小米创“芯”:一场7年马拉松式的豪赌 | 芯魂之战

小米创“芯”:一场7年马拉松式的豪赌 | 芯魂之战
2021年06月04日 08:44 新浪科技

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  鸿蒙手机将亮相 能成为第三大操作系统吗? | 芯魂之战

  文 | 新浪科技 周文猛

  编辑 | 韩大鹏

  编者按:

  22年前,时任科技部部长徐冠华曾直言道,“中国信息产业缺芯少魂!”。其中的“芯”指芯片,“魂”则是操作系统。

  22年间,中国科研及企业在这条路上前仆后继,进展虽曲折,但阶段成果显著,此举为国产芯片和操作系统的发展奠定了基石。

  新时代中,麒麟、澎湃、鸿蒙等“芯魂”纷纷崛起——防守反击,拉开帷幕。

  在不久前结束的Redmi Note10手机发布会上,小米集团合伙人卢伟冰发布了搭载天玑1100手机新品,这是小米首次抛弃中档处理器芯片,将旗舰级芯片运用到Redmi系列当中。

  卢伟冰直言道,“我们还有一个遗憾,就是还缺乏搭载大家公认的旗舰芯片,这一次,我们把这个遗憾补上了”。

  实际上早在7年前,小米便已经扎进了手机芯片研发的未知旅途中。如今这家企业在研发投入上已近百亿,如何能在自主研发的创“芯”之路上走得更远?

  “扎进去后,不知是死是活”

  “我们的自研芯片计划遇到巨大困难,但没有放弃!”在小米十周年的演讲上,雷军语重心长地说道。

  早在2014年10月,伴随着小米全资子公司北京松果电子的成立,在开业庆典都没有举办的情况下,小米第一批芯片攻关的“特种兵”,便已经扎进了手机芯片研发的未知旅途当中。雷军曾表示,当时,除了他自己做好了干10年的心理准备之外,绝大部分人的心里,都是七上八下的,因为“大家都不知道扎进去之后是死是活”。

  对于制造一款能够投入到市场上的手机芯片而言,这一过程是极为艰难的。

  芯片领域相关人士在接受新浪科技采访时指出,从开始研发设计到正式投入使用,一枚芯片的问世需要经过研发设计、代工生产、封装测试等生命周期,在以上的环节完成之后,一枚被检验合格的芯片,才能真正地被批量生产并投入市场使用。在这一过程中,一枚手机系统级芯片(Soc)从设计到投入量产的周期,普遍在3年左右,过程中如果涉及二次流片,成本就得成倍地增加。

  “一次系统级芯片的流片成本会在千万元级别,如果流片失败,二次流片还得重新预定排期并且支付定金,成本就得翻倍。”今年3月份宣布获得新一轮12亿人民币融资的天数智芯内部人士对新浪科技说道。长周期高投入,一不小心就可能流产失败让所有的投资打水漂,这不确定性直接将一批不具备实力的玩家早早地挡在了门外。

  而通常而言,芯片的制程越先进,往往与之对应的芯片纳米级别越低,系统运算速度越快,耗电量也会越低,消费者使用体验也会更好。但从造芯的角度而言,越先进的纳米级别,往往意味着更高的技术难度与研发投入。以苹果的7nm A12芯片为例,该芯片内置的晶体管数一度高达69亿个之多,而为保证这么多晶体管之间的关联与信号传输稳定,在设计初期,便需要有专门的研发人员对此进行逻辑设计与验证。

  “造芯这种事情,往往是10亿人民币起步,再花10亿美元,靠10年出成果”,另一位芯片领域人士向新浪科技表示,可以用修建公路的例子类比芯片产品的制造过程,“造一个芯片,相当于是把全市所有的公交道路设施,都装进一个指甲盖般大小的硅片中,其中难度可想而知。”芯片产业的超高复杂程度,使得其本身就成为了一个具有全球垄断性质的行业。在这个行业中,以荷兰ASML、日本尼康、佳能以及国内上海微电子为代表的少数几家企业,牢牢占据最上游的设备研发领域。再往下是以苹果、三星、高通英特尔、海思等为代表的芯片设计类企业。随后到了以台积电、格罗方德、联电等为代表的代工制造企业…。。

  超高的复杂度,使得想要到这一领域施展拳脚的企业,都锐减了不少。在国内众多的手机厂商当中,此前只有华为海思一家企业花费了10年之久的磨练,才终于在芯片设计领域赢得了部分认可。

  在成立松果电子之初,雷军似乎也做好了这样的心理准备。随着松果电子在2014年11月与大唐电信旗下联芯科技签署技术转让合同,以1.03亿元的价格得到了联芯科技开发和持有的SDR1860平台技术,澎湃芯片的技术基础逐渐成型。接着,松果又先后请来了小米BSP团队的负责人朱凌、原高通中国区掌门人王翔等人,正式启动了造“芯”运动。

  28个月后,随着首款小米自主研发的首款手机SoC芯片澎湃S1的诞生,小米成为了继苹果、三星、华为之后,第四家具有芯片自研能力的手机厂商。然而,不幸的是,随着搭载S1产品的小米手机上市后遇冷,澎湃S1后来在市场上并没有掀起多大的火花。

  单看制程工艺层面,当时的澎湃S1芯片相较于高通、联发科等厂商的芯片工艺差距较大,澎湃S1芯片首战失利后,有关于小米芯片相关的话题,也开始变得稀少起来,以至于外界一度流露出小米已放弃造芯计划的消息。时隔四年,直到今年3月,搭载澎湃芯片的小米首款高端产品MIX FOLD发布,小米造芯的故事,才有了新进展。

  新旧芯片的差异化在于:澎湃S1所致力于攻克的通用Soc级芯片不同,这一次的澎湃C1芯片,它是一颗由小米自研的图像信号芯片(ISP),作为手机影像的“大脑”,脱离了SoC,独立于主板之上。

  投资造芯,聚焦端侧物联网

  事实上,在自主研发之外,通过投资的方式间接参与造芯,这也正在成为小米越来越看重的方式。具体操作上,小米在芯片领域的投资,主要是通过湖北小米长江产业基金开展的,这是一支由小米和湖北省长江经济带产业引导基金合伙企业共同发起设立,总规模为 116.1亿元的基金,主要用于支持小米及小米生态链企业的业务拓展。

  自2017年成立以来,湖北小米长江产业基金已投资了 50 多家芯片领域相关的企业,入股了芯原微电子、云英谷科技、隔空智能、乐鑫科技、恒玄科技等企业。投资领域覆盖至半导体材料、芯片设计、半导体设备等整个产业链领域。而且,在具体的投资方向上,考虑到与自身业务特点的关联性,物联网芯片一直是小米的投资重点,而且多数聚焦于物联网边缘处理器和通信领域。

  据介绍,仅2020年一年,小米便投资了约30家半导体相关企业。今年以来,小米多次出手,先后投资了帝奥微电子、晶视智能以及广东微容电子等企业。

  有行业人士对新浪科技介绍称:“投资正在成为了小米扩大自己芯片版图时采取的一种迂回策略。小米非常希望通过投资的方式,进一步强化自身供应链掌控的能力。”

  百亿创“芯”仍需积累沉淀

  在先后完成了“自主研发+投资布局”的双重布局后,早在2014年便已经提前开展布局的小米,似乎比国内除华为之外的其他手机厂商先行了一步。然而,面对当下国内芯片行业正在遭遇的现状,小米手机在生产制造环节中也仍然“芯事重重”。

  “因为全球芯片短缺的影响,这一代Note10是所有Note手机生产中最困难的一代,整个Redmi团队被折磨得死去活来。”卢伟冰在传递出成功发布一款手机新品的喜悦之时,无意间的吐槽,也暴露了小米未能实现芯片自主的无奈。

  事实上,小米的忧虑不仅仅来自缺芯这一单方面的困难。在同步Note10系列手机新品发布的当天,同样还有两件对小米而言意义重大的事情发生了。

  其中,一件是小米对美国政府的起诉成功胜诉了,小米被美国移出黑名单。对此,雷军激动的高呼“我们赢了”。另外一件事是在小米当天公布的2021年Q1季度财报中,小米全球智能手机出货量同比增长69.1%,达4940万台,本季度全球智能手机出货量排名居第3名。这两件从小米角度本来可以称之为好事的事,在达到全球第三的市场份额之后,却有行业人士对小米下一阶段的发展表示担忧。

  “一直以来,小米都是一家典型的以规模换利润的公司,这为公司的用户培养、品牌塑造以及成本控制等方面都提供了帮助,但这同时也可能制约了公司后续的发展”,在某知名博主看来,在核心技术能力相对欠缺的情况之下,过度的强调性价比,往往只会让自身产品的利润被挤压得越来越为微薄。但是,小米必须用足够的资金用于相关技术研发与投资的使用。

  雷军曾在投资人公开信中提到,“3年来,技术为本是小米的长期主义,我们在技术研发领域坚定而持续的巨大投入。2020年,我们的研发投入近百亿,今年我们预计将再增长30%以上,预计超过130亿元 ”。

  目前来看,在国内整体芯片制造水平普遍落后于国外2-3代的情况之下,小米的自主创“芯”之路,仍需要金钱的积累与时间的沉淀。

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