4月28日晚間消息，據日經新聞，華為、意法半導體將聯合設計晶元。

目前有哪些消息了？聯合設計的方向是什麼？用於什麼平臺？這對中國晶元未來突破美國封鎖能帶來多大的幫助？

利益相關，前華為員工，現IC從業者來詳細回答下這個問題。

要談深入，我們可以不理解半導體是什麼怎麼工作，但是一定要先了解全球的半導體產業鏈。

（註：以下部分數據來自於中商產業研究院，僅為分享，不盈利，侵刪）

其實下面這個圖就比較簡單明瞭，直接從上游支撐+中游製造+下游應用就概括了產業鏈的整體，而且描述的很形象。

一. 半導體產業鏈上游分析

上游支撐主要包括半導體材料和半導體設備

  1. 半導體材料是指電導率介於金屬和絕緣體之間的材料，是製作晶體管、集成電路、光電子器件的重要材料。半導體材料種類繁多，主要有襯底（矽片/藍寶石/GaAs等）、光刻膠、電子氣體、濺射靶材、CMP材料、掩膜版、電鍍液、封裝基板、引線框架、鍵合絲、塑封材料等。還需要光刻膠、特種氣體、刻蝕液、清洗液等眾多的材料。

半導體材料主要應用在晶圓製造和晶元封測階段。由於半導體材料領域高端產品技術壁壘高，而中國企業長期研發和累計不足，中國半導體材料在國際中處於中低端領域，大部分產品的自給率較低，主要是技術壁壘較低的封裝材料，而晶圓製造材料主要依靠進口。

中國主要半導體材料類上市公司我列舉了下，不知道大家聽過幾個.

（註：經評論區朋友指正，隆基股份雖然主營業務包括半導體材料，但是它生產的硅晶片主要用於光伏產業，國內硅晶片主要還得看中環股份。謝謝，特此標註。）

2. 半導體設備作為半導體產業鏈的支持行業，主要應用於IC製造、IC封測。其中，IC製造包括晶圓製造和晶圓加工設備;IC封測主要用封測產進行採購，包括揀選、測試、貼片、鍵合等環節。目前，中國半導體設備國產化低於20%，國內市場被國外巨頭壟斷。

我這也列舉了中國主要的半導體材設備上市公司：

二. 半導體產業鏈中游分析

半導體產業鏈的中游為半導體終端產品以及其衍生的應用、系統等。半導體產品按功能區分，可以分為集成電路、光電子器件、分立器件和感測器等四大類。

目前，三星、Intel、SK海力士是全球半導體領先企業，而美光科技、博通、高通、德州儀器、西部數據、意法半導體、恩智浦半導體同樣靠前。

注意，意法半導體出現在這裡了。

意法半導體（ST）公司成立於1987年，是義大利SGS半導體公司和法國湯姆遜半導體合併後的新企業，從成立之初至今，ST的增長速度超過了半導體工業的整體增長速度。自1999年起，ST始終是世界十大半導體公司之一。

意法半導體是業內半導體產品線最廣的廠商之一，從分立二極體與晶體管到複雜的片上系統（SoC）器件，再到包括參考設計、應用軟體、製造工具與規範的完整的平臺解決方案，其主要產品類型有3000多種。意法半導體是各工業領域的主要供應商，擁有多種的先進技術、知識產權（IP）資源與世界級製造工藝。

這裡我們再拆解下華為，華為當前的主要BU構成是無線+終端+海思+智能汽車解決方案，我們平時說的海思就處於半導體產業鏈的中游，並且是全球前十的Fabless設計公司。至於無線和終端以及我們的智能車聯網則屬於半導體產業鏈的下游，我們放到後面分析。

三. 半導體產業鏈下游分析

半導體產業鏈下游主要包括通信及智能手機/PC/平板電腦/工業/醫療/消費電子/其他，隨著人工智慧的快速發展，以及5G、物聯網、節能環保、新能源汽車等戰略性新興產業的推動下，半導體的需求持續增加。上面我們提到的華為無線和終端以及車聯網就屬於半導體產業鏈下游產業。

所以，從半導體行業方向分析，華為是一家集Fabless設計和下游終端產業一體的公司，那麼怎麼看待這次的新聞：華為、意法半導體將聯合設計晶元？

據《日經亞洲評論》報道，兩名熟悉內情的消息人士透露，華為正與歐洲晶元製造商意法半導體（STMicro）聯合設計手機和汽車相關晶元，以保護自己免受美國政府可能收緊對華出口限制的影響。

消息人士稱，與意法半導體的新合作，也旨在加快華為自主駕駛技術的發展。

我們看看重點：自主駕駛技術，避免出口限制。

華為14年開始密謀車聯網以來，就已經能看出其野心和魄力了，雞蛋永遠不可能放在一個籃子裏，當年華為無線由於4G的原因還處於行業巔峯，終端也在餘大嘴的加入下呈現龍抬頭之勢，就能夠目光遠大的開始佈局車聯網和自主駕駛，這點不能不服，車聯網勢必成為華為在5G時代的組合拳殺手鐧。

但是現在華為也遇到了困境，就是中美貿易限制。華為目前最怕的是什麼？是怕美國要求臺積電等關鍵晶元製造商在使用美國設備為華為生產晶元時必須申請許可證，害怕EDA軟體被美國公司新思科技（Synopsys）和Cadence斷供（由於美國貿易黑名單，華為現在還無法從這些供應商獲得最新的支持）。

大家都知道，華為的晶元部門海思是全球頂尖的晶元開發商之一，也是中國第一大晶元設計公司。它目前依靠臺積電生產其許多先進晶元。其實除了設計移動和網路設備處理器晶元（大家熟悉的麒麟系列），以及供華為自己使用的數據機晶元之外（或許大家還不夠熟悉的巴龍系列），它也是世界上最大的監控攝像頭晶元開發商和領先的電視晶元供應商。而看看意法半導體，專註於感測器晶元，如陀螺儀、加速度計、運動、光學和圖像感測器。

首先，兩者在自主駕駛技術上的合作是強強聯手，剛好各自業務能夠匹配，這種合作層面確實能夠使得一些關鍵技術獲得一些突破，符合華為自動駕駛戰略上的推進。

但是我覺得另外一個重要原因，就是與意法半導體在一些先進晶元上進行合作，而不是主要在華為內部設計晶元，並且直接從合同晶元製造商那裡訂購生產，可能有助於使華為免受美國的打擊。除此之外，此次合作還使華為能夠獲得開發高級晶元如Synopsis和Cadence所需的最新軟體。如果美國後續對華為施加「核選項」，阻止臺積電為它生產晶元，那麼這種晶元聯合開發方案將使華為有更大的靈活性來幫助自己做些突破。

寫在後面：全球半導體行業風波詭譎，而這又是中國發展的命脈所在。衷心希望華為能度過這次難關，也希望更多的上游和中游企業能加速發展，助力中國半導體騰飛。

意法半導體其實也是一家晶圓代工企業（它同時是IDM和Fab），fabless可以在意法半導體生產。這樣一來在當前華為被美國制裁的情況下意法半導體可以對華為（海思）起到一個兜底的作用。因為意法半導體對美國的獨立性是很強的。我瞭解有國內的軍用晶元（DSP，FPGA）曾經被SMIC拒絕轉到意法半導體流片的例子（SMIC的用戶協議裏聲明瞭如果你的產品有軍事用途一定要特別申報，一般不批；SMIC裡面一直駐紮了美國合規官），可以給華為提供一個重要的後備選項，雖然意法半導體的邏輯工藝和臺積電差距很大（貢獻營收的主力邏輯工藝大概40-45nm的水平）。

此外意法半導體在特殊工藝如BiCMOS，SOI，MEMS等方面是世界領先的，華為（海思）在通訊，射頻，感測器等領域很需要這些特殊工藝。

那麼在以上領域，雙方的聯合設計主要是意法半導體向華為提供代工的技術支持

至於說車規晶元，我覺得這是意法半導體喫飯的玩意，一時還不會拿出來和華為一起玩。在車規晶元最時髦的AI（ML）領域，歐洲廠家與世界先進水平有差距，華為則達到了世界先進水平，這裡雙方可能有合作的空間，華為可以向意法半導體提供相關的技術和IP。

不少朋友分析了關於車載晶元方面華為和意法之間合作的可能，我來分析一下意法的半導體技術對於華為通信產品的意義。

意法半導體在先進CMOS工藝方面不算最領先的，但是其主打的技術路線silicon-on-insulator（SOI）技術對於通信市場非常有意義。事實上，從SOI方向來看，意法是全球SOI的領跑者之一。

SOI對於通信領域的意義主要在於射頻前端（FEM）。通常來說，FEM會包括天線tuner、天線開關switch、低雜訊放大器LNA、功率放大器PA等器件。最初，這些器件都是分立器件，而且很多都是用III-V工藝實現。而在最近幾年，趨勢是使用SOI技術來實現這些器件。使用SOI工藝的成本相比III-V工藝更低，集成度更好。而意法在SOI的基礎上更是擁有為了FEM專門優化的RF-SOI技術，可以更加提升使用SOI做FEM的性能。

目前，FEM全球最領先的幾家公司還是Qoorvo，Skyworks，Broadcom等，相信華為在這方面去和SOI的領跑者之一意法合作，能大大增強華為在FEM領域的實力。隨著5G時代的逐漸來臨，新的FEM對於無線通信越來越重要，因此華為在這個時間點佈局意法的FEM是明智之舉。另外，除了5G之外，目前手機晶元設計也在追求全棧化能力，即需要從FEM到RF-SOC到系帶和AP都能做，這樣才能把盡量多的產業鏈價值把握在自己手裡。高通之前和TDK合資做FEM就是出於補齊它在FEM方面的短板（因此目前高通是能覆蓋全棧手機晶元的），出於競爭的考慮華為與意法的合作其實也類似高通-TDK合資，這樣才能保證華為的全棧智能手機晶元能力不落後高通。

華為與意法半導體合作設計移動、汽車相關晶元，第一個聯合項目是智能手機相關晶元

意法半導體（STMicro）生產專業陀螺儀、加速度計、運動、光學、圖像等感測器晶元，是領先的汽車晶元供應商，本科的Stm32系列晶元想必多數人都玩過，就是這家意法半導體的。

聯合設計晶元利於華為更好地使用意法半導體的自動駕駛汽車技術，一定程度上擺脫了對汽車晶元供應商的依賴。意法半導體是寶馬、特斯拉等頂尖車廠的供應商，HUAWEI此舉開拓戰場至汽車自動駕駛領域，可能會帶來5G商用級殺手鐧。

HUAWEI去年疑似與意法半導體展開了合作，目前意法半導體方面沒有官宣，HUAWEI也沒有任何動向。聯合設計一定程度上避開了美國管制，降低斷供風險，此舉也是歐盟抗美的表現。

聯合設計一經實錘，HUAWEI可以獲得用於開發高級晶元所需的頂級EDA軟體，如Synopsys、Cadence Design Systems，逐步成為世界超級大廠

下一塊大大大大蛋糕，不是，下一塊自研豬肉已經換成了汽車「芯」口味。

除了等待聯合設計消息官宣外，美方管制行動也值得注意，畢竟川普這個老頭子壞的很，來一波圍華救病也不是不可能。

先說兩個大背景：

1.美國對華高端技術的管制日趨嚴苛

2.華為海思晶元在國內的市場份額已經超過高通。

2019年第四季度，高通還把持著37.8％的市場份額，華為海思以1.3個百分點的差距屈居第二，而到了2020年第一季度，華為麒麟狂攬7.4個百分點而來到43.9％，高通則丟掉了5.0個百分點而降至32.8％，雙方之間一下子就被拉開了一條鴻溝。

面對第一種情況，看起來國家的策略是連歐抗美，當然了歐洲是很難完全站在中國這一邊，但是隻要不和美國合起夥來落井下石就可以了。對於歐盟來講，德國、法國、英國、義大利、西班牙等，任何一個國家都難以單獨抗衡中國，甚至可以說是歐盟。對歐盟採用各個擊破，各施以利害，歐盟也不是鐵板一塊，各自有各自算盤，我想中國人面對這種局勢，應該有不少歷史經驗可以參考了。

德國的汽車公司，苦苦依賴中國市場，特斯拉甚至還在背後發力，此時是不會得罪中國的。汽車公司對於德國的重要性毋庸置疑，所以無論於公於私，歐盟領頭羊德國是不會排除中國的。雖然他可能不喜歡中國的某些方面，但是絕對是不能拒絕中國的。

英國，脫歐之後的英國，英國更加要在中國、美國、歐盟之間左右徘徊，哪個國家都是其得罪不起的，英國號稱在站隊方面從來沒失敗過，讓華為5G進入到非核心領域，既給了中國的面子，也算是給美國有所交代。

法國，法國總統馬克龍率先調出來說「北約已經腦死亡」，說明一切。這話不是德國人說的，也不是英國人說的，也不是其他北約成員國說的，只能說天下苦秦久矣。

義大利，G7國家第一個聲明支持一帶一路建設的，我們中出了個叛徒，此言不虛。縱觀義大利，一戰二戰的坑隊友的表現，你就不會感到奇怪了，地中海岸氣候宜人，不適合去和什麼國家搞對抗，適合舒舒服服的度假。

西班牙、希臘、葡萄牙，上一輪歐債危機的時候，中國援助了一把歐盟，也趁機撿了便宜，希臘現在應該是沒什麼抵抗力了。西班牙和希臘平時也還好，選擇跟隨德法就好了。

荷蘭、丹麥、瑞典、挪威，剩下的這幾個國家，沒什麼影響力，只能在國內發發牢騷，說實話，中國可能都不怎麼在乎其真正想法，靠著祖宗榮耀，有了豐厚積累，存在各種優越感，比美國還要政治正確。一場大變革到來之後，這些國家就啥也不剩了。

說到華為和意法半導體的合作，順應了大勢，給意法半導體以中國市場的利，利用意法半導體的技術和製造能力，對抗美國的封鎖，意法半導體本身實力位居半導體企業全球前十，在汽車晶元、物聯網方面的積累雄厚，對於華為順勢而為，明智選擇。

說到對華為的封鎖，不好說美國企業的態度，對於制裁華為，長期是有利於高通、美光、博通這些公司的，禁止出口，短期出貨量下降，影響短期業績，並且華為受制於制裁，在不斷的扶植國內企業進行國產替代。但是如果長期能將華為徹底撲滅，華為的市場份額自然由別家公司來補充，屆時仍然會繼續採購美國這些企業的元器件。

所以，記得有個問題，問為什麼支持華為，其實支持的不僅僅是華為，而是華為背後的一長串產業鏈，這些公司利用華為國產化的機遇，有了華為的訂單，這寫公司更加有能力進行研發和擴大生產。

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