在雷軍發博劇透一周后,小米自主研發設計的手機SoC(片上系統)芯片終于揭開面紗。
5月22日晚7點,身著綠色西裝的雷軍登上小米15周年戰略新品發布會的舞臺,正式發布了3nm旗艦芯片玄戒O1。至此,小米成為在蘋果、華為、三星后,全球第四家擁有自己SoC芯片的手機廠商。
從跑分數據看,“這個絕對算得上第一梯隊的表現 ”。開場未久的雷軍略顯緊張,狀態不比上次發布小米SU7 Ultra時的興奮與激昂,但在與蘋果的芯片對比時,依然透露出對自家玄戒的信心與自豪。
一時之間,大眾的關注再次如潮水般涌向小米。不過這一次,為小米“先進”而生的歡呼,難掩對其自研含金量的質疑之聲。
小米15周年戰略新品發布會上的雷軍。圖/視覺中國
長跑的起點
發布玄戒O1的過程中,雷軍口中說出蘋果的次數,和以往一樣多。
介紹玄戒O1的晶體管規模(190億個)和工藝(第二代3nm工藝)時,是與蘋果最先進的A18 Pro處理器一樣;在內部集成雙超大核的10核CPU的性能與能效表現,以及16核GPU的圖形性能上,蘋果也是其演講和PPT中唯一的對照對象。
譬如以搭載玄戒O1的小米15S Pro手機進行整機常溫實測時,其單核CPU跑分的成績為3008分,低于蘋果A18 Pro的3529分,多核成績(9509分)則略高于蘋果的8751分;玄戒O1的能效表現,是“已經非常接近行業頂尖的蘋果”;在曼哈頓3.1和Aztec 1440p兩項圖形處理測試中,玄戒O1的幀率分別較蘋果A18 Pro高出43%、57%,且同性能下功耗又比后者還低35%。
與蘋果CPU的性能對比。圖/小米官方
對標蘋果芯片,是玄戒2021年初立項時定下的目標。“要干就干最高端的旗艦處理器,要用全球最先進的工藝制程,我們希望還要做到第一梯隊的水平,”雷軍在發布會上分享,“當時我們甚至想,我們的高端手機在對標蘋果,芯片我們有沒有機會對標蘋果呢?其實蘋果芯片今天也是全球最頂尖的水平。”
那時候,或許沒人敢信,甚至敢想象,小米能做出一個3nm的手機SoC。據雷軍透露,有一些朋友在交流中表示“小米能做一個4nm的、幾年前旗艦水平的芯片就非常了不起了”。
然而時間剛剛過去四年多,玄戒O1便問世了——自主研發設計、采用先進的第二代3nm工藝制程,一經發布便備受關注。“這是小米在手機芯片先進工藝領域的重大突破,也實現了國產手機芯片在先進工藝上的探索和突破。”電子創新網CEO張國斌表示。
圖/小米官方賬號
但爭議也隨之而來,最主要的是圍繞“自研芯片”之說。
質疑聲源于玄戒O1的CPU和GPU均采用了ARM的公版IP,簡單理解就是ARM擁有知識產權、具有特定功能且可公開獲取的集成電路模塊。換言之,在部分網友看來,玄戒O1的設計就是在買了公版IP后進行集成優化,算不得“自研”。
“事實上,很多公司都是采用ARM架構,如高通、聯發科等。”對此張國斌表示,購買IP后想要設計出一個SoC,過程可遠非搭積木一樣的簡單組合,而是要經過一系列復雜的工作流程,包括確定SoC的應用場景和關鍵指標、IP選型與集成規劃、設計并優化整體架構、IP集成與驗證、軟硬件設計與協同等,經過不斷地測試和驗證后,將設計交給晶圓代工廠流片(可簡單理解為試生產)。
這些過程都需要投入時間、金錢。尤其在流片環節,在代工廠處排隊往往就得數月到半年;成本上,制程越先進的芯片流片成本價格越高,有數據顯示,14nm工藝芯片,流片一次需要300萬美元左右,7nm工藝芯片需要3000萬美元,5nm工藝芯片則需要4725萬美元,約合人民幣3.4億元。
從這一角度來說,小米實打實地投入了設計與驗證,自研芯片之說確實立得住,只不過確實離大眾期望中的全面設計能力仍有差距。通信行業專家項立剛表示,想要實現這一目標,小米還需要形成包括底層架構、基帶芯片等在內的綜合設計能力。
值得一提的是,雖然雷軍表示玄戒O1已實現大規模量產,且搭載該芯片的小米15S Pro及平板7 Ultra已經發售,但如果就此說小米造芯已經成功,還為時尚早。
“一款芯片的成功與否,要看市場上對其產品的接受與認同程度。”項立剛表示,“目前小米這兩款產品還沒有大規模銷售,真正大規模銷售以后,用戶體驗好不好、產品會不會出現什么問題,都還需要實際驗證。”
另外,這也關乎商業上的考量,說白了就是能否回本。發布會上雷軍表示:“大芯片生命周期很短,一年一迭代,到了第二年就貶值了。如果沒有足夠的裝機量,再好的芯片,也是賠錢買賣。所以對于旗艦SoC來說,你必須要有能力在一兩年之內,至少賣到上千萬臺的規模才能生存。”
顯然,剛有小成的小米芯片,還有很遠的路要走。
高端化的重要一環
雷軍也確實做好了打持久戰的準備。
近段時間,雷軍提到小米芯片的微博中,堅持是最高頻出現的詞之一。至少投資十年、至少投資500億元的計劃,也體現了小米2021年初重啟手機SoC研發時下的決心。
即便小米曾經在造芯這條路上跌倒過,它還是要做這場“芯片夢”。
十一年前,小米便曾嘗試自研手機SoC芯片。在此之前,小米曾專門研究過華為海思芯片,判斷基礎技術的成熟度已較十五年前華為入局時高不少,小米有一定的后發優勢。即便有行業專家給雷軍提醒做芯片成本高、風險高,這是小米自主研發沒法繞過的難關,但小米造芯的決策最終還是做了。
2014年10月,小米低調成立全資子公司松果電子。一個月后,松果電子花1.03億元買下大唐電信旗下聯芯科技開發并持有的SDR1860平臺技術,這也是澎湃芯片的技術基礎。
轉年7月,松果電子進行流片;到9月19日,樣品回片,團隊還未知樣片能不能用。9月26日凌晨,這顆芯片第一次點亮屏幕,“在那一天晚上,我心澎湃”,雷軍曾說。澎湃二字也就此成了這款芯片的名字,并于2017年2月正式發布。
2017年,澎湃S1芯片發布時的海報。圖/小米官方
然而,搭載澎湃S1的小米5C上市后迎來了不少差評,包括性能不如其他同價位手機、價格又不低、耗電速度快、手機發熱嚴重等。這些問題,當時被用戶歸結于澎湃S1芯片不行。
后來,本該接棒的澎湃S2芯片,除了偶爾曝出“五次流片全部失敗”“已經流產”的傳聞,再無其他消息。小米的造芯,也開始只余下“小芯片”(常見于物聯網設備等應用中)動作。
教訓不可謂不慘痛,為何小米仍要執著?
“要想成為一家偉大的硬核科技公司,芯片是必須攀登的高峰,也是繞不過去的一場硬仗。”這是雷軍在微博上給出的答案。
這背后很重要的一個原因是,自研芯片意味著主導權。
一方面,這可以讓廠商減少對外部供應商的依賴,從而既可以保證供應鏈的穩定安全,也可以放大對終端產品的把控程度。“如果你是自研的芯片,那么你的手機是高端機、低端機還是旗艦機,都是由你來定義的,而不是由高通定義,并且希望高通把最先進的芯片給你。”項立剛談道。
另一方面,自研芯片可以為廠商在提升性能、能效及定制產品功能等上留出更大的空間。“長期來看,手機廠商自研芯片有助于實現更完整的技術閉環,實現產品系統級的優化和體驗提升,如小米自己的澎湃OS可以更好地針對自研芯片進行優化。”張國斌對中國新聞周刊表示。
在手機市場進入存量競爭階段的背景下,自研芯片將有助于實現差異化的競爭,乃至添上溢價的籌碼。蘋果和華為,便是最好的案例。
轉向高端化發展的小米,自然渴望這樣的通行證。“只有做高端旗艦SoC,才會真正掌握先進的芯片技術,才能更好支持我們的高端化戰略。”雷軍表示。
至于重新爬起來的小米,能否在芯片賽道中找到自己想要的答案,或許還要等到玄戒O2、O3乃至O4、O5,方能見分曉。
參考資料:
1.《小米:10億“造芯”背后,雷軍親述最艱難的兩個時刻》,2017年3月1日,第一財經
2.《小米造芯故事》,2021年4月6日,甲子光年
作者:石晗旭
編輯:余源
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