華為研究

[20240806] 中國政府力撐，華為再造，英雄自古多磨難

--華為的研發實力

在中國政府的大力支持下，華為避免會導致研發部門遭重創或人才流失的大規模開支縮減。2023年，華為將研發支出增至近人民幣1,650億元（約合230億美元），高於2018年的人民幣1,020億元。在華為的20.7萬名員工中，有一半以上從事研發工作。

據知情人士透露，華為正在協助中國政府資助的項目，開發用於先進AI晶片的內存單元。目前中國至少有11個國家AI數據中心使用華為晶片。

據企業數據庫天眼查（Tianyancha）的資訊顯示，過去五年，中國政府還通過各種國家支持的基金，與華為同步投資了20多家晶片相關初創公司。

--華為的精神領導
華為高層領導就宣布，該公司今後生產的每一款產品都應能完全依賴中國企業開發的零部件。任正非在2023年的一次公開演講中回憶道，華為一位高管曾告訴他，「美國沒有明白，他們這一棒打下去，把一個最親美的人，變成了一個最反美的人。」

任正非將華為比作二戰期間墜毀在哈薩克一個湖泊中的一架蘇聯軍用飛機，這架飛機直到近年來才被打撈出來並修復。這架被稱為「飛行坦克」（Flying Tank）的伊爾-2飛機又重新飛上了天空。華為向員工播放一段關於這架飛機的影片，影片裡的口號是：「英雄自古多磨難。」[2]

受到任正非喜愛的一張二戰照片。

[20230614] 華為風雲再起，獲得中國移動52%的5G基地站合約並與沙、泰國簽訂MOU

2023年6月，華為獲中國移動約52%的5G基地台合約為最大贏家，該交易將涉及4.5萬個5G基地台，約人民幣41億元；中國移動這項標案分為兩大部分，其一分為2.6GHz和4.9GHz設備，另一部分則為700MHz設備，而華為在這兩大部分都拿下了最大比例。**[另外資料提供]在第一部分，華為獲得6.4萬座基地台部署合約的過半比重，總價值約人民幣37.6億元。而在中國移動與中國廣電合作的700MHz基地台部分，華為也拿到2.3萬座基地台部署合約的一半，總價值為人民幣17.4億元。

中興通訊則是第二大贏家，佔26%的合約(人民幣21億元)，約2.3萬個 5G基地台。Ericsson(人民幣6.3億元)、大唐(人民幣5.5億元)和Nokia(人民幣4億元)為其餘的得標者。

此外，先前在2022年12月，沙烏地阿拉伯與中國國家主席習近平，簽署一系列的戰略協議，展現深化兩國的關係，其中包括一項和華為的協議：有關雲端運算、以及為沙國城市打造高科技綜合設施的MoU。儘管美國憂心波斯灣盟國使用華為的技術可能有安全風險，但沙烏地阿拉伯仍同意和華為簽訂MoU。而在2019年，華為也與泰國電信商TrueMove H就5G通訊簽訂MOU，並完成中泰兩國間首次的5G國際視訊通話測試。

據華為的資料，2021年在中國與歐洲的專利數量排名第一，在美國排名第五。或許，華為即將風雲再起，美中對抗下的台灣受會的好景不常，臺灣的網通業可要當心中國咄咄進逼。因為2019年華為的全球智慧型手機出貨量約2.4億支，緊追在三星2.95億支之後。但是2019年美國實施制裁行動，打擊華為的手機與5G通訊設備事業。2021年華為營收年減29%。

[20230717]華為專利營收有限，但仍然積極宣示專利權

2022年華為專利收益僅5.6億美元，而Qualcomm在2022年從授權費中獲得70億美元營收，比重為16%。華為專利收益距離高通差64.4億美元。儘管華為獲利有限，但是近期華為向30家日本企業收取「5G專利授權費」可謂華為罕見大動作。

由華為營收而言，在2022年終端業務營收為人民幣2145億元，佔年營收比重為33%，但是終端為下滑幅度最大之業務達到年減12%；而2023年第1季營收人民幣1321億元，年成長0.8%，淨利率僅剩2.3%，華為自2019年開始受制裁以來，淨利率創新低記錄。預計華為仍會積極由各方面專利權獲利，因此，臺灣廠商可能也需有其因應計畫避免身陷專利制裁之苦。

華為乃中國之難得一見的通訊奇才，逐漸往全方位發展

華為有其研究之原因，除在手機(目前受到美中影響，以分割給榮耀@2020年11月)、電信設備、電動車等，中國能有華為這樣國際型公司相當不易。

回顧以往十幾年前工作時，聽聞同事說華為像神一樣的神祕。果真如此，最近有不少華為事件發生，如2022年末，天才少年放棄華為年新900萬而辭職；再者，華為接收三星專利並利用專利另尋獲利來源，已擺脫美國壓制的獲利緊縮；最後，華為積極往電動車、電視事業前進，看好龐大商機。方華為在中國的高階電視市佔率持續成長，市調機構DSCC資料顯示，2021年華為超越三星排名第一[1]。

[2022/12/28]

Reference

[2][20240731]華爾街日報》無懼美國種種狠招，一次看懂華為的強勢回歸之謎
https://www.storm.mg/article/5211456?mode=whole

[1][20221228]手機事業瓦解尋出路　華為累計接收三星179件專利

https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?CnlID=1&id=0000653810_GEV92EKO0UKR7B1AD8T41&wpidx=5

三星電子陸續將專利轉讓給華為，連同最近的98件美國專利，總計移轉179件，疑似與雙方在2019年專利糾紛達成協議後簽署的交叉授權有關。華為的智慧型手機事業因美國制裁瓦解，5G通訊專利成為華為尋求突破的武器。

據韓媒The Elec報導，2022年11月三星對華為轉讓98件美國專利，涵蓋通訊、充電、相機、顯示器等領域。2019年5月三星也曾對華為轉讓81件美國專利，連同這次移轉，三星總共對華為轉讓179件專利，在南韓的專利家族也於相同時間點易主。

三星與華為曾在美國、中國大陸有專利紛爭，2019年2月雙方達成協議後，簽署專利交叉授權。當時華為在5G通訊專利領域是全球最強，三星同意以專利作為不足的賠償金，因此南韓業界推測，雙方利用這次更新專利，一併進行專利移轉。

後來華為遭受美國制裁，導致智慧型手機事業瓦解，發展通訊設備事業也受阻，只好以專利的權利金增加營收。2019~2021年華為的專利權利金營收成長率約10%，2021年該營收為人民幣40.38億元（約5.8億美元）。

華為的智慧型手機事業瓦解後，2020年第4季將旗下的榮耀分割獨立，之後僅1年時間，榮耀在中國的市佔率已與Oppo、Vivo並駕齊驅，2022年第1季出貨市佔更以2個百分點超越Oppo。

2021年第2季華為將595件美國專利賣給榮耀，在南韓登錄（申請）的專利也一併歸榮耀所有。這些專利有一部分來自三星電子。

系統整合之研究

台灣系統整合之夢

台灣號稱為供應鏈王國，ICT大國，無論什麼電子設備都是由台灣這個小小的島國所製造，但是提供零件所累積的實力，有可能化為系統嗎?成為系統整合是台灣產業升級的必經之路。成為系統台灣才有可能做出Different，不同點是我們所必須要做的。否則只要比我們更衝、更努力、更廉價的競爭者出現，台灣的優勢就會喪失。中華系統整合整合無人機[1]是一個起點，有沒有辦法整合O-RAN呢?整合一個大型的系統呢?有人說：術業有專攻，隔行如隔山，要做整合者必須先能擴出自我，這不容易! [20221208]

Reference：

[1][20221208]中華系統整合專業無人機服務 大幅提升場域巡檢效率

中華系統整合專業無人機服務 大幅提升場域巡檢效率 (digitimes.com.tw)

無人機市場蓬勃，根據經濟部調查，全球無人機市場規模約有300億美元，預計2026年將超過400億美元，市場快速成熟的主因在於技術與應用兩端的同時拉抬，中華系統整合總經理俞忠麟指出，近幾年此技術的應用領域已從過去的休閒娛樂延伸至各種商用場域，看準無人機市場的潛力，該公司運用5G、AI結合無人機的技術整合，發展無人機創新應用解決方案，近期積極投入無人機替代人力巡檢工作，大幅提升營運效率。

中華系統整合的無人機太陽能光電板巡檢應用，主要是透過機上所搭載鏡頭及感測器，拍攝高解析度相片或影片，藉由後端AI演算法辨識及分析影像結果，優化巡檢作業效率。技術服務處副處長陳俊宇表示，無人機巡檢的優勢是可延伸人力不易到達的地方，利用飛行勘查範圍也較為廣闊，還可捕捉局部細節、機動性極高，再搭配5G高速傳輸、AI演算法等技術，讓無人機執行任務時，能採集所需的資訊，快速、精準的完成巡檢工作。

技術服務處資深專案經理柳皓中解釋，以太陽能發電案場為例，過去巡檢主要是以人力作業為主，一座500kW案場巡檢範圍0.5公頃，需要3~4天才能完成工作，中華系統整合無人機團隊則僅需30分鐘完成巡檢任務，利用無人機所搭配可見光影像感測器為最高等級的2,000萬畫素，紅外線感測器解析度為640x512，再加上AI演算法模組，辨識精準度可達95%以上，輕易解決耗時大量時間及人力作業，其巡檢效率遠比過去的人工作業提高6~8倍。

市場開始出現各種巡檢服務團隊，技術服務處副處長陳俊宇點出此一服務門檻相當高，除了軟硬體兩端專業外，還需具有豐富的系統整合專業，中華系統整合作為中華電信集團旗下成員，對於無人機飛行需倚賴的5G傳輸技術，具有國內最專業的技術底蘊，軟體層面的AI部分則有專業研發團隊，所建構的演算法能自主學習，辨識率將隨著運作時間成長逐漸提升，同時培育訓練無人機飛手並成功考取相關專業證照。

至於系統整合專業，中華系統整合成立20年，已協助許多政府機關、企業團體建立高效能系統，深知各垂直產業的特殊需求，在無人機業務提供客製化服務，讓客戶獲得關鍵巡檢資訊的一站式服務。

透過高度專業，中華系統整合團隊為不同場域業者提供合身的無人機巡檢服務。總經理俞忠麟表示，無人機的應用想像空間相當大，未來將進一步擴大巡檢內容，例如以無人機拍攝的照片精準丈量所有土地的實際面積、結合熱顯像儀偵測建築物外牆的磁磚有無脫落可能、探測橋梁或大型建物是否有裂縫…等。無人機不僅可提升上述場域或建物的巡檢效率，還可藉由各種先進技術的整合，打造出智慧化管理機制，中華系統整合現在已擁有完整的無人機團隊，接下來將持續深化技術，提供各型場域業者高效率巡檢服務。

AI壓縮 研究

萬物皆AI，影像壓縮也靠AI
還記得以前在學校念書時，有聽過H.264影像壓縮技術，現在已經到達H.266了，那時候有修過交大杭學鳴老師的課，大部分都忘光光了。真是感傷的、不過也要接受不用想這麼多。

Reference：

[1][20221206]台灣杉主機立大功 陽明交大投入AI影像壓縮專案有成

台灣杉主機立大功 陽明交大投入AI影像壓縮專案有成 (digitimes.com.tw)

隨著各種平板電腦、智慧型手機等數位裝置普及，隨手拍照、拍攝影片等，已成為消費者日常生活的一部分。儘管多媒體扮演全球經濟發展的重要關鍵，但發展超過20多年的影像/視訊壓縮技術，至今並沒有重大演進，依然是仰賴傳統數學公式協助，緩慢從H.263進步到H.264、H.265，乃至於最新的H.266等。因此，過去幾年有不少團隊開始嘗試以AI技術取代傳統影像壓縮技術，期盼能創造更好的效果。

2017年是學習式影像壓縮技術萌芽階段，當年全球僅有7篇論文，且壓縮效能不及採用H.265技術的圖片壓縮格式BPG(Better Portable Graphics)。不過自從2018年Google舉辦學習式影像壓縮競賽(CLIC)後，也帶動全球團隊投入此領域的風潮。

在此浪潮中，身為全球高科技重鎮的台灣也沒有缺席，由陽明交大資訊工程學系教授彭文孝領軍，與杭學鳴、蕭旭峰、黃敬群、邱維辰等教授合作的「基於生成模型的視訊壓縮」計畫，已連續四年參與由 Google 舉辦的CLIC競賽，且在 JPEG AI CfE 競賽中獲第二名的佳績。

陽明交大資訊工程學系教授彭文孝說，2020年Google在CLIC競賽中開始討論學習式視訊壓縮後，目前已有20篇以上的相關論文，而2021年Dr. David Minnen (Google)在International Conference on Image Processing (ICIP 2021)旗艦會議中，曾針對學習式影像壓縮發表演說，也代表將有更多業者投入相關資源在此領域中。特別是國際標準組織JEPG AI，亦表明將在2024年要完成學習式影像標準化的工作，彭教授團隊目前持續投入「基於生成模型的視訊壓縮」計畫，已在頂級研討會及重要國際研討會中，發表56篇論文，整體成效相當不錯。

早期團隊都是透過平行運算技術將研究室內的10多台電腦串連起來，才能免強滿足專案所需。2018年恰逢國研院國網中心開始打造台灣杉二號時，團隊獲得參與HPC平台測試的機會，也讓此研究專案獲得快速的長足進步。

借重國網中心資源 大幅縮短AI模型訓練時間

綜觀現今全球將AI應用於影像／視訊壓縮領域技術，大致上可分為端對端學習式影像壓縮、複合式學習式影像壓縮、端對端學習式視訊壓縮等技術。其中，端對端學習式影像壓縮、端對端學習式視訊壓縮等技術，已超越 H.265/HEVC的計畫目標，正朝向最新 H.266的效能邁進 。彭文孝教授帶領的團隊在相關技術上也有突破，並發表在IEEE知名期刊與歐洲電腦視覺頂尖會議(European Conference on Computer Vision)。

另外，團隊首創以增強式學習進行編碼優化壓縮技術。此增強式學習技術最大特色，在於能不更改既有編解碼器，即可達到提高影像壓縮效能的目標，有助於縮減商業化的速度。相關技術發表在資料壓縮的頂尖會議(Data Compression Conference) ，並分別在台灣及美國取得專利。

自從將研究專案轉移到國網中心的台灣杉主機之後，由於平台上已經預先安裝 多種深度學習框架容器，所以團隊過往得花費數小時的環境建置工作，現在只需數秒鐘即可完成。其次，台灣杉主機不光擁有大量的 GPU運算資源，也有足夠的VRAM，讓以前得花費數個月的模型訓練，現今可縮短到1~2週即可完成，讓團隊可針對每次研究成果持續進行優化。

在團隊規劃中，未來在持續投入AI模型優化之外，目前已著手與眾多公司洽談合作，將全力促進新一代壓縮標準的建立及發展。

IC設計趨勢研究

                資料來源：股感知識庫

台灣能持續保持IC設計產值全球第二的趨勢嗎? 中國會趕上嗎? 若沒有民主、自由、法治等開放精神，中國是不可能領先的!
這是一個好問題，目前已有陽明交大的教授提出警訊[1]。其實這論點並非空穴來風，不過這也說了好幾年了，中國IC設計業之所以還沒有辦法起來的原因，很大的部分在於政治。因為政治不夠開放，心態不夠健全，無法吸引真正的人才。真正的人才是要看長遠的，並非短視近利。例如目前現在中國爆發嚴重的白紙革命，星火燎原，大家都紛紛想要自由、民主、法治。這是趨勢，真正有能力的富豪、人才都想盡辦法逃離中國，中國怎麼可能在IC設計或其他的領域超前呢?台灣的問題是：台灣需要的是吸引更多的人才，更多的資金。台灣的IC設計目前產值全球第二，這非常的好，表示我們還有努力的空間，接下來就是努力超前，邁向第一。

另一方面，台灣陽明交大團隊的ISSCC中「獵能」技術真是吸睛，不但首創多輸入正負獵能器，獵能光伏(PV)、測試元件組(TEG)、射頻晶片(RF)能量，其TEG正負壓獵能不需要使用大變壓器，同時能將能量傳輸給負載及電池，並依據能量多寡控制操作模式達到最高效率轉換，提升整體效率達93.2%，可運用在穿戴式裝置應用。

如何節能，一向都是國外研究的主題，如Ericsson和MIT合作的Zero Energy等技術，沒想到我國台灣學研界也有研究此題目，可謂令人耳目一新。 [20221202]

Reference：

[1][20221202]缺乏創意與長遠布局　台灣IC設計老二地位將不保

缺乏創意與長遠布局　台灣IC設計老二地位將不保 (digitimes.com.tw)

IC設計年度最盛大的「國際固態電路研討會」(International Solid-State Circuits Conference；ISSCC)將於2023年2月19~23日在美國舊金山舉行。台灣共有23篇論文入選，其中7篇來自陽明交通大學電機系講座教授陳科宏的團隊所貢獻，創下台灣學界的最高紀錄。

7篇論文所包含的相關技術未來將技轉給瑞昱和新創晶炫。為了展現對大學研發資源的支持，瑞昱已宣布在陽明交大成立校級研發中心。

陳科宏指出，中國重點發展IC設計，已具有超越歐美的實力。台灣IC設計產值雖然位居世界第二，但陳科宏認為再過幾年台灣就會掉到第三、第四。因為中國的晶片做得比台灣快、又比台灣好，甚至有些台廠已經反過來在抄襲中國業者的IC產品，這是業界都知道的事。未來台灣必須看得更遠，做更先進的產品，才有機會贏回市場。以下是專訪內容摘要：

問：此次ISSCC論文清華大學入選4篇、台灣大學3篇、成功大學2篇、陽明交大卻入選7篇，且全部出自您所帶領的學生團隊，打破台灣歷年紀錄，您有何心得？

台灣學界在ISSCC的表現持平，每年大都有15~20篇左右會入選。2023年如果扣掉陽明交大的7篇，清大、成大、台大、台積電(2篇)、聯發科(5篇)加起來仍有16篇，可以說和過去的水準相當。

但我必須強調，7、8年前，中國連1篇都沒有入選，2023年居然有59篇入選(其中澳門大學15篇、北京清華大學13篇、北京大學6篇)。這代表中國用國家的力量，再加上研究者很團結，創造亮眼成果。

台灣應該要警惕，並更加努力維持半導體晶片設計和製造技術的領先。

問：中國和澳門在2023年的IC設計論文有異軍突起的情況，但有人認為不會構成威脅，因為台灣IC設計產業很強大，在全世界只落後美國。

台灣IC設計業者首重賺錢，有許多都是以模仿起家，不像美國的IC設計是首重創意，願意投入金錢研發有前景的技術。

台灣不少業者只要覺得研發投入3年內無法帶進現金，即不再支持相關計畫。廠商過於短視的結果就是逐漸為中國所追上，現在則已經超越。因為中國的晶片做得比台灣快，又比台灣好。甚至有些台廠已經反過來在抄襲中國業者的產品，這是業界都知道的事。雖然台灣IC設計的產值位居世界第二很久了，但我認為再過幾年台灣就會掉到第三、第四。

以電動車產業為例，台灣只誕生一個MIH，中國可是百家爭鳴，各種電動車方案都有。中國產業的「野蠻生長」讓很多科技公司都有機會賺到錢。ISSCC是重視創意的國際技術論壇，但在台灣創意不能帶入現金，自然乏人問津。

由於中國內需市場龐大，IC設計業者可以充分利用內需市場做驗證。如果行不通就修改，而且又有政府補助，在工控、玩具的MCU就是如此。高階的晶片如CPU中國也能自己設計了，作業系統(OS)也有了。

台灣雖然現在仍有不少IC賣進中國，但漸漸地會賣不動，因為已被中國IC設計業者所取代。除非台灣看更遠、做更先進的產品，才有機會贏回市場。

雖然中國的半導體產業距離台灣還有一段距離，但這個差距會隨時間而縮短。在IC設計上中國要贏過台灣和美國只是時間的問題。有人說美國的半導體禁令會打擊中國的科技進步、中國政府的專制獨裁不利科技產業的創意萌芽。

但我們看到的並非如此。只要有錢賺，海歸派會不斷回流中國，或在台灣、美國等地為中國的公司工作。中國人想為自己的前途或「錢途」而賭一把的不在少數。更何況美國對人才的禁令，能否落實也有疑問。

現在台灣遇到的問題是IC設計將被中國超車，美國開始重視IC製造也會對台灣帶來深遠的影響。但台灣有很好的環境，未來一定要凝聚力量，維持自己的優勢。

問：據聞蘋果(Apple)不願意在ISSCC投論文，高通(Qualcomm)、NVIDIA等大公司投稿的論文只佔其技術的一小部分，使外人難窺其堂奧。學界如何能知道大公司的IC設計實力？

歐美大廠基於保護產品的要求，的確有減少在ISSCC投稿的趨勢。

不過，外界還是可以了解歐美大廠在做什麼。一種方式是與歐美大廠建立合作管道，知道其技術需求，了解歐美大廠對技術的掌握度；另一種即為Apple供應鏈的夥伴，可以從外圍看到Apple的技術內涵。

現在最新的Apple產品其實都是3至5年前已經規劃好的。過去這幾年台灣供應鏈、組裝廠和Apple緊密配合，即便Apple不發表ISSCC論文，供應鏈廠商和台灣學界還是能知道其晶片設計的進步到何種程度。

再者Apple公開的專利寫得很不清楚，但如果本身即是某個領域耕耘很深的廠商或學者，還是能在有限的專利敘述中掌握到Apple晶片設計技術的影子。

問：受限於國研院台灣半導體研究中心(TSRI)規定及政府補助款限制，台灣學界要發表IC設計論文只能使用16奈米、28奈米，無法在更先進製程下線，對研究深度是否有影響？要如何克服這種限制？

TSRI的下線服務是廣泛地提供，對學生而言是練習的機會，但也僅是入門。

如果學術團隊要走台積電的JDP模式(Joint Developed Project；JDP)，就不需透過TSRI，也不受16奈米的限制，但前提是晶片的設計要必須有一流的水準。例如美國柏克萊(UC Berkeley)、史丹福大學(Stanford University)和台積電的合作就是JDP。

另一個途徑是學者爭取到與聯發科合作，就有機會使用到遠優於16奈米的製程下線。

問：請分享陽明交大2023年入選ISSCC的論文有哪些技術亮點？

ISSCC在化合物半導體論文共有4篇入選，其中有3篇是出自陽明交大。我們是唯一提出48V到5V的「雙降壓、雙輸出轉換器」架構，可減少50%被動元件用量。獨創混合式和差控制突破雙輸出架構的設計瓶頸，成功抑制交互穩壓效應與輸出電壓漣波，並同時提升電流平衡，提供電動車與資料中心成本更低、體積更小的電力系統。

另外有關無線充電，市售有很多解決方案，但都有空間死角。我們提出3D線圈系統，以三度空間零死角為電子產品充電；獨創的雜訊消除技術，有效改善訊號之間的干擾，避免產生錯誤訊號。

還有一篇論文是「獵能」技術，首創多輸入正負獵能器，獵能光伏(Photovoltaic；PV)、測試元件組(Test Element Group；TEG)、射頻晶片(Radio Frequency；RF)能量，獨創TEG正負壓獵能不需要使用大變壓器，同時將能量傳輸給負載及電池，依據能量多寡控制操作模式達到最高效率轉換，且高精確度、高效率後級控制電路更提升整體效率達93.2%，可在穿戴式裝置上得到應用。

此外，我們採用對稱電源供給級來達成雙向寬電壓轉換率之降壓／升壓變換器，使USB電力傳輸(USB Power Delivery；USB-PD)的轉換效率顯著提高。