三星蘋果稱霸,華米OV布局,手機(jī)自研芯片之戰(zhàn)打響了
沒有iPhone12的發(fā)布會,讓A14芯片成為了近期蘋果發(fā)布會的最大亮點(diǎn)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202009/418611.htm從A4芯片開始,蘋果保持著每年更迭新款芯片的節(jié)奏,其也是業(yè)內(nèi)少數(shù)擁有自研芯片能力的手機(jī)廠商。
此次發(fā)布的A14芯片,也是業(yè)內(nèi)首個量產(chǎn)5nm制程工藝的芯片,芯片內(nèi)封裝了118億個晶體管,與A13芯片相比,其CPU(中央處理器)性能提升40%,GPU(圖形處理器)性能提升30%。
蘋果A14芯片,圖源蘋果發(fā)布會
盡管蘋果在5G領(lǐng)域處于落后地位,但在自研芯片上,蘋果一直走在前列,而除了蘋果,三星、華為也是為數(shù)不多擁有芯片自研能力的手機(jī)廠商。
當(dāng)前,華為是國內(nèi)唯一擁有自研芯片能力的手機(jī)廠商,從2009年推出首款自研手機(jī)芯片至今,麒麟芯片已經(jīng)處于行業(yè)領(lǐng)先地位,但由于受到美國制裁,新一代麒麟芯片或成“絕版”。
值得注意的是,小米也曾在2017年推出自研處理器澎湃S1,并搭載在小米5C手機(jī)上,但這款芯片后續(xù)沒有覆蓋小米其他機(jī)型,此后澎湃S2直到現(xiàn)在也未能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
“我們2014年開始做澎湃芯片,2017年發(fā)布了第一代,后來的確遇到巨大困難。但請米粉們放心,這個計劃還在繼續(xù)。等有了新的進(jìn)展,我再告訴大家?!?月9日,小米創(chuàng)始人雷軍在微博回復(fù)了澎湃芯片的情況。
雖然自主研發(fā)芯片受挫,但小米沒有放棄芯片夢。據(jù)媒體報道,從今年1月份開始,小米產(chǎn)業(yè)基金至少投資了17家芯片相關(guān)企業(yè)。
不僅是小米在加速布局芯片產(chǎn)業(yè),今年2月,OPPO也公布了關(guān)于自研芯片的“馬里亞納計劃”,計劃在2020-2022年累計投入500億用來造芯片。vivo雖然暫時沒有公布造芯計劃,但已經(jīng)聯(lián)合三星共同“造芯”,并且申請了芯片商標(biāo)。
vivo芯片商標(biāo),圖源網(wǎng)絡(luò)
至此,國內(nèi)主流手機(jī)廠商均在加速芯片領(lǐng)域的布局,但自研芯片并非易事,研發(fā)芯片不僅需要大量技術(shù)積累,還需要投入巨額資金與大量時間,這是一塊極其“難啃的骨頭”。
雖然自研芯片難度大,但在經(jīng)歷中興事件、華為被斷供危機(jī)后,國內(nèi)其他手機(jī)廠商均意識到自研芯片的重要性,這場自研芯片之戰(zhàn)已然開啟。
1
蘋果與三星,各自稱霸
蘋果自主研發(fā)的A系列芯片,一直以來都被稱為地表最強(qiáng)芯片。
近期,國內(nèi)科技媒體極客灣分享了一份數(shù)據(jù)報告,該報告參考了Geekbench5、GFXbench5.0和CPU Power的跑分?jǐn)?shù)據(jù),并從單核和多核的CPU性能,1080P和1440P兩種負(fù)載下的GPU峰值性能,以及CPU功耗等多方面進(jìn)行分析。
移動端芯片綜合能力排名,圖源極客灣
根據(jù)報告顯示,在移動端芯片CPU性能排行中,前五位有四款芯片都來自蘋果,其中A12Z、A12X、A13和A12分別占據(jù)第一、第二、第三和第五的位置。在綜合性能排名上,蘋果A12Z、A12X芯片的性能依舊強(qiáng)勁,遠(yuǎn)超其他品牌芯片。
當(dāng)下,通過多年迭代,蘋果A系列芯片性能已經(jīng)接近部分入門級臺式機(jī)CPU,這也保證了蘋果iOS系統(tǒng)的流暢體驗(yàn)。
盡管如今蘋果A系列芯片如此成功,但其實(shí)最開始蘋果手機(jī)用的并不是自主研發(fā)的芯片。
2007年,蘋果發(fā)布第一代iPhone,使用的是三星設(shè)計的ARM架構(gòu)SoC(單片系統(tǒng)),GPU是Imagination的PowerVR。
當(dāng)時,蘋果已經(jīng)在iPad上與英特爾合作,但最終因?yàn)閳髢r原因,雙方?jīng)]有合作移動設(shè)備芯片。前英特爾首席執(zhí)行官Otellinii當(dāng)時也認(rèn)為,蘋果的移動設(shè)備銷售量頂多百萬臺出貨量,不會給英特爾帶來太大獲利。
的確,最開始蘋果起家的業(yè)務(wù)是Mac和iPad,iPhone業(yè)務(wù)才剛剛起步,沒人會想到后來iPhone手機(jī)會如此火爆。
前幾代iPhone也確實(shí)沒有引起市場熱烈反響,但在第一代iPhone發(fā)布后不久,蘋果就與三星、Imagination簽署SoC和GPU的開發(fā)協(xié)定,并且開始重組自己的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
此后,蘋果在自研芯片之路開啟了狂奔。2008年,蘋果招攬曾任職于英特爾和IBM的Johny Srouj,擔(dān)任蘋果硬件技術(shù)部門高級副總裁,其日后成為蘋果A系列芯片老大;同年,蘋果收購半導(dǎo)體公司P.A Semi,這也成為蘋果SoC技術(shù)團(tuán)隊(duì)核心。
當(dāng)時,收購這兩家公司后,蘋果順勢收編了250位硅谷工程師,其中就有芯片設(shè)計大牛Sribalan Santhanam和傳奇芯片設(shè)計師Jim Keller。Santhanam曾經(jīng)帶領(lǐng)P.A掌握了復(fù)雜超低功耗芯片的設(shè)計能力,Keller則被稱為“硅仙人”,他曾直言當(dāng)時用過最好的CPU,都是他設(shè)計的。
Jim Keller,圖源網(wǎng)絡(luò)
這一強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)陣容,很快讓蘋果自研芯片走上正軌,兩年后蘋果就推出了第一款自研芯片A4,搭載該芯片的iPhone 4也成為蘋果智能手機(jī)發(fā)展史上的里程碑。
如今,蘋果也衍生出不同系列的芯片,例如A系列、W系列、S系列等芯片,分別撐起了智能手機(jī)、智能耳機(jī)、智能手表三大品類的底層基礎(chǔ)。
然而,蘋果并不是最先稱霸芯片領(lǐng)域的手機(jī)廠商,三星在芯片領(lǐng)域起步更早,全球市場份額超過蘋果。
根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Counterpoint Research發(fā)布的報告顯示,2019年全球移動芯片市場上,三星占據(jù)了14.1%的市場份額,同比增長2.2%,位列世界第三,蘋果市場份額則為13.1%,同比下滑0.5%,跌至第四位。
值得注意的是,三星還是僅次于臺積電的世界第二大晶圓代工廠,這意味著三星電子擁有從芯片設(shè)計、生產(chǎn),以及到手機(jī)終端的完整產(chǎn)業(yè)鏈,而三星能取得如此成就,離不開其創(chuàng)始人李秉喆與接班人李健熙。
起初,三星只是一家賣面條和大米年糕的雜貨店,但在1970年時李秉喆決定生產(chǎn)家電,在美國、日本產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的風(fēng)口,三星開始代工生產(chǎn)電視機(jī)等家電產(chǎn)品。
當(dāng)時,全球芯片產(chǎn)業(yè)被美國鎂光、日本三菱、夏普等企業(yè)牢牢占據(jù),三星沒有插手的機(jī)會,為此李秉喆還曾向日本NEC會長要求學(xué)習(xí)技術(shù),但直接被NEC拒絕。
然而,三星趕上了好時候,李秉喆也抓住了機(jī)遇。1973年受石油危機(jī)影響,美國發(fā)生經(jīng)濟(jì)危機(jī),眾多企業(yè)瀕臨破產(chǎn),此時李秉喆趁此機(jī)會入股了美國半導(dǎo)體公司Hankook,這讓其開始接觸到芯片技術(shù)。
與此同時,三星還聘請大量日本半導(dǎo)體工程師周末到韓國干私活,傳授相關(guān)技術(shù),三星還在美國建立研究中心,讓韓國本土工程師到美國輪流接受培訓(xùn)后,回到韓國工作。
三星Exynos 990,圖源三星官網(wǎng)
在一系列操作下,三星在1992率先研發(fā)出64M DRAM芯片,一舉躋身行業(yè)前列,而在1996年,三星還獲得ARM授權(quán),開始自主研發(fā)手機(jī)芯片,前三代iPhone用的正是三星提供的處理器,此后三星推出了基于ARM架構(gòu)的Exynos系列自研芯片。
如今,國內(nèi)手機(jī)廠商如OPPO、vivo、小米等也將三星的Exynos芯片組用于某些智能手機(jī)機(jī)型。時至如今,三星與蘋果,也依舊在手機(jī)自研芯片上各自稱霸一方。
2
華為與小米,先后入場
據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit報告顯示,華為去年第三季度交付的智能手機(jī)中,74.6%都使用了麒麟系列,這讓高通芯片在華為手機(jī)的占比從24%降低到8.6%,而在今年一季度,華為手機(jī)采用海思處理器的機(jī)型份額達(dá)到90%。
盡管在美國宣布對華為實(shí)施一系列制裁后,華為旗下高端芯片麒麟系列或?qū)⒊蔀榻^版,但這不可否認(rèn),華為旗下海思半導(dǎo)體是國內(nèi)目前唯一能做到自研、量產(chǎn),并落地在手機(jī)且對外銷售的企業(yè)。
追溯過往,1991年,海思前身華為集成電路設(shè)計中心就成立了,也就是說,華為在28年前,已經(jīng)在布局芯片領(lǐng)域。
2006年,海思開始研發(fā)K3V1嵌入式CPU,這款CPU基于ARM-11 IP,后來集成在海思首款手機(jī)主芯片Hi3611上,不過由于發(fā)熱嚴(yán)重、兼容性差等問題,K3V1最終沒有市場化。
2012年,海思又推出了K3V2處理器,還在旗艦機(jī)型D2、P2、Mate 1、P6等手機(jī)上使用,但這款處理器同樣因?yàn)樾阅茉蝻柺茉嵅 ?nbsp;
接連兩款處理器折戟,這意味著此前的投入全部白費(fèi),但華為沒有放棄研發(fā)芯片的決心。在2014年,華為又推出了麒麟920芯片,并搭載在榮耀6手機(jī)上,這款集成了8個ARM核和華為自研的基帶芯片巴龍的芯片,一舉獲得“跑分王”的稱號。
也就是說,華為自研芯片14年后,才總算在移動端CPU芯片上擁有了與高通、三星等一線廠商靠齊的實(shí)力。
華為麒麟芯片,圖源網(wǎng)絡(luò)
從海思發(fā)展歷程可以看到,芯片研發(fā)不僅耗時長,而且需要投入大量資金,沒有資金儲備與決心的企業(yè),很難研發(fā)出芯片。
與此同時,隨著技術(shù)難度不斷攀升,芯片研發(fā)成本也逐年增加。根據(jù)華為財報顯示,2008年到2018年,華為累積投入芯片研發(fā)費(fèi)用高達(dá)1600億元,最新的麒麟990一次測試費(fèi)用就要2億元。
除了華為之外,小米也在2014年開始自研芯片。當(dāng)年10月,小米旗下全資子公司松果公司成立;次年完成芯片硬件設(shè)計,并第一次流片;三年后的2017年,小米正式發(fā)布自主獨(dú)立芯“澎湃S1”,搭載該芯片的小米5C也一同發(fā)布。
正當(dāng)業(yè)內(nèi)都以為松果會是下一個海思,沒想到此后小米芯片研發(fā)遇到巨大困難,澎湃S2芯片幾次流片失敗,而流片一次就需要耗費(fèi)數(shù)百萬元。
此后,雷軍極少提及芯片自研,而在2019年4月,小米發(fā)布聲明對旗下松果團(tuán)隊(duì)進(jìn)行重組,部分成員調(diào)往南京,組建南京大魚半導(dǎo)體公司,這讓外界傳言不斷,都認(rèn)為小米放棄芯片研發(fā)。
直到今年小米十周年演講之前,雷軍才主動回復(fù)了澎湃芯片的情況,并表示還在繼續(xù)研發(fā)芯片。
小米澎湃芯片,圖源網(wǎng)絡(luò)
在小米10發(fā)布會上,雷軍也透露高通驍龍865是小米與高通工程師聯(lián)合研發(fā)的,這或許是小米曲線研發(fā)芯片的另一條路徑。
而從今年開始,小米也開始加速投訴芯片領(lǐng)域公司,旗下小米產(chǎn)業(yè)基金已經(jīng)至少投資了17家芯片領(lǐng)域公司,覆蓋手機(jī)及智能硬件供應(yīng)鏈,電子產(chǎn)品核心器件等領(lǐng)域。
值得注意的是,今年7月宣布加入小米的前中興終端CEO的曾學(xué)忠,同樣是中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長、5G產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)理事長。
據(jù)騰訊新聞潛望報道,曾學(xué)忠有紫光展銳芯片及半導(dǎo)體的背景,其加入小米將重點(diǎn)提升小米手機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新以及推進(jìn)澎湃系列芯片的研發(fā)和生產(chǎn)。
至今,小米沒有放棄自研芯片這條路,而華為已然擁有自研芯片的能力,這兩家國內(nèi)手機(jī)廠商入局芯片后,今年其他國內(nèi)手機(jī)廠商也均開始布局芯片領(lǐng)域。
3
OV入局,開啟芯片之戰(zhàn)
“未來三年,OPPO在技術(shù)方面的總研發(fā)投入將達(dá)到 500 億,OPPO將投入最核心的硬件底層技術(shù),和軟件工程架構(gòu)的能力,具體將以后再分解。”2019年的OPPO未來科技大會上,OPPO創(chuàng)始人兼CEO陳明永在演講中表示。
陳明永的演講很快變成行動,今年2月,OPPO CEO特別助理發(fā)布內(nèi)部文章,公開了關(guān)于自研芯片的“馬里亞納計劃”,按照規(guī)劃,OPPO計劃將在3年內(nèi)投入500億用來造芯片。
為此,去年10月OPPO還成立了芯片技術(shù)委員會,由陳巖擔(dān)任芯片平臺部部長,此人曾經(jīng)在高通做過技術(shù)總監(jiān)。
很顯然,技術(shù)人才是研發(fā)芯片的重要因素,而OPPO也開啟了搶人之戰(zhàn)。
據(jù)相關(guān)媒體報道,OPPO已經(jīng)招募聯(lián)發(fā)科前COO朱尚祖擔(dān)任顧問,還挖來了聯(lián)發(fā)科無線通信業(yè)務(wù)部門總經(jīng)理李宗霖,負(fù)責(zé)OPPO手機(jī)芯片部門,同時還從國內(nèi)第二大移動芯片開發(fā)者紫光展銳招募了眾多工程師,目前已經(jīng)初步組成了手機(jī)芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
對內(nèi)不斷聚攏人才,對外也沒有停止過投資。2017年,OV幕后大佬段永平以及陳明永先后通過代持或控股投資公司等方式,入股了蘇州雄立科技公司。
據(jù)公開資料顯示,雄立科技業(yè)務(wù)包括設(shè)計并銷售集成電路芯片,其自主研發(fā)的“ISE”系列處理器芯片,處于世界領(lǐng)先地位,也是中國唯一、全球第二家有能力研發(fā)并量產(chǎn)該類型芯片的企業(yè)。
2017年底,OPPO也成立上海瑾盛通信科技有限公司,并在2018年將集成電路芯片設(shè)計及服務(wù)納入經(jīng)營項(xiàng)目。
“公司已經(jīng)具備了芯片相關(guān)能力,任何研發(fā)投資旨在提高產(chǎn)品競爭力和用戶體驗(yàn)。”O(jiān)PPO也直接表明了在芯片方面的野心。
相比OPPO的高調(diào),vivo的芯片布局則較為保守。
去年9月,vivo申請了兩個商標(biāo),分別為“vivo SOC”和“vivo chip”,覆蓋的產(chǎn)品類別包括中央處理器、調(diào)制解調(diào)器、計算機(jī)芯片、印刷電路、計算機(jī)存儲裝置等。
雖然申請芯片商標(biāo),但vivo或許深知自研芯片需要付出巨額代價,為此選擇了更為保守的方案,先聯(lián)合芯片廠商聯(lián)合研發(fā)芯片。
去年11月,vivo就聯(lián)合三星發(fā)布了5G雙模芯片,首次展示了雙方聯(lián)合研發(fā)的5G芯片:三星Exynos 980。
vivo與三星聯(lián)合研發(fā)的5G雙模芯片,圖源網(wǎng)絡(luò)
在發(fā)布會上,vivo表示先后投入了500多名研發(fā)工程師參與其中,vivo主要涉及前置定義階段,與三星共享了超過累計400個功能特性與技術(shù),在硬件層面幫助解決了近100個技術(shù)問題,整個研發(fā)歷時近10個月。
今年8月,vivo還被曝出“挖人”挖到了紫光展銳,該公司相關(guān)芯片工程師表示收到短信,被通知參加vivo的芯片工程師崗位面試,而地點(diǎn)就在離展銳上海辦公區(qū)一街之隔的酒店。
對此,vivo執(zhí)行副總裁胡柏山在媒體座談會上首度回應(yīng)了vivo自研手機(jī)芯片的傳聞,他表示vivo的確在招募硬件研發(fā)工程師,但與芯片制造無關(guān),vivo也并非布局芯片產(chǎn)業(yè),而是基于對技術(shù)方向的掌握,將技術(shù)布局前置到芯片定義階段。
以往,vivo與合作伙伴的新品芯片規(guī)格確定后,或者第一次流片成功后再去洽談,但芯片成型后進(jìn)行適配和修改,時間和成本支出過大,現(xiàn)在則是提前兩年以上進(jìn)行規(guī)劃,對合作伙伴提需求做定制。
“雖然vivo說自己短期內(nèi)不會布局芯片產(chǎn)業(yè),并不代表未來不會?!钡谝皇謾C(jī)研究院院長孫燕飚在接受媒體采訪時表示。
當(dāng)下,雖然只有三星、蘋果、華為擁有自研芯片的能力,但在華為遭遇斷供危機(jī)后,國內(nèi)手機(jī)廠商均開始直接或間接布局芯片,今后芯片之戰(zhàn)必不可免,誰將真正跑出來?
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