4月28日晚间消息，据日经新闻，华为、意法半导体将联合设计晶元。

目前有哪些消息了？联合设计的方向是什么？用于什么平台？这对中国晶元未来突破美国封锁能带来多大的帮助？

利益相关，前华为员工，现IC从业者来详细回答下这个问题。

要谈深入，我们可以不理解半导体是什么怎么工作，但是一定要先了解全球的半导体产业链。

（注：以下部分数据来自于中商产业研究院，仅为分享，不盈利，侵删）

其实下面这个图就比较简单明了，直接从上游支撑+中游制造+下游应用就概括了产业链的整体，而且描述的很形象。

一. 半导体产业链上游分析

上游支撑主要包括半导体材料和半导体设备

  1. 半导体材料是指电导率介于金属和绝缘体之间的材料，是制作晶体管、集成电路、光电子器件的重要材料。半导体材料种类繁多，主要有衬底（矽片/蓝宝石/GaAs等）、光刻胶、电子气体、溅射靶材、CMP材料、掩膜版、电镀液、封装基板、引线框架、键合丝、塑封材料等。还需要光刻胶、特种气体、刻蚀液、清洗液等众多的材料。

半导体材料主要应用在晶圆制造和晶元封测阶段。由于半导体材料领域高端产品技术壁垒高，而中国企业长期研发和累计不足，中国半导体材料在国际中处于中低端领域，大部分产品的自给率较低，主要是技术壁垒较低的封装材料，而晶圆制造材料主要依靠进口。

中国主要半导体材料类上市公司我列举了下，不知道大家听过几个.

（注：经评论区朋友指正，隆基股份虽然主营业务包括半导体材料，但是它生产的硅晶片主要用于光伏产业，国内硅晶片主要还得看中环股份。谢谢，特此标注。）

2. 半导体设备作为半导体产业链的支持行业，主要应用于IC制造、IC封测。其中，IC制造包括晶圆制造和晶圆加工设备;IC封测主要用封测产进行采购，包括拣选、测试、贴片、键合等环节。目前，中国半导体设备国产化低于20%，国内市场被国外巨头垄断。

我这也列举了中国主要的半导体材设备上市公司：

二. 半导体产业链中游分析

半导体产业链的中游为半导体终端产品以及其衍生的应用、系统等。半导体产品按功能区分，可以分为集成电路、光电子器件、分立器件和感测器等四大类。

目前，三星、Intel、SK海力士是全球半导体领先企业，而美光科技、博通、高通、德州仪器、西部数据、意法半导体、恩智浦半导体同样靠前。

注意，意法半导体出现在这里了。

意法半导体（ST）公司成立于1987年，是义大利SGS半导体公司和法国汤姆逊半导体合并后的新企业，从成立之初至今，ST的增长速度超过了半导体工业的整体增长速度。自1999年起，ST始终是世界十大半导体公司之一。

意法半导体是业内半导体产品线最广的厂商之一，从分立二极体与晶体管到复杂的片上系统（SoC）器件，再到包括参考设计、应用软体、制造工具与规范的完整的平台解决方案，其主要产品类型有3000多种。意法半导体是各工业领域的主要供应商，拥有多种的先进技术、知识产权（IP）资源与世界级制造工艺。

这里我们再拆解下华为，华为当前的主要BU构成是无线+终端+海思+智能汽车解决方案，我们平时说的海思就处于半导体产业链的中游，并且是全球前十的Fabless设计公司。至于无线和终端以及我们的智能车联网则属于半导体产业链的下游，我们放到后面分析。

三. 半导体产业链下游分析

半导体产业链下游主要包括通信及智能手机/PC/平板电脑/工业/医疗/消费电子/其他，随著人工智慧的快速发展，以及5G、物联网、节能环保、新能源汽车等战略性新兴产业的推动下，半导体的需求持续增加。上面我们提到的华为无线和终端以及车联网就属于半导体产业链下游产业。

所以，从半导体行业方向分析，华为是一家集Fabless设计和下游终端产业一体的公司，那么怎么看待这次的新闻：华为、意法半导体将联合设计晶元？

据《日经亚洲评论》报道，两名熟悉内情的消息人士透露，华为正与欧洲晶元制造商意法半导体（STMicro）联合设计手机和汽车相关晶元，以保护自己免受美国政府可能收紧对华出口限制的影响。

消息人士称，与意法半导体的新合作，也旨在加快华为自主驾驶技术的发展。

我们看看重点：自主驾驶技术，避免出口限制。

华为14年开始密谋车联网以来，就已经能看出其野心和魄力了，鸡蛋永远不可能放在一个篮子里，当年华为无线由于4G的原因还处于行业巅峰，终端也在余大嘴的加入下呈现龙抬头之势，就能够目光远大的开始布局车联网和自主驾驶，这点不能不服，车联网势必成为华为在5G时代的组合拳杀手锏。

但是现在华为也遇到了困境，就是中美贸易限制。华为目前最怕的是什么？是怕美国要求台积电等关键晶元制造商在使用美国设备为华为生产晶元时必须申请许可证，害怕EDA软体被美国公司新思科技（Synopsys）和Cadence断供（由于美国贸易黑名单，华为现在还无法从这些供应商获得最新的支持）。

大家都知道，华为的晶元部门海思是全球顶尖的晶元开发商之一，也是中国第一大晶元设计公司。它目前依靠台积电生产其许多先进晶元。其实除了设计移动和网路设备处理器晶元（大家熟悉的麒麟系列），以及供华为自己使用的数据机晶元之外（或许大家还不够熟悉的巴龙系列），它也是世界上最大的监控摄像头晶元开发商和领先的电视晶元供应商。而看看意法半导体，专注于感测器晶元，如陀螺仪、加速度计、运动、光学和图像感测器。

首先，两者在自主驾驶技术上的合作是强强联手，刚好各自业务能够匹配，这种合作层面确实能够使得一些关键技术获得一些突破，符合华为自动驾驶战略上的推进。

但是我觉得另外一个重要原因，就是与意法半导体在一些先进晶元上进行合作，而不是主要在华为内部设计晶元，并且直接从合同晶元制造商那里订购生产，可能有助于使华为免受美国的打击。除此之外，此次合作还使华为能够获得开发高级晶元如Synopsis和Cadence所需的最新软体。如果美国后续对华为施加「核选项」，阻止台积电为它生产晶元，那么这种晶元联合开发方案将使华为有更大的灵活性来帮助自己做些突破。

写在后面：全球半导体行业风波诡谲，而这又是中国发展的命脉所在。衷心希望华为能度过这次难关，也希望更多的上游和中游企业能加速发展，助力中国半导体腾飞。

意法半导体其实也是一家晶圆代工企业（它同时是IDM和Fab），fabless可以在意法半导体生产。这样一来在当前华为被美国制裁的情况下意法半导体可以对华为（海思）起到一个兜底的作用。因为意法半导体对美国的独立性是很强的。我了解有国内的军用晶元（DSP，FPGA）曾经被SMIC拒绝转到意法半导体流片的例子（SMIC的用户协议里声明了如果你的产品有军事用途一定要特别申报，一般不批；SMIC里面一直驻扎了美国合规官），可以给华为提供一个重要的后备选项，虽然意法半导体的逻辑工艺和台积电差距很大（贡献营收的主力逻辑工艺大概40-45nm的水平）。

此外意法半导体在特殊工艺如BiCMOS，SOI，MEMS等方面是世界领先的，华为（海思）在通讯，射频，感测器等领域很需要这些特殊工艺。

那么在以上领域，双方的联合设计主要是意法半导体向华为提供代工的技术支持

至于说车规晶元，我觉得这是意法半导体吃饭的玩意，一时还不会拿出来和华为一起玩。在车规晶元最时髦的AI（ML）领域，欧洲厂家与世界先进水平有差距，华为则达到了世界先进水平，这里双方可能有合作的空间，华为可以向意法半导体提供相关的技术和IP。

不少朋友分析了关于车载晶元方面华为和意法之间合作的可能，我来分析一下意法的半导体技术对于华为通信产品的意义。

意法半导体在先进CMOS工艺方面不算最领先的，但是其主打的技术路线silicon-on-insulator（SOI）技术对于通信市场非常有意义。事实上，从SOI方向来看，意法是全球SOI的领跑者之一。

SOI对于通信领域的意义主要在于射频前端（FEM）。通常来说，FEM会包括天线tuner、天线开关switch、低杂讯放大器LNA、功率放大器PA等器件。最初，这些器件都是分立器件，而且很多都是用III-V工艺实现。而在最近几年，趋势是使用SOI技术来实现这些器件。使用SOI工艺的成本相比III-V工艺更低，集成度更好。而意法在SOI的基础上更是拥有为了FEM专门优化的RF-SOI技术，可以更加提升使用SOI做FEM的性能。

目前，FEM全球最领先的几家公司还是Qoorvo，Skyworks，Broadcom等，相信华为在这方面去和SOI的领跑者之一意法合作，能大大增强华为在FEM领域的实力。随著5G时代的逐渐来临，新的FEM对于无线通信越来越重要，因此华为在这个时间点布局意法的FEM是明智之举。另外，除了5G之外，目前手机晶元设计也在追求全栈化能力，即需要从FEM到RF-SOC到系带和AP都能做，这样才能把尽量多的产业链价值把握在自己手里。高通之前和TDK合资做FEM就是出于补齐它在FEM方面的短板（因此目前高通是能覆盖全栈手机晶元的），出于竞争的考虑华为与意法的合作其实也类似高通-TDK合资，这样才能保证华为的全栈智能手机晶元能力不落后高通。

华为与意法半导体合作设计移动、汽车相关晶元，第一个联合项目是智能手机相关晶元

意法半导体（STMicro）生产专业陀螺仪、加速度计、运动、光学、图像等感测器晶元，是领先的汽车晶元供应商，本科的Stm32系列晶元想必多数人都玩过，就是这家意法半导体的。

联合设计晶元利于华为更好地使用意法半导体的自动驾驶汽车技术，一定程度上摆脱了对汽车晶元供应商的依赖。意法半导体是宝马、特斯拉等顶尖车厂的供应商，HUAWEI此举开拓战场至汽车自动驾驶领域，可能会带来5G商用级杀手锏。

HUAWEI去年疑似与意法半导体展开了合作，目前意法半导体方面没有官宣，HUAWEI也没有任何动向。联合设计一定程度上避开了美国管制，降低断供风险，此举也是欧盟抗美的表现。

联合设计一经实锤，HUAWEI可以获得用于开发高级晶元所需的顶级EDA软体，如Synopsys、Cadence Design Systems，逐步成为世界超级大厂

下一块大大大大蛋糕，不是，下一块自研猪肉已经换成了汽车「芯」口味。

除了等待联合设计消息官宣外，美方管制行动也值得注意，毕竟川普这个老头子坏的很，来一波围华救病也不是不可能。

先说两个大背景：

1.美国对华高端技术的管制日趋严苛

2.华为海思晶元在国内的市场份额已经超过高通。

2019年第四季度，高通还把持著37.8％的市场份额，华为海思以1.3个百分点的差距屈居第二，而到了2020年第一季度，华为麒麟狂揽7.4个百分点而来到43.9％，高通则丢掉了5.0个百分点而降至32.8％，双方之间一下子就被拉开了一条鸿沟。

面对第一种情况，看起来国家的策略是连欧抗美，当然了欧洲是很难完全站在中国这一边，但是只要不和美国合起伙来落井下石就可以了。对于欧盟来讲，德国、法国、英国、义大利、西班牙等，任何一个国家都难以单独抗衡中国，甚至可以说是欧盟。对欧盟采用各个击破，各施以利害，欧盟也不是铁板一块，各自有各自算盘，我想中国人面对这种局势，应该有不少历史经验可以参考了。

德国的汽车公司，苦苦依赖中国市场，特斯拉甚至还在背后发力，此时是不会得罪中国的。汽车公司对于德国的重要性毋庸置疑，所以无论于公于私，欧盟领头羊德国是不会排除中国的。虽然他可能不喜欢中国的某些方面，但是绝对是不能拒绝中国的。

英国，脱欧之后的英国，英国更加要在中国、美国、欧盟之间左右徘徊，哪个国家都是其得罪不起的，英国号称在站队方面从来没失败过，让华为5G进入到非核心领域，既给了中国的面子，也算是给美国有所交代。

法国，法国总统马克龙率先调出来说「北约已经脑死亡」，说明一切。这话不是德国人说的，也不是英国人说的，也不是其他北约成员国说的，只能说天下苦秦久矣。

义大利，G7国家第一个声明支持一带一路建设的，我们中出了个叛徒，此言不虚。纵观义大利，一战二战的坑队友的表现，你就不会感到奇怪了，地中海岸气候宜人，不适合去和什么国家搞对抗，适合舒舒服服的度假。

西班牙、希腊、葡萄牙，上一轮欧债危机的时候，中国援助了一把欧盟，也趁机捡了便宜，希腊现在应该是没什么抵抗力了。西班牙和希腊平时也还好，选择跟随德法就好了。

荷兰、丹麦、瑞典、挪威，剩下的这几个国家，没什么影响力，只能在国内发发牢骚，说实话，中国可能都不怎么在乎其真正想法，靠著祖宗荣耀，有了丰厚积累，存在各种优越感，比美国还要政治正确。一场大变革到来之后，这些国家就啥也不剩了。

说到华为和意法半导体的合作，顺应了大势，给意法半导体以中国市场的利，利用意法半导体的技术和制造能力，对抗美国的封锁，意法半导体本身实力位居半导体企业全球前十，在汽车晶元、物联网方面的积累雄厚，对于华为顺势而为，明智选择。

说到对华为的封锁，不好说美国企业的态度，对于制裁华为，长期是有利于高通、美光、博通这些公司的，禁止出口，短期出货量下降，影响短期业绩，并且华为受制于制裁，在不断的扶植国内企业进行国产替代。但是如果长期能将华为彻底扑灭，华为的市场份额自然由别家公司来补充，届时仍然会继续采购美国这些企业的元器件。

所以，记得有个问题，问为什么支持华为，其实支持的不仅仅是华为，而是华为背后的一长串产业链，这些公司利用华为国产化的机遇，有了华为的订单，这写公司更加有能力进行研发和扩大生产。

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