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从极光到石墨烯,深度还原华为20年研发布局

时间:2024-05-22 12:59:09 科技赋能

文章|思贝百年徕卡创造了上世纪35mm相机的辉煌历史,也间接创造了“决定性时刻”的影像文化。

正当大众开始接受胶片影像时代的过去时,徕卡百年积累的正宗“德国”镜头技术,正以手机摄影为载体,第二次进入全球普通百姓手中。

新世纪的十年,让徕卡镜头技术成为德国三大镜头(徕卡、蔡司、施耐德)中最重要的东西。

正是徕卡与华为的合作创造了这个美好的故事,但这个故事背后的故事远没有那么简单。

一位四年前参与华为/徕卡第一批镜头模组的工程师告诉智洞智,由于手机光学设计的天然限制,一开始试产的良率如此之低——每次都是一套镜头制作完成后,最终只能生产出不超过10组符合要求的双镜头模组。

另一位负责华为视障人士EMUI“信息无障碍”项目建设的工程师告诉我们,在他做重点问题的日子里,他和他的功能经理经常下班后一起去盲人按摩院采访视障人士。

近距离。

用户在使用Android手机时会遇到一些麻烦——例如,手机上的语音输入常常无法区分“他、她、它”。

这样的故事还有很多……随着全球智能手机市场接近饱和甚至接近负增长,手机行业开始进入洗牌期。

马太效应日益增强。

整个行业的竞争将进一步演变为少数巨头之间的竞争。

之后,各家公司加大了对前沿技术的研究,开启了手机行业的“技术军备竞赛”。

在这众多的厂商中,华为是一个不得不提的重要参与者。

在这场近年来悄然升温的军备竞赛中,华为开始大力打“技术牌”,从引发AI芯片热潮的麒麟芯片,到引发AI芯片热潮的“恐怖技术”GPU Turbo近来备受关注。

这些蓬勃发展的新产品、新技术的背后,是华为20年来持续不断的研发和创新投入。

由于华为创始人任正非在2018年就制定了“每年销售额的10%作为研发费用,只能花,不允许结余”的规定。

“创新”已逐渐融入华为的DNA。

这不仅得益于华为20年来对技术和创新的持续研发投入,也得益于华为贯穿始终的“硬核”工程师文化,以及持续集中在关键环节的“饱和攻击”。

技术多年。

投入是由华为自上而下协调的研发体系和研发节奏来承载的,华为的技术长城是在过去20年里逐步构筑起来的。

近日,志东西深度走访华为。

不仅与华为消费者业务软件工程部总裁王成录博士深入了解了华为集团内部的研发体系,还从多位工程师那里了解到了许多技术研发背后的故事。

首次深度还原华为背后的研发体系以及筑墙的战术和玩法。

1、两大战略“指挥部”、十四座“烽火台”遍布全球。

首先,从研发架构来看,华为在集团层面有两大团队:战略规划(SP)和业务规划(BP)。

如果把华为的研发体系比作科技长城,那么这两支队伍就相当于指挥整场战争的“指挥部”。

他们负责公司的整体研发战略步伐。

每个产品线、子产品线、产品族和职能部门也都有SP和BP,保证公司上下同向同节奏。

在具体领域选择方面,目前由华为轮值CEO徐直军领导的华为战略与发展委员会(SDC)决定华为集团层面的投资决策,华为是否要进入某个领域、选择某种商业模式等在技??术领域,华为的最高技术管理团队——综合技术管理团队(ITMT)决定进入哪些技术领域、投资哪些技术产品。

在深圳总部以外的研究所方面,华为目前有14家。

在中国、法国、美国、日本、印度等地区设有研发中心、36个联合创新中心、45个培训中心。

每个中心都根据当地科学家和人才最擅长的领域建立研究项目——例如,欧洲是通信技术的发源地,美国是技术创新“创意”的集中生产中心。

这些研发中心将满足华为内部不同业务群的不同需求,在产品设计、软件开发、尖端材料、摄像头技术等各个领域开展研究。

而且,这些研发中心还充当了“灯塔”的作用,不仅可以招募当地人才,还可以与当地科研人员实时讨论前沿技术的研发。

这些研发中心中,有12个专注于智能手机产品研究的“烽火台”,分布如下(智喜喜整理绘制): 此外,华为还有一个著名的实验室——华为实验室。

实验室拥有诺亚方舟实验室、香农实验室等近百个不同的实验室,专注于大数据、机器学习、人工智能等前沿技术的探索。

华为的很多“黑科技”都是来自这个实验室。

比如最近备受关注的GPU Turbo技术,就是该实验室历时五年自主研发的成果。

2、底层技术是基础,功能创新是砖头。

从公司研发流程来看,华为的产品研发流程分为六个阶段:概念阶段、规划阶段、开发阶段、验证阶段、发布阶段、生命周期管理阶段。

所有产品的研发线可分为两条。

首先是底层技术的研发,这是一切创新的源泉,也是长城的“根本”;二是基于底层技术的功能创新,直接关系到消费者的用户体验,相当于长城的“砖石”,缺一不可。

在底层技术方面,华为聚焦“端-芯-云”三大关键领域的创新与协作,包括芯片、软件、云服务以及通信、安全、人工智能等底层技术的持续创新。

这些底层研发创新为“长城”后续功能建设提供了基础。

▲博士王成录,华为消费者业务软件工程部总裁。

尤其值得一提的是EMUI系统。

华为消费者业务软件工程部总裁王成录博士告诉智洞智,在EMUI系统中,任何问题的解决都会涉及到整个Android系统。

例如GPU Turbo技术不仅涉及简单的图像处理优化技术,还在系统底层重构了传统的图形处理框架。

“每一次体验的提升背后都是复杂的系统工程。

”王医生说道。

在功能创新方面,包括一系列用户体验痛点,如加强高铁通话信号、保证手机更薄的同时提供更强的续航、指关节手势、优化视障服务等。

这些都是工程师一砖一瓦砌筑的科技长城上的一砖一瓦。

3、集中炮火和饱和攻击。

有长城,自然就会有战争,特别是攻克某些重要技术的战争。

在与众多华为工程师的交流过程中,我们发现他们在每场战斗中都有以下共同的策略、战术、行动方法等: 1)策略:集中火力、饱和攻击。

近日接受新华社记者采访时,华为创始人任正非曾表示,华为28年坚定不移地在城墙上充电,坚持只做一件事,在一方面做大。

当华为只有几十个人的时候,就已经在坚持这种“针对性饱和攻击墙上”的策略。

后来,当它有数百人,数万人,现在仍然有数十万人时,它仍然面对着他们在城墙入口处再次相遇,并以密集的炮火发起了饱和攻击。

这一战略的成果不仅体现在华为的核心业务——通信和大数据传输上,也体现在华为多项核心技术的研发上。

上面提到的良品率低至“”,这正是这款镜头模组的意义所在。

随着智能手机的日益普及,越来越多的用户习惯用手机记录生活,以及摄影、摄像功能逐渐成为评价手机的重要标准,在华??为手机携手德国百年历史著名相机公司徕卡的过程中,也有过这样一段“集中出击”的饱和攻击期。

终于有了技术突破。

前文提到,四年前华为与徕卡合作初期,由于手机光学设计的天然限制(塑料镜头光学品质不够、镜头尺寸有限、镜头模组加工难度大、量产困难),成本等),再加上徕卡对镜头重影、眩光等效果的极致追求,在打造第一批镜头模组时,试产初期良率低得“惨不忍睹”。

每制作一组镜头,最终能生产出符合要求的双镜头模组不超过10组。

不过,这一挑战并没有吓倒光学技术团队。

在华为、徕卡等供应商的专家不断讨论解决方案和分享经验的过程中,他们逐步调整了镜头的形状和间距,并考虑了外围系统对光学部件的影响。

等等,经过日夜奋战,终于在截止日期前达到了量产标准。

华为今年推出的旗舰机型P20 Pro采用了全球首款徕卡后置三摄镜头,即一颗百万像素RGB三色镜头、一颗百万像素黑白镜头和三倍光学变焦能力。

百万像素徕卡镜头,人工智能加持,打造“AI摄影大师”。

2)战术:迎难而上,“啃硬骨头”。

经常乘坐高铁的人肯定会注意到,在高速行驶时,在高铁上通话时常会出现信号差、连接不良,甚至掉线的情况。

随着我国高铁线路不断完善和发展,高铁已经取代飞机,成为越来越多人民的重要交通工具。

然而,刚才提到的高铁呼叫断线,一直是一个难以逾越的困难。

华为工程师告诉我们,出现这种情况主要有两个原因:第一个原因很容易理解,因为运营商的网络覆盖较差。

偏远地区信号覆盖较弱。

第二个原因更负责任。

由于高铁沿线存在三大运营商的无线网络,每个网络都包含很多信号“小区”。

每个“小区”只能覆盖一定范围,且“小区”之间相互重叠。

布。

京沪高铁全程大约有一个“社区”。

复兴号列车运行20分钟,平均每40秒更换一次“小区”。

由于高铁行驶速度很快,不同区域之间的信号切换很容易出现问题。

80%上述掉话发生在两个“社区”之间的过渡区域。

但归根结底,以上两个原因都不是手机厂商的“管辖范围”,有些问题也不是运营商能够处理的。

不过,华为终端部门的工程师告诉智动智,华为已经收到不少用户针对这个问题的投诉。

强烈反馈:“我们在无线网络业务上有这么深的积累,和运营商合作了这么多年,我们必须管(这件事)吗?我们必须管。

”这种“专啃硬骨头”是工程师独有的。

然而,管理它的属性之一并不是那么简单。

针对运营商网络覆盖较差的情况,华为找出了中国移动、中国电信、中国联通手机京沪线上哪些位置最容易掉话,并反馈给运营商修改参数或优化网络。

然而,“小区”之间高铁信号掉线的现象是连运营商都解决不了的问题,是真正的“硬骨头”。

经过对场景的深入分析和解决方案的讨论,华为终端部门的工程师决定将解决方案放到硬件的最底层——芯片上。

由于华为拥有自己独立的芯片设计公司海思,因此经常可以与华为手机部门紧密合作。

因此,在召集海思芯片的相关工程师进行一轮又一轮的“头脑风暴”、一轮轮的讨论和沟通,并一一选出PK后,最终选定了“提前识别切换区域”的方法。

对每个“小区”进行分析识别,提前预测手机在哪个“小区”信号最好,让信号在飞驰的列车上依然能顺利连接。

在这个过程中,华为不仅用总投资超过2亿人民币的终端通信仪器测试中心“再造”了一座“模拟高铁”(通过数据和参数模拟高铁行驶状况),还结合了终端和无线测试实验室,占地数千平方米,拥有真实的无线基站和数千个信号“小区”进行反复测试。

从2019年的紧锣密鼓研发到2018年Mate 10系列手机的推出,高铁列车防掉话解决方案首次成功应用。

作为一个刚从上海坐高铁回到北京的人(路上还接到好几个编辑的电话催我发表稿子……),确实能感觉到通话信号顺畅了很多。

乘坐高铁时。

3)行动指南:体验第一,细节为王。

除了热爱“硬骨头”之外,工程师的另一个特点就是一丝不苟、细心、细节为王。

底层技术需要不断创新研发,而功能创新则需要尽可能贴近用户,了解用户需求,提升体验,注重细节。

▲信息无障碍项目中的读屏软件Talkback,打开后可以为视障人士朗读手指触摸的内容。

文章开头负责打造视障者EMUI“信息无障碍”项目的工程师就是一个例子。

除了下班后走访盲人按摩院了解用户需求外,他们还带队参加“信息无障碍研究会”,在充满死胡同的办公区,亲身体验黑暗中对着电脑进行语音传输。

以及您自己对操作计算机的体验的反应。

此外,华为还找到了数十名真正视障用户加入测试版,近距离聆听他们的需求。

此外,华为手机还有很多提升体验的“小创意”,包括快速双击音量键关闭屏幕拍照(适合紧急抓拍)、用指关节敲击屏幕等。

或滑动边框选择截图,并利用AI优化功耗管理、增加手机续航等。

4)高墙广储:广泛的研发布局。

从某种程度上来说,华为也是一家“不务正业”、研发领域覆盖广泛的公司。

在前段时间华为P20 Pro发布的几款配色中,极光色几乎一上架就被抢购一空,受到了广大“看”爱好者的热烈欢迎。

▲极光色华为P20 Pro有别于传统的镀膜工艺。

华为极光彩P20采用纳米真空镀膜技术,采用结构色彩渐变工艺,改变镀膜的厚度和层数,实现如此通透均匀的色彩呈现——这背后是华为对“非商用”的研究。

”先进材料科学学科。

此外,华为还从2016年开始宣布投资石墨烯技术,他们不仅与“石墨烯之父”诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫及其所在的曼彻斯特大学合作,还通过石墨烯技术大大提高了石墨烯技术的应用。

锂电池的工作寿命和工作温度范围。

华为虽然是通信设备制造商,但其技术研发周期投入之长、线路布局之广、技术涉足程度之低,在市场上并不多见。

这种“高筑墙、广积粮”的策略,实际上是为了保持研发创新的连续性。

只有延伸一线,提前部署相关技术,才能不断推出新技术、新产品。

4亿美元研发投入:粮草弹药,一应俱全。

早在2018年,任正非就为华为制定了规则。

每年至少必须提取销售额的10%作为研发费用。

他们只能全部花掉,不允许结余。

这些真金白银的研发投入,为华为的科技长城提供了充足的粮食和弹药。

根据华为年度财报披露的数据,2018年,华为研发投入达到1亿美元,占营收的14.9%,超越苹果,排名全球第六(前五名分别是大众、谷歌、微软和三星)。

,英特尔)。

近十年来,华为累计研发投入近亿元。

根据世界知识产权组织(WIPO)发布的公报,华为每年专利申请数量位居全球第一。

这是华为继2018年、2018年之后连续第四年位居全球专利榜第一。

华为在5G标准、通信专利等领域建立了成熟的知识产权战略布局。

例如,在2016年的3GPP会议上,以华为为首的中国企业推广的Polar码击败了美国和法国,成为5G eMBB场景的短码控制信道编码方案。

可以说,中国企业在移动通信技术方面取得了长足的进步。

有史以来最大的突破。

这也意味着,在即将到来的5G时代,华为已经拿到了入场券。

5、背靠技术长城,快速崛起市场也对华为在技术研发和用户体验方面的持续投入给予了热烈的反馈。

▲今年2月IDC发布的年度全球智能手机出货量排名报告。

在行业日趋饱和、市场逼近负增长的洗牌期,三星和苹果的市场份额都有一定程度的下降。

不过,根据IDC数据,华为的市场份额从2018年的9.5%增长到2018年的10.4%,手机总出货量和总收入均大幅增长。

▲市场咨询机构群智咨询(Sigmaintell)上半年中国市场手机销量研究数据,国内市场更是如此。

2010年以来,华为、小米、vivo、OPPO四大国产品牌均迅速崛起,尤其是华为。

它开始以近乎直线上升的趋势掠夺中国市场。

在智喜喜对手机爱好者的随机采访中,我们也发现,大多数用户都对华为手机的快速成长深感叹息——尤其是经验比较丰富的发烧友,他们见证了华为手机从模仿到成为国产手机的典型代表。

“追赶超越,从跟随到领先”而且,在互联网手机领域,华为也凭借荣耀走出了自己的道路,有人认为,经过多年的发展,华为已经成功成长为数一数二的。

这与华为的研发投入密切相关——“每年花费大量研发费用,麒麟9X0堪比高通骁龙8,AI内置到SoC已经20年了”。

三摄系统已经推出,华为P系列和M系列现在可以与三星S/Note系列争夺Android手机之王的称号。

游戏爱好者指出,华为在系统级流畅度的进一步优化和产品品质的终极把控方面还有继续努力的空间,但总体来说,华为的技术研发能力和持续投入已经逐渐给华为手机带来了巨大的进步。

“就像华为在全球通信行业的主导地位迫使老牌通信巨头纷纷合并一样,华为在手机行业也承受着巨大的压力”结语:花了20年的时间。

构筑华为技术长城,花了一天多的时间。

上述成绩和收获不是一朝一夕的“花钱”就能获得的。

二十多年来,华为创新研发的DNA贯穿整个公司,体现在工程师文化、饱和攻击策略和以客户为中心的研发态度上。

20年的“马拉松式”不断创新,正是这种硬核的研发态度和态度,筑起了坚固的技术墙。

不仅在全球智能手机市场疲软的情况下不断推出新产品,也为华为未来的持续创新提供了动力。

更为“恐怖技术”奠定了坚实的基础。

深入审视华为的技术研发体系和众多详细案例后,你会发现,作为最具研发能力的中国企业代表,华为持续的研发投入集中在中国玩家在全球快速崛起之际。

通信和消费电子行业。

从而成为竞争中的一道坚固防线。

背后有很多值得学习的特点,比如长期投入大、全球化布局、核心技术多维度覆盖、集中突破、面向真正市场应用落地等。

随着中国制造的崛起,越来越多的企业中国企业将筑起自己的科技长城,在全球产业竞争中筑起一道坚不可摧的防线。