華米智能手表芯片的意義：中國芯片的崛起

　　華米AMAZFIT運動手表除了擁有上述特性外，還搭載了中國處理器公司自主設(shè)計的芯片——君正M200，雖然在小米之前，已經(jīng)有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴產(chǎn)品，但大多是小打小鬧。

　　8月30日，小米生態(tài)鏈企業(yè)華米科技在北京召開了秋季新品發(fā)布會，推出了華米AMAZFIT運動手表。這款定位于專業(yè)運動手表的產(chǎn)品，內(nèi)置4GB閃存，有別于目前市場上的智能手表，不論是內(nèi)置GPS、藍牙聽歌還是超長續(xù)航，所有的功能參數(shù)和工業(yè)設(shè)計都是為了更好地為運動服務(wù)，799元的售價僅為其它相似功能運動手表的1/4。

　　雖然在小米手表之前，國內(nèi)商家推出了不少可穿戴產(chǎn)品，但其中最關(guān)鍵的芯片和軟件大多是國外產(chǎn)品。例如，華為Watch用的就是高通的ARM芯片方案和谷歌的安卓系統(tǒng)，在核心技術(shù)方面乏善可陳。華米AMAZFIT運動手表除了擁有上述特性外，還搭載了中國處理器公司自主設(shè)計的芯片——君正M200，雖然在小米之前，已經(jīng)有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴產(chǎn)品，但大多是小打小鬧。而本次君正芯片被小米采用，是君正M200首次被有影響力的大公司所采用，而小米也借此一舉實現(xiàn)在智能手表上實現(xiàn)芯片自主化。

　　北京君正的前世今生

　　要訴說北京君正的前世今生，就離不開一個人——倪光南院士。

　　當年，聯(lián)想前總工程師倪光南在與柳傳志因“技工貿(mào)”、“貿(mào)工技”的分歧鬧翻后，被柳傳志排擠出聯(lián)想。但倪光南不放棄設(shè)計中國國產(chǎn)芯片的理想，帶著一只技術(shù)團隊找投資人打算重啟芯片設(shè)計。

　　后來，倪光南找到李德磊，由李德磊出資，國家也配套出一筆錢，開始了方舟1號芯片的研發(fā)。2001年方舟1號的成功研制，激勵了國家對“方舟2號”芯片的信心，名目繁多的國家專項資金砸向方舟科技，比如 “863項目”、工信部(當年可能還是叫信產(chǎn)部)的科研項目。

　　倪光南還通過自己的人脈給方舟公司拉來了第一個客戶——北京裕興科技公司。出于對倪的信任，裕興科技投入上百萬元，棄英特爾投向方舟芯片陣營?？墒虏蝗缛嗽福驗橥顿Y人在經(jīng)營理念上與倪光南有沖突，方舟公司還是破產(chǎn)了……

　　雖然方舟死了，但是倪光南通過方舟芯片項目鍛煉了隊伍，培養(yǎng)了一批IC設(shè)計人才，這些人接過方舟芯片的遺產(chǎn)，繼續(xù)接著做國產(chǎn)CPU的研發(fā)設(shè)計，于2005年成立北京君正公，為實現(xiàn)中國芯的崛起而努力奮斗。

　　指令集和微結(jié)構(gòu)

　　君正和龍芯一樣采用mips指令集，君正和龍芯同屬于MIPS陣營，龍芯更富有理想化，走的是獨立自主路線，龍芯的指令擴展、編譯器開發(fā)、微結(jié)構(gòu)設(shè)計、SOC集成、操作系統(tǒng)開發(fā)、軟件生態(tài)構(gòu)筑、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設(shè)都要自己做。

　　而君正在很多方面要比龍芯“靈活”很多。

　　比如積極與MIPS公司接洽，購買MIPS32指令，并共同構(gòu)建MIPS生態(tài)。積極與Imagination公司合作，而Imagination又拉來了谷歌，使君正自己擴展了MXU多媒體指令集被谷歌官方的開發(fā)工具直接原生支持……這些舉措不僅使君正能夠使用Imagination的PowerVR，還使君正夠獲得了原生安卓的支持。

　　又如君正積極和騰訊合作，君正的智能手表inWatch T就搭載了TencentOS。再比如最近和三星合作，使君正產(chǎn)品能夠獲得三星正在推廣的Tizen系統(tǒng)的支持。

　　雖然這種做法有對國外廠商產(chǎn)生了依賴這種做法會有對國外廠商產(chǎn)生依賴的風(fēng)險，但大幅降低了技術(shù)門檻、資金成本和時間成本，能夠比較順利的市場化、商業(yè)化。就在龍芯死死瞄準桌面芯片和Intel死磕的情況下，更加富有商業(yè)氣息的君正卻緊盯市場，牢牢把握市場發(fā)展方向，在MP4、復(fù)讀機、點讀機、學(xué)習(xí)機以及考勤機等產(chǎn)品中都可以看到君正的身影。

　　自2006年至今，君正的XBurst微結(jié)構(gòu)更新經(jīng)歷了四個階段：

　　第一個階段是基于MIPS II指令集，產(chǎn)品有Z4720、Z4730、Z4740、Z4750。

　　第二個階段是基于MIPS II指令集并加入了VPU解碼核，產(chǎn)品有Z4755和Z4760。

　　第三個階段增加支持MIPS32指令集并增加支持FPU，產(chǎn)品有Z4760B和Z4770。

　　第四個階段重新設(shè)計的九級流水線(原來是八級)并增加同步多核支持，產(chǎn)品有Z4780和M200。

　　因為君正認為這四次更新微結(jié)構(gòu)都不是顛覆性的進步，因此都叫XBurst。目前，進一步降低功耗的XBurst0微結(jié)構(gòu)以及更好性能的XBurst2已經(jīng)完成研發(fā)，正在準備投入商用。

　　XBurst具有比較高的性能功耗比，根據(jù)發(fā)燒友實測，在GCC編譯環(huán)境下，1G主頻的XBurst SPEC2000測試，整數(shù)為190分。而根據(jù)君正官網(wǎng)的數(shù)據(jù)，使用40nm LP制程工藝下的XBurst功耗為0.07mW/MHz。雖然XBurst性能非常有限，但其超低功耗和比較高的性能功耗比確實是一個亮點。

　　君正M200相對于ARM的智能穿戴芯片有著一定優(yōu)勢

　　雖然國內(nèi)ARM陣營的IC設(shè)計公司也推出了自己的物聯(lián)網(wǎng)芯片和可穿戴芯片，但都是購買ARM的微結(jié)構(gòu)集成SOC的產(chǎn)品，比如Cortex A內(nèi)核、Cortex M內(nèi)核，談不上自主知識產(chǎn)權(quán)。

　　而北京君正是國內(nèi)最早專注于可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的本土IC設(shè)計公司之一，最大的特點就是超高的功耗和較高的性能功耗比，君正的XBurst動態(tài)功耗是市場同類平臺的三分之一，采用君正芯片的產(chǎn)品整機待機功耗是同類平臺的二分之一。

　　以用于可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)的M200為例。M200采用大小核設(shè)計微結(jié)構(gòu)為XBurst，采用40nm制程，32位XBurst雙核設(shè)計，大核1.2GHz，小核300MHz，功耗為0.07mW/MHz，內(nèi)置語音喚醒引擎，支持3D圖形加速，720p攝像壓縮以及語音喚醒功能，支持MIPI圖像顯示和采集接口，同時具備ISP圖像處理功能，存儲器接口支持LPDDR2。M200BGA封裝尺寸僅有7.7*8.9*0.76mm，芯片厚度只有0.76mm，“嬌小”的身材使它適用于任何可穿戴設(shè)備。

　　M200芯片方案最大的優(yōu)點就是續(xù)航，在采用了M200的Ingenic Glass 和Google Glass的數(shù)據(jù)對比中顯示，在續(xù)航、發(fā)熱、溫度、尺寸和成本上，Ingenic Glass都更勝一籌。

　　在智能手表上，采用君正M200的產(chǎn)品往往擁有更好的續(xù)航能力，以華米AMAZFIT運動手為例，相對于蘋果手表不足1天的續(xù)航續(xù)航能力，以及華為手表2天的續(xù)航時間，在280mAH大容量鋰聚合物電池的配合下，華米AMAZFIT運動手表擁有11.6天的最大續(xù)航能力——君正自主設(shè)計的XBurst在智能穿戴產(chǎn)品上的低功耗優(yōu)勢盡顯。

　　也正是因此，在小米采用君正M200芯片之前，inWatch T、銳動X3、GEAK Watch II、CoolGlass ONE、眾景智能眼鏡、果殼的第一代智能手表、土曼一代、土曼二代智能手表等產(chǎn)品采用君正的芯片方案。

　　開創(chuàng)了商業(yè)公司與自主芯片公司合作的范例

　　一直以來，中國芯片市場大多被國外公司壟斷，每年芯片進口費用超過石油進口的所耗費的資金。其實，中國并不是沒有性能優(yōu)異的CPU，比如申威26010被用于神威太湖之光在TOP500刷榜，飛騰2000在性能上基本追平Intel E5服務(wù)器芯片，龍芯3A3000的性能完全能夠滿足黨政軍辦公普通用戶的日常使用……除了軟件生態(tài)方面的原因之外，真正讓國產(chǎn)芯片絕跡與市場的在于科研單位或自主芯片公司與作為整機廠的商業(yè)公司缺乏聯(lián)系與合作。相對于采用國產(chǎn)CPU，國內(nèi)的整機廠更加愿意采用國外芯片，這就導(dǎo)致自主研發(fā)的處理器即便在性能上完全能夠滿足基本需求，也很難打入商業(yè)市場。

　　其實，自主芯片并非沒有商業(yè)市場，也并非只能靠政府輸血過日子，龍芯和君正都已經(jīng)用實踐證明了這一點。另外，就在不久前，有韓國人向筆者的朋友買了他做的JDI調(diào)試器，筆者猜測這很有可能是一家具有底層開發(fā)能力的公司，否則不做底層開發(fā)的話JDI調(diào)試器是派不上用場的，而一般有底層開發(fā)能力的公司應(yīng)該不會是作坊式的小公司。筆者猜測，很有可能有韓國公司也對君正的芯片感興趣。

　　本次小米公司與君正公司的合作，則是商業(yè)公司和科技公司合作的有益嘗試，一方面使小米擺脫了過去組裝廠的惡名，使小米智能手表在技術(shù)自主化上傲視群雄，而且由于君正M200的優(yōu)異性能，可以使小米智能手表相對于那些ARM解決方案的智能手表取得在續(xù)航能力上的巨大優(yōu)勢。另一方面也帶動了君正公司的發(fā)展，使北京君正公司有了一個大客戶，間接助推了自主處理器公司的發(fā)展。

　　在此，筆者祝愿這種商業(yè)合作模式能夠延續(xù)下去，而且在小米與君正之外，也能更多地涌現(xiàn)。