中兴芯片史揭秘

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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，有一个数模/模数转换的地方，这个地方同时对信号进行上/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。