小米3纳米芯片即将亮相 玄戒前员工揭秘
小米的“造芯路”走了十余年后,再度有了新的转折点。“那不是我们的‘黑历史’,那是我们的来时路。”5月19日,小米创办人雷军通过社交平台发布了一篇长文,讲述起芯片研发之旅,也介绍了即将发布的小米玄戒O1。
自此,玄戒正式进入人们的视野,在翌日的动态中,雷军则表示,玄戒O1已经开始大规模量产,5月22日晚间的发布会上,搭载该芯片的小米15s pro手机和高端平板Pad7 Ultra两款旗舰产品亦将发布。
自主研发设计,3纳米……关于小米的“芯片路”无疑是近期的热词。“不用自研架构能称为自研芯片?”“135亿造芯就够了?”各式声音充斥网络,多数人称赞的同时,也有人质疑。
50人的团队流动率在20%左右
“只有做高端SoC(系统级芯片),才能真正掌握先进的芯片技术,更好支持小米的高端化战略。”雷军在长文中如是说。
所谓SoC芯片,是指将CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、基带(通信模块)、ISP(图像处理器)等多个关键部件集成到一块芯片上,是整部手机最核心的器件。各家手机厂商常提及的高通骁龙、联发科天玑都是SoC芯片,被称为半导体技术上的皇冠。
2014年9月,澎湃项目立项,2017年,小米首款手机芯片“澎湃S1”正式亮相,定位为中高端。但由于澎湃S2推进不顺,小米按下了手机SoC芯片项目的暂停键,转向了“小芯片”路线,如快充芯片、电池管理芯片、影像芯片、天线增强芯片等。
转折点在2021年,小米决定造车,并重启“大芯片”业务。同年,上海玄戒技术有限公司(以下简称上海玄戒)成立,注册资本由最开始的15亿元增加至19.2亿元,经营范围有集成电路芯片设计及服务、集成电路芯片及产品销售和集成电路设计等,几乎涵盖了整个电子科技领域。两年后,北京玄戒技术有限公司成立,注册资本为30亿元,经营范围同上。
“四年多时间,截至今年4月底,玄戒累计研发投入已经超过了135亿元人民币。目前,研发团队已经超过2500人,今年预计的研发投入将超过60亿元……”在雷军的长文里,一组数据透露了小米“造芯”的决心。
毕业之初,因为觉得做芯片很有意思,王鼎奕(化名)入职玄戒,并曾参与玄戒O1的相关工作。校招的薪资不算高,晋升的表现是涨薪2000元,“每天都很忙”。王鼎奕回忆,晚上十点以后下班是常态。
社招薪资却高出很多,普遍是校招的3倍左右,这让像王鼎奕这样的新人觉得有点“不公平”,这或许也是他觉得人员流动率较高的原因之一,“今年以来,我所在的团队低职级的员工走了十几个,整个团队也就50多个人。”还没等到玄戒O1发布,王鼎奕也选择了离开。
“我的心里还是挺澎湃的。”不过,尽管离开了玄戒,看到小米近日发布的相关动态,王鼎奕心情还有些激动。
自研与否的质疑
据已公开的信息,玄戒O1采用目前最先进的3纳米制程工艺,采用自研AP(应用处理器,承担计算任务)架构搭配外挂第三方基带方案,其性能表现已可媲美当前市面上的旗舰级芯片产品。因此,小米成为继华为之后,中国第二家实现旗舰SoC芯片量产并商用的手机终端制造商。
3纳米是指采用3纳米制程工艺制造的半导体芯片,制程工艺尺寸表示晶体管的最小尺寸,其数值越小,代表晶体管的密度越高。相较于传统的10纳米或7纳米工艺,3纳米制程意味着晶体管的结构更加精细,能够容纳更多的晶体管单元在同样面积上。也就是说,芯片在性能、功耗和尺寸上会更具优势。雷军透露,玄戒O1晶体管数量为190亿个。
然而,近期对于玄戒O1是否为自研的讨论却颇为热烈。从目前疑似泄露的跑分成绩和爆料信息来看,这款芯片的CPU部分使用了ARM Cortex-X925、A725和A520,GPU部分则有ARM Immortalis-G925 MC16或Imagination DXT72-2304,也就是说,采用了ARM的公开架构,基带芯片则外挂了联发科的芯片。
这让部分人认为,玄戒O1架构是“买”来的,不能算自研。
“绝对算自研。用公版ARM架构、外挂联发科基带是第一代芯片最稳妥的方案。”王鼎奕向《IT时报》记者透露,基带芯片后面也会自主研发,“都有进行中的计划”。
“肯定有的IP是买的,但新产品购买成熟IP,利于产品稳定。”作为一名算法工程师,在手机芯片行业从业十余年的李川博(化名)对玄戒O1的诞生也持认可态度,并客观地认为外挂基带的做法是正确的,“即便有了‘公版架构’,芯片设计依然要‘因地制宜’,根据自己的需求,对它的制造库、缓存大小,甚至是具体的指令集进行自定义。”
5月21日,市场调研机构Canalys的一篇报道对此进行了解读:“自主研发的AP和第三方基带芯片是小米SoC发展的最佳路径。”
一方面,在于专利壁垒高筑,基带技术专利高度集中在少数头部企业手中,包括高通、联发科、紫光展锐和华为等产业巨头。若选择自研基带芯片,小米将面临严峻的专利突围战,要么构建全新的专利规避方案,要么不得不支付高昂的专利授权费用。
另一方面,基带芯片的全球适配成本巨大。该机构表示,要实现全频段通信支持并保持对4G/3G/2G网络的向下兼容,必须与全球各地的通信设备商和运营商进行深度协作。这一过程不仅涉及众多基站设备厂商的适配调试,还需要投入数以亿计的资金和数年时间的持续优化。
如此看来,关心其性能或比在意自研与否更有意义。
手机厂商的芯片之路步步为营
手机厂商入局芯片行业,小米不是第一家,或许也不是最后一家。
2012年,华为开始自研智能手机芯片,2014年,“麒麟”系列处理器问世。2019年,智能手机厂商OPPO启动造芯计划,根据公开资料,OPPO在2019年成立“造芯”子公司守朴科技(上海)有限公司,2020年7月改名为哲库科技(上海)有限公司(ZEKU),团队人数有3000人,定位类似于华为海思,其涵盖的产品线包括核心应用处理器、短距通信、5G Modem、射频、ISP和电源管理芯片等。
但哲库最后还是“夭折”了。2023年5月12日,OPPO宣布关停芯片业务。彼时,从OPPO回应和媒体报道来看,解散的主要原因是全球手机市场销量低迷。
但较之于OPPO,小米的生态更为丰富,在“手机+AIoT”的双引擎战略下,小米有手机周边商品、生活耗材,还有净水器、无人机等智能硬件,以及小米汽车等生态。
也有媒体预测,预计在未来一段时间内,小米的多数手机将继续使用高通芯片。而小米玄戒O1可能会在一些旗舰机上采用,与高通芯片并行使用,以优化性能。
“研发规模可以降低研发的成本,但更考验管理能力,毕竟不同领域对芯片的要求实际差距很大。面积、功耗、成本,开发时间和周期这些要求都不同。”李川博进而分析道,芯片行业包含很多大类,尤其是手机芯片和其他芯片可以算是两个物种,其中手机芯片成本和价格都很高,与低成本芯片并不构成直接竞争关系,所以小米手机芯片是否能赚钱,还需要看产品上市后的情况。
“至少投资十年,至少投资500亿,步步为营……”雷军如是说。玄戒O1和小米的“造芯路”会如何?答案尚是未知数。