技術(shù)
導(dǎo)讀:國(guó)產(chǎn)造芯里程碑
北京衛(wèi)視10月20日消息,北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局總經(jīng)濟(jì)師唐建國(guó)表示,小米公司成功流片國(guó)內(nèi)首款3nm手機(jī)系統(tǒng)級(jí)芯片。
所謂流片,就是像流水線一樣通過(guò)一系列工藝步驟制造芯片,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是芯片公司將設(shè)計(jì)好的方案,交給晶圓制造廠,先生產(chǎn)少量樣品,檢測(cè)一下設(shè)計(jì)的芯片能不能用,根據(jù)測(cè)試結(jié)果決定是否要優(yōu)化或大規(guī)模生產(chǎn)。
而3納米工藝是當(dāng)前芯片制造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)之一,它能夠在更小的芯片尺寸上實(shí)現(xiàn)更高的性能和更低的功耗。本次報(bào)道,并沒(méi)有披露關(guān)于這款芯片的更多信息。
01 自研芯片,的確很難
作為繼蘋果、三星、華為之后,全球第四家擁有自主研發(fā)手機(jī)芯片的手機(jī)廠商,小米在自研芯片這條路上,已經(jīng)走了九年:
2014年10月16日,小米與聯(lián)芯合力創(chuàng)辦松果電子;
2015年7月6日,完成芯片硬件設(shè)計(jì),第一次流片;
2015年9月19日,芯片樣品回片;
2015年9月24日凌晨1:48,小米松果芯片第一次撥通電話;
2015年9月26日,凌晨1點(diǎn)多,屏幕點(diǎn)亮;
2017年2月28日,澎湃S1芯片正式發(fā)布,首款搭載澎湃S1芯片的手機(jī)小米5C也一同發(fā)布。
據(jù)公開資料顯示,小米首款自主研發(fā)的手機(jī)SoC芯片澎湃S1采用八核64位處理器,擁有28nm工藝制程,包含四個(gè)2.2GHz主頻A53內(nèi)核以及四個(gè)1.4GHz主頻A53內(nèi)核,GPU為四核Mali-T860。由于同時(shí)加入了圖像壓縮技術(shù),可以減少內(nèi)存帶寬占用。
澎湃S1芯片的研發(fā)過(guò)程比雷軍預(yù)想的要順利。雷軍表示,“一開始我猜要花三年時(shí)間”,但從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、研發(fā)、流片、測(cè)試、量產(chǎn),小米總共花了28個(gè)月。
然而,這款芯片最終表現(xiàn)并不理想,收獲無(wú)數(shù)惡評(píng),如“性能調(diào)度差、網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)不佳,影像都落后競(jìng)品一大截……”,首次登場(chǎng)就以“翻車”慘淡收?qǐng)?。此后,小米并未再有自研SoC芯片的問(wèn)世,S2芯片遲遲不見(jiàn)蹤影。
在造芯策略上,小米從SoC走向了專用芯片,從搭載中端機(jī)型走向了高端機(jī)型,陸續(xù)發(fā)布了澎湃C1、P1、P2、G1一共四款量產(chǎn)落地的自研芯片:
2021年3月30日,小米發(fā)布自研圖像信號(hào)處理芯片澎湃C1,作為獨(dú)立ISP改善手機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦、白平衡和自動(dòng)曝光表現(xiàn)。該芯片搭載于小米定價(jià)9999元的折疊屏手機(jī)MIX FOLD。
同年12月24日,小米發(fā)布自研快充芯片澎湃P1。該芯片是業(yè)界首個(gè)諧振充電芯片,研發(fā)歷經(jīng)18個(gè)月,耗資過(guò)億。依托澎湃P1的小米澎湃秒充方案,在疾速模式下最快18分鐘可充滿4600mAh的電池。同年12月28日,澎湃P1搭載于高端旗艦機(jī)小米12Pro進(jìn)行首發(fā)。
2022年7月,小米官宣了自研電池管理芯片澎湃G1。雷軍表示,澎湃P1快充芯片加澎湃G1電池管理芯片的推出,實(shí)現(xiàn)了電池管理全鏈路技術(shù)自研的突破。小米12S Ultra搭載這兩顆自研芯片,毫秒級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池安全,大幅提升續(xù)航預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度,最重要的是,有效增強(qiáng)續(xù)航時(shí)長(zhǎng)。
直到今年7月份,市場(chǎng)傳聞小米旗下芯片設(shè)計(jì)子公司玄戒設(shè)計(jì)的手機(jī)SoC已完成流片,盡管這一傳聞尚未得到官方確認(rèn),但已引發(fā)廣泛關(guān)注。
02 廣泛布局,積極投資半導(dǎo)體
除了自研造芯,自2017年成立以來(lái),小米產(chǎn)投布局了超百家半導(dǎo)體與電子相關(guān)的硬科技公司,涉及MCU、AI芯片、模擬IC、射頻芯片、藍(lán)牙芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、CPU、半導(dǎo)體元件、晶圓生產(chǎn)設(shè)備、半導(dǎo)體材料等半導(dǎo)體領(lǐng)域,投資范圍覆蓋半導(dǎo)體材料、芯片設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié),走起聯(lián)合造芯的路子。
如芯原股份是“芯片定制+IP授權(quán)”第一股;隔空智能是國(guó)內(nèi)首家單芯片射頻與微波雷達(dá)供應(yīng)商;帝奧微電子為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的模擬集成電路設(shè)計(jì)公司之一;格科微、樂(lè)鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等芯片類企業(yè)均已經(jīng)成功IPO。
通過(guò)小米集團(tuán)、順為資本和小米長(zhǎng)江,小米系一共投資約900家企業(yè),打造出過(guò)萬(wàn)億市值版圖。在較低的盈利能力約束下,小米盡可能地撬動(dòng)了身邊的人脈、產(chǎn)業(yè)與社會(huì)資源,依托生態(tài)鏈的戰(zhàn)略布局,打造出龐大的生態(tài)帝國(guó)。
2021年12月,小米還成立了聚焦電子信息科技的上海玄戒技術(shù)有限公司,注冊(cè)資本15億元,法定代表人為小米手機(jī)部總裁曾學(xué)忠,經(jīng)營(yíng)范圍包括集成電路芯片設(shè)計(jì)及服務(wù)、集成電路芯片及產(chǎn)品銷售、集成電路設(shè)計(jì)等。
2023年10月,北京玄戒技術(shù)有限公司成立,注冊(cè)資本30億元,法定代表人為小米集團(tuán)高級(jí)副總裁曾學(xué)忠,監(jiān)事為劉德。經(jīng)營(yíng)范圍包括集成電路芯片設(shè)計(jì)及服務(wù)、集成電路芯片及產(chǎn)品銷售、集成電路設(shè)計(jì)等,幾乎涵蓋了整個(gè)電子科技領(lǐng)域。
據(jù)悉,北京玄戒和上海玄戒沒(méi)有明確業(yè)務(wù)區(qū)分。
03 手機(jī)造芯,一場(chǎng)持久戰(zhàn)
近年來(lái),面對(duì)5G芯片供應(yīng)的制約和中美貿(mào)易爭(zhēng)端的持續(xù),包括OPPO、小米、vivo和魅族在內(nèi)的國(guó)內(nèi)主要手機(jī)制造商紛紛開啟了自研芯片的征程。然而,自研芯片不僅技術(shù)難度和成本高昂,全球供應(yīng)鏈的波動(dòng)、國(guó)際貿(mào)易局勢(shì)的緊張,以及消費(fèi)電子市場(chǎng)的持續(xù)低迷,都為企業(yè)的自主研發(fā)之路增添了重重困難。
在這種大環(huán)境下,一些企業(yè)基于自身狀況決定停止自研芯片項(xiàng)目。例如,2023年5月,OPPO宣布解散其芯片設(shè)計(jì)子公司哲庫(kù)科技;同年8月份,星紀(jì)魅族集團(tuán)也決定放棄芯片業(yè)務(wù)。
OPPO的宣布放棄自主研發(fā)芯片并迅速解散相關(guān)團(tuán)隊(duì),在中國(guó)芯片行業(yè)引起了相當(dāng)震動(dòng)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,一方面可能是因?yàn)镺PPO低估了芯片制造的復(fù)雜性和資金消耗的規(guī)模,面臨資金壓力;另一方面,考慮到OPPO作為技術(shù)型企業(yè),其突然決定放棄自研芯片可能與潛在的制裁風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。
哲庫(kù)科技解散后,前副總裁沈義人含蓄地指出,資金能解決的問(wèn)題并非真正的大問(wèn)題,而那些資金無(wú)法解決的問(wèn)題才是真正棘手的難題。因此,外界推測(cè),哲庫(kù)的關(guān)閉可能是OPPO感受到了某些外部壓力。
但仍有企業(yè)在持續(xù)加碼自研芯片業(yè)務(wù):如榮耀在2023年5月底注冊(cè)成立了芯片設(shè)計(jì)公司;6月份,小米對(duì)旗下自研芯片公司上海玄戒進(jìn)行了增資,注冊(cè)資本由15億元人民幣增加至19.2億元;7月份,vivo推出6nm制程工藝自研影像芯片V3。
SoC是手機(jī)最核心、最尖端的芯片,也是手機(jī)自研門檻最高的核心器件,組成部分包括了AP芯片(應(yīng)用處理器)、BP芯片(基帶處理器)和CP芯片(協(xié)處理器)。其中,AP芯片是比較關(guān)鍵的部分,它決定了手機(jī)性能的表現(xiàn)。從具體自研芯片的目標(biāo)和方向來(lái)看,近幾年小米、vivo和榮耀選擇了更加“低風(fēng)險(xiǎn)”的CP芯片,并非直接做手機(jī)SoC芯片。
而蘋果、三星、華為等企業(yè)均已走出了自研芯片的成功之路,并以此提升了產(chǎn)品性能,站穩(wěn)了高端手機(jī)市場(chǎng)腳跟。這給其他手機(jī)企業(yè)提供了很好的范例,畢竟高端手機(jī)市場(chǎng)利潤(rùn)更高,是各企業(yè)覬覦之地。
以華為為例,2023年8月,華為發(fā)布帶有自研麒麟芯片的Mate 60系列旗艦手機(jī),隨后的市場(chǎng)反應(yīng)表明,華為手機(jī)市場(chǎng)份額大增。華為在自研芯片上取得的積極成效,對(duì)小米形成一定壓力和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。
自研芯片,除了防范芯片供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)芯片獨(dú)立性和供應(yīng)鏈話語(yǔ)權(quán),還可以通過(guò)提高對(duì)芯片的參與度,提升產(chǎn)品質(zhì)量和體驗(yàn),并以規(guī)模上量來(lái)降低企業(yè)芯片采購(gòu)成本。在面向高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中,小米想要脫穎而出,必然是要設(shè)計(jì)出AP芯片來(lái)應(yīng)對(duì)的。