出品 | 虎嗅科技組
作者 | 丸都山
編輯 | 苗正卿
頭圖 | 視覺中國
“三月底,一場突如其來的交通事故把這一切都擊碎了。我們受到了狂風暴雨般的質疑、批評和指責,我和同事們一樣,一下子都懵了……”
一周前,雷軍在小米集團內部演講中,針對近期小米陷入的輿論危機,發表了一番痛心疾首的陳詞。
不過,此時神情低落的雷軍,或許在心底暗藏著旁人難以察覺的底氣。
因為就在同一時刻,位于北京昌平的小米黑燈工廠里,呈現一片忙碌景象:全新的小米15S Pro智能手機,在一個個機械臂精準運作下完成組裝、測試,隨后被迅速打包裝車,朝著全國的小米之家和各大電商的物流中心疾馳而去。
而這些手機的屏幕蓋板之下,嵌刻著雷軍當下及未來的底氣——首款自研旗艦手機SoC芯片“玄戒O1”。
5月22日晚間,在小米召開“15周年戰略新品發布會”上,這款芯片正式發布。
隨著華為海思的有意蟄伏,中國手機行業已經很久沒有出現關于“自研SoC”的消息,此次玄戒O1的出現,毫無意外地在各社交平臺上點燃了自研芯片的話題,風頭直接蓋住了當晚亮相的小米Yu 7。
在如此高的關注度下,玄戒O1能否堪此大任?
接下來,虎嗅將結合玄戒O1的公開數據、以及從外圍掌握到的信息,穿插小米造芯的時間線,來討論玄戒O1這枚芯片的成色。
并非“情懷之作”
在自研芯片這件事上,其實曾一度承載著雷軍創辦小米后的最大失利。
2017年2月,小米在小米5C手機上發布了中端SoC芯片“澎湃S1”。為了造芯,小米先是投資創辦松果電子,后歷時三年設計、打磨,但它的出現幾乎沒有對小米的手機業務帶來積極影響。
一個與生俱來的問題是,當時的澎湃S1采用了28nm制程,而僅僅在發布的三個月后,高通發布了由14nm制程打造的、同樣定位中端SoC的驍龍660。
這種制程工藝上的代差,讓兩者在性能、能效上的比較直接失去意義。
圖片來源:視覺中國
盡管小米從未公布過小米5C的銷量數據,但在后續產品迭代中,以“C”為后綴的機型再也沒有出現過。
而自此之后,小米雖然在電池、快充、影像等“小芯片”上頗有建樹,但再無涉足過SoC領域。
因此,玄戒O1的問世,很難不讓人聯想到這是一款小米為了“證明自己”而研發的芯片。
但就玄戒O1已公布的設計來看,這款芯片可能還真不是一款“情懷之作”。
先簡單說說這款芯片的兩個核心特征:基于第二代3nm制程工藝打造,跟A18 Pro、驍龍8 Elite、天璣9400相同;架構方面,采用四叢集十核CPU,包括2顆X925超大核、4顆A725性能大核、2顆A725 能效核以及2顆A520超級能效核。
這里的“四從集十核”架構,值得好好說道說道。
首先,這個設計能夠很好地回答一個問題,即玄戒O1是“真自研”,還是一款“換皮芯片”?
答案毫無疑問是前者。
因為這個設計當下其實是“逆潮流”的,包括蘋果、高通、聯發科在內的芯片大廠,近些年在SoC的設計思路上都是盡量減少叢集,以減低SoC內部的調度復雜度。
也就是說,在3nm工藝制程下,除了玄戒O1外,根本找不到一款同樣采用“2+2+4+2”集群設計的SoC芯片,只能是出自小米芯片團隊之手。
那為什么玄戒的設計團隊要“逆勢而行”?原因就在那2顆不起眼的A520超級能效核。
能效核,通常就是指那些用于處理不需要太多計算資源或較低負載的任務,比如短視頻、網頁瀏覽、文檔編輯工作,而玄戒團隊則進一步細化,通過2顆功耗更低的超級能效核去處理息屏狀態下的任務。
在這個四叢集的設計下,根據小米的測試,玄戒O1的能效表現已接近A18 Pro的水平。
能夠看出小米在玄戒O1上的開發思路:作為第一款旗艦SoC,玄戒O1不可能在綜合表現上超過蘋果、高通,但必須得突出一個特點,而這個特點就是“功耗”。
因此,虎嗅認為,玄戒 O1 絕非單憑“自研情懷”驅動的產物,而是小米解構行業競爭格局后,為匹配功耗難題給出工程化方案。
需要補充一個背景,任何一種芯片在設計的過程中,首先需要明確的是“功能定義”,其中包括拆解核心功能、設定性能指標、評估技術限制等,在這個階段中,芯片的架構就已基本定型。
結合其獨特的“四叢集設計”,不難推斷出從玄戒O1立項之初,小米就明確了這個款芯片的核心技術特征,以及在市場競爭中它所處的生態位。
自研芯片,半步危局
除了“四叢集設計”外,能夠看出小米芯片團隊是在玄戒O1上花了很多心思的。
比如它上面的兩個超大核X925,主頻達到了3.9Ghz,而ARM在發布Cortex-X925的參考設計時,主頻為3.6Ghz。
別小看0.3Ghz頻率的提升,這需要小米芯片團隊對CPU的Cell進行重新設計。
簡單說下什么是“Cell”,在芯片內部,由晶體管組成門級電路,門級電路又組成了具備基礎功能的最小單元“Cell”。
據悉,在玄戒O1上,芯片設計團隊在1500種標準Cell之外,擴展了480多種額外的時序邏輯Cell和組合邏輯Cell。
作為首次研發旗艦SoC的團隊來說,這樣的嘗試非常冒險。
一位業內人士向虎嗅表示,在公版架構的基礎上重新設計Cell,經常會出現由于電壓域和時序約束不匹配,導致的IP集成時接口存在兼容性問題,因此很少有芯片廠商會在Cell上動手腳。
這一點從聯發科發布的旗艦芯片9400上也能得到印證,在這枚SoC上,超大核3.6Ghz主頻與ARM公版架構相同,可見即便是經驗老道的聯發科也沒有在CPU上做太多調整。
值得一提的是,由于標準Cell庫已通過多次流片認證,良率普遍較高;而重新設計Cell需要額外投入工藝適配和流片測試的成本,因此自研定制Cell的芯片流片成本普遍比使用標準庫高20%-50%。
還有一個值得關注的信息:ARM正式發布Cortex—X925的時間是2024年5月,考慮到ARM與芯片廠商的合作關系,玄戒團隊可能在2023年底拿到了這款CPU的參考設計。
另據虎嗅從多方消息源求證,玄戒O1在去年10月于臺積電完成流片。
也就是說小米芯片團隊在不多于10個月的時間里完成了對Cell的重新設計,這樣的效率堪稱恐怖。
而更令人震驚的是,在22日晚間的發布會上,雷軍在現場表示,他于今年2月拿到了搭載玄戒O1的樣機。
也就是說,小米的芯片團隊在4個月、甚至是3個月的時間里,完成了流片后的驅動開發和聯調優化。
誠然,這是小米充分發揮主觀能動性的結果,但從芯片行業過往的案例來看,玄戒O1的成功,也的確有些運氣成分的。
總得來說,無論是“四叢集設計”,還是Cell的補充,亦或是基于這兩項工程額外做的多層電源域、高速總線互聯設計,即便是一家成熟的芯片設計公司來做,也很容易出現“踏空”的情況,導致流片失敗。
玄戒O1能夠克服種種挑戰,實屬不易。
“雙芯片戰略”怎么轉?
從目前小米給出的測試結果來看,玄戒O1是完全能夠在一款旗艦機型上勝任的,那么在這樣的背景下,與小米有深度合作的高通會何去何從?
就在玄戒O1發布的兩天前,高通發文慶祝了與小米集團長達15年的合作,并宣布雙方達成多年協議,在其官網的文章中,還特意提到了“今年晚些時候,小米也將成為首批采用下一代驍龍8系旗艦移動平臺的廠商之一。”
基本可以確定,小米未來將采用“玄戒+高通”的雙芯片戰略。
這其實是一個基于現實的考量,筆者認為,在未來2-3年內,玄戒不具備獨扛大旗的條件。
首先,玄戒O1目前使用臺積電N3E制程工藝,其大客戶包括蘋果、英偉達、高通、AMD等芯片巨頭,且數條產線常年維持著100%的稼動率,小米夾在這些公司之間說服臺積電為其代工,已經非常艱難,短時間內臺積電的產能一定不會向小米傾斜。
其次,玄戒還遠算不上成熟,不僅僅是設計上有些實驗性質,生態上也需要一些豐富與打磨。
比如玄戒O1上的“四叢集設計”雖然能有效提高能效比,但這也需要澎湃OS團隊和應用開發者同步優化調度邏輯,否則很可能出現“核心閑置”或“調度混亂”的問題。
那么未來玄戒O1的定位是在哪里呢?其實在昨晚的發布會上,小米已經給出了答案。
第一個平臺就是“S系列”機型,選擇年中發布,與數字系列保持4-6個月的間隔,這樣既可以降低自研芯片帶來的高額成本,同時對于高通等合作廠商來說,也是一個能夠接受的方案。
另外就是以平板電腦為代表的“IoT集群”。在昨晚的發布會上,與小米15S Pro一同發布的,還有小米平板7 Ultra。
這臺平板電腦值得多聊幾句。
這是小米首款真正稱得上“高端平板”的產品,起售價達到5699元。
那么它值不值這個價格呢?僅從屏幕來看,小米平板Ultra 7使用了一塊14英寸的OLED大屏,而且還是實現了3.95mm的超窄四邊框設計,屏占比達到93.6%。在iPad Pro 2024上的那塊13英寸OLED屏幕,其硬件成本為350美元。
毫不夸張地說,小米平板7 Ultra在產品力方面,基本達到了安卓天花板的水平。小米對于高端平板的首次嘗試,就敢于用玄戒O1作為其SoC平臺,足可以見小米產品開發團隊對這款芯片的信心。如無意外,未來也一定會有更多的IoT設備接入玄戒芯片。
最后,虎嗅還想結合當下行業背景,說下玄戒O1對于小米集團未來的意義。
自華為憑借麒麟系列芯片大獲成功后,行業內已經達成一個高度共識,即“自研芯片是手機品牌核心競爭力核心因素”,這點過去在行業內已經討論了十年,在此不再贅述。
而一個眼前能夠看到的挑戰是,中國的手機廠商正在經歷一場“透支的繁榮”。
也就是“國補政策”帶來的銷量激增。
根據Canalys的統計數據,在今年一季度中國大陸智能手機出貨量為7090萬部,同比增長5%,在部分時間段,比如國補開啟后的一周(1月20日-1月26日),國內智能手機銷量同比增長能達到65%,而同期全球智能手機銷量增長僅為1%。
這里我們要說,作為一項刺激消費、拉動內需的政策,“國補”沒有任何問題,在全球經濟下行的背景下,全球主要經濟體都有推出類似政策。
但值得注意的是,手機行業除了如4G向5G迭代這類革命性技術驅動的換機潮外,其余時段的銷量增長本質上仍受換機周期剛性約束。當前行業銷量的階段性上揚,某種程度上是對未來市場需求的提前透支。
當市場因需求真空陷入增長乏力時,小米自研的玄戒SoC可能讓手機行業看到,什么才是差異化競爭的底層支撐。
本文來自虎嗅,原文鏈接:https://www.huxiu.com/article/4381508.html?f=wyxwapp
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