化的低功耗方案，联接永久在线 针对摄像头 IPC、移动支付等海量中速率宽带物联景，提供稳定可靠的极致性价比方案。巴龙 RedCap 端网协同方案，在消费级车联网、穿戴、能源电力等领域，均能达成超高的上载速度、更精准的定位、更广的联接。

  此外，“5+2” 解决方案中的 “星闪 IoT” 和 “A²MCU” 两大生态解决方案也颇具亮点。星闪作为中国原生的新一代无线短距通信技术，海思热情参加其标准制定，布局多项原子能力；A²MCU 则基于 RISC-V 指令集，融入嵌入式 AI 等创新特性，助力家电行业实现绿色节能和智慧化。

  海思的发展对半导体国产化的推进作用显著，其产业链覆盖芯片代工、封测、设备、材料等多个环节，带动了上下游产业协同发展，加速了国产替代的步伐。

  以 2021 年数据为例，终端芯片中国大陆国产化率约为 11.53%，大陆芯片厂商营收占全球芯片市场规模的 4%；中游制造环节，大陆晶圆制造国产化率约为 18.62%，大陆企业营收占全球比重约 6.45%，封测国产化率约为 41.43%，大陆企业营收占全球比重约为 14.35%；上游支撑环节，核心半导体设备的国产化率较低，根据中国电子专用设备工业协会和 SEMI 数据测算，国产化率约为 7.59%，零部件市场碎片化，自主化程度更低，通过统计国内主要是做半导体零部件业务的公司的营收，国产化率约为 4.87%，EDA&IP 市场空间存在限制，但重要性更甚，国产化率约为 16.14%，半导体材料整体国产化率情况较好，但关键领域国产化率仍然很低，通过统计国内上市公司半导体材料业务营收，国产化率 27.91%，许多关键材料的国产化率仍然很低，如 12 英寸大硅片、光刻胶、掩膜版、抛光材料的国产化率仍低于 10%，需要持续研发创新进行突破。

  海思在国产芯片设计企业中具有坚定的国产化决心。中国芯片市场规模超万亿，国产芯片已占据半壁江山，但其他芯片厂商规模有限，难以支撑上游全方面国产化。海思的规模决定了中国半导体上游国产化的上限，只有海思规模达到千亿以上，上游环节才可以获得较高的国产化上限。目前海思营收规模预计在 200 - 300 亿人民币，对上游国产化拉动有限。但当海思规模扩大，其对上游各环节的拉动作用将十分显著。例如，销售一颗 100 元的芯片，平均给上游各环节带来的价值为：3.3 元（EDA&IP）、36.58 元（晶圆制造）、8.09 元（封装制造）、20.48 元（设备）、11.38 元（材料）、11.12 元（零部件）。而 2023 年全球半导体销售额为 5269 亿美元，中国大陆半导体销售额为 1552 亿美元，意味着，中国大陆半导体上游各环节国产化的空间分别为：51.22（EDA&IP）/567.72（晶圆制造）/125.56（封装制造）/317.85（设备）/176.62（材料）/172.58（零部件）亿美元。

  在代理和分销领域，深圳华强、力源信息、中电港等企业作为海思的重要合作伙伴，负责代理销售海思全系列新产品。半导体设备 & 封测方面，华天科技、长电科技、通富微电等为海思提供封测服务，北方华创则提供设备与服务。检测 & 试验服务领域，广电计量、苏试试验等企业为海思提供专业检验测试服务。在 Wi-Fi 和家庭网关领域，天邑股份、共进股份等与海思开展合作。此外，润和软件、四川长虹等众多厂商也与海思紧密合作，一同推动国产芯片在各个关键环节的技术进步，提升国内半导体产业的自主可控能力。

  海思的发展也带动了相关产业链标的的发展。 在 EDA 领域，华大九天作为国产 EDA 破局者，产品覆盖多个应用领域，为芯片设计、制造、封测环节提供高效工具。随着国内 14nm 以上制程 EDA 工具国产化推进，华大九天有望实现业绩高速增长。

  晶圆制造的设备和零部件领域，北方华创作为国内设备平台型领先厂商，产品大范围的应用于多个新兴行业；芯源微立足涂胶显影，拓展多种设备，获得多家头部晶圆厂订单；中科飞测专注检测和量测设备，产品应用于国内集成电路制造产线；富乐德提供设备精密洗净服务，零部件翻新业务有望成为新的业绩增长点；新莱应材作为高洁净材料领先者，产品进入国际领先设备厂商。

  前道材料领域，安集科技业绩快速成长，产品平台不断拓展；上海新阳新功能材料验证量产持续推进；彤程新材全力发展光刻胶，有望化解高端光刻胶 “卡脖子” 风险。

  封装测试领域同样涌现出众多潜力企业。在封装设备方面，劲拓股份布局半导体设备领域，产品得到头部厂商认可；新益昌以固晶机为核心，LED 固晶与半导体封装双轮驱动。封装材料领域，兴森科技是国产 IC 载板领导者；华海诚科是国产环氧塑封领先企业；德邦科技多领域布局高端电子封装材料；华正新材突破 CBF 积层绝缘膜；深南电路深耕高端领域，封装基板业务取得突破。测试厂方面，伟测科技聚焦第三方集成电路测试，增长逻辑清晰。测试设备领域，长川科技测试机出货持续增长，有望在国产替代中受益。

  海思在芯片领域的成就有目共睹，它不仅助力华为在全球科学技术舞台上绽放光彩，更是肩负着推动中国半导体产业自主可控发展的重任。随着海思的持续发展，其对中国半导体产业链的拉动作用将愈发显著，相关产业链企业也将迎来更多发展机遇。相信在海思的引领下，中国半导体产业定能打破国外技术封锁，实现从追赶到超越的跨越，在全球半导体市场中占了重要地位。

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