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小米 “芯事”重重:缺芯痛,造芯難

國產品牌再次進軍晶片領域。

根據企查查提供的資訊,2 月 18 日,江蘇長晶科技有限公司發生多項工商變更,OPPO 廣東行動通訊有限公司和小米長江產業基金成為了長晶科技的新增投資人,雙方均出資 950 萬人民幣。而長晶科技的主要業務範圍,就涵蓋了半導體產品的研發、銷售與設計。

除了華為之外,小米和 OPPO 算是國內對晶片最有興趣的兩家手機品牌。小米曾推出過自研手機處理器澎湃 S1,雷軍也在小米十週年演講上宣佈小米不會在自研晶片的路上止步;OPPO 也在 2019 年 10 月成立了晶片技術委員會,囊括了 OPPO、realme 和一加的諸多技術人員,成為了 OPPO“馬里亞納計劃”技術攻堅戰的重要一部分。

從 “買晶片”到 “造晶片”,以小米為首的國產品牌經歷了切膚之痛。

缺芯,小米的切膚之痛

在 2014—2016 這三年,小米經歷了營收和銷量的雙重平臺期,一直以價效比主打的小米,在中國智慧機市場增長觸頂的背景下,遭到了國產高階旗艦和線下渠道的雙重夾擊。

作為價效比品牌,效能優勢成為了彼時小米為數不多的賣點,但那時,高通推出的兩代旗艦處理器驍龍 810 和驍龍 820 都非常失敗,其糟糕的功耗設計讓小米旗艦飽受發熱之苦。而高通另一大客戶三星在經過詳細考量後,放棄了驍龍平臺,全系採用自研的獵戶座晶片,成功化險為夷。

高通的 “翻車”讓小米意識到,處理器作為手機的頂級科技,不能全盤交到別人手裡。2014 年 11 月,小米就和大唐旗下的聯芯聯合成立了北京松果電子有限公司,並花費一億元向聯芯購買平臺授權,打造旗下第一款中端處理器澎湃 S1。

雖然小米有想法,但聯芯團隊並沒有實現小米的晶片夢。澎湃 S1 的架構已經落伍,雖然它的紙面效能不錯,但落後的製程(28 奈米)意味著在效能相同的時候,S1 的功耗將高於檔位對手(14 奈米),基帶實力的匱乏又讓 S1 的頻段支援輸給了市面上大部分低端處理器,功耗和通訊的嚴重缺陷,讓消費者並不買賬。

澎湃 S1 的失敗,有相當一部分原因是小米的體量不夠,還無法在移動處理器領域當一個成熟的玩家。不過好在高通回到正軌,驍龍 835、845 表現優異,小米在全球化、生態鏈等方向上也取得了成功,又回到了高速增長模式。但隨著政治環境與國內手機市場的變化,小米剛剛 “起死回生”,又不得不重新考慮晶片問題。

如果說此前小米研發澎湃 S1 是為了找一個 “避險晶片”,那麼此後小米在晶片領域的動作,就是為了應對手機廠商越來激烈的白刃戰。

缺芯,“高階化”是空中樓閣

2018 年,高階化成為了橫亙在國產手機面前的一道坎,對於小米和 OPPO 來說,自研晶片無疑是不可或缺的一部分。回顧蘋果、華為和三星的部分機型,相較於通用品牌,自研處理器在採購成本、生態聯通和部分效能指標上都有著較大優勢,也打造了品牌旗艦的獨特賣點。

更可怕的是,在高階品牌心中,旗艦機只是一個開始。蘋果開始用 iPhone SE 圖謀中端使用者;華為則以麒麟 810 晶片為核心,在市場上勢如破竹;三星也多次與魅族、vivo 等廠商合作,擴大獵戶座處理器的話語權,巨頭要下沉,受苦的必然是中高階品牌。

除了價格外,巨頭廠商在半導體上的持續投入也開始惠及手機的其他部分。例如手機攝影中非常重要的 ISP 影象訊號處理器,它可以對手機內部有瑕疵的資料(噪點、亮度衰減、色彩等)進行優化。華為、蘋果和三星都已經推出了自研 ISP 處理器,更不用說各家瘋狂投入的 AI 學習晶片了。

在高階旗艦們的壓力下,OVM 等廠商都開始積極投資半導體企業尋求差異化競爭,最標誌性的莫過於電源晶片。2019 年至今,小米投資了包括帝奧微電子、南芯半導體、納微半導體在內的多家充電企業,其快充技術也因此得到了突飛猛進的發展,如今,小米已經從 3 年前快充功率最低的大品牌,快速晉升到了第一個量產百瓦有線快充的充電巨頭,OVM 在充電領域的進步已經快於蘋果、華為和三星。

▲小米長江產業基金投資一覽 圖片來源:機器之心

小米長江產業基金是投資半導體企業的主要部門,根據不完全統計,自研晶片的重點之一基帶已經納入小米長江產業基金的主要投資範圍中。2020 年 2 月份,小米投資了主打通訊基帶的翱捷科技,其擁有國內為數不多的 5G 全網通技術,小米也投資了與晶片設計相關的芯原微電子和泰凌微電子,為智慧家居和手機的晶片設計鋪路。

而 OPPO 自然也不甘示弱,2017 年,OPPO 就成立了瑾盛通訊和哲庫科技,經營範圍包括積體電路晶片設計及服務,開始從展訊、聯發科等公司挖人。過去一年,OPPO 已經投資了瀚巍電子、微容科技等多家與晶片設計有關的公司,並將晶片研發中心落戶廣東東莞。

造芯,離不開 “天時地利人和”

但只要投資夠快,挖角夠多,晶片就能搞定了嗎?巨集觀來看,蘋果、華為和三星在移動領域的叱吒風雲,固然有其自身的努力,但也離不開背後的時代推動。

蘋果雖然在八十年代就已經有了關於自研晶片的 “水瓶座專案”,但彼時蘋果的體量並不能支撐它的後續研發。在蘋果推出 iPod、與英特爾合作後,蘋果才有能力收購網際網路泡沫破滅後大量被看低的中小企業,並根據豐富的軟硬體開發經驗規劃其處理器戰略。

三星則抓住了韓國傾盡全力發展半導體的大勢,在政策和資金的保護下,三星進行了多年佈局,完成了射頻技術的積累,並且遵循垂直整合戰略建設了屬於自己的晶圓廠。2000 年代,三星就和 ARM、高通等團隊建立了緊密的合作關係,成為了全球手機供應鏈的重要一環。

▲圖片來自:彭博社

華為自研晶片的歷史也並不短暫,在 2004 年海思成立之前,華為就已經在交換機領域有了大量的晶片設計經驗,並乘上了臺積電代工的東風。海思成立之後,華為趕上了安保攝像的巨大需求,在 IP 攝像頭晶片、視訊編碼晶片等領域陸續獲得成功,華為在通訊領域和晶片設計上的豐富積累,讓華為成功入局手機晶片。

▲2016 年全球編解碼晶片出貨佔比 資料來源:IHS

不過即便如此,蘋果、三星和華為的自研晶片之路都不能算得上是一帆風順,蘋果的基帶缺口、華為的 AP 效能(CPU+GPU)、以及三星的高功耗都是困擾了他們許久的難題。

若想在晶片領域有所作為,資金和技術都是必不可少的。根據華為前員工的爆料,其晶片研發投入佔總研發的 40%,平均每年需要支出 160 億人民幣,高通、聯發科的財報也顯示,其總研發投入每年約為 200 億人民幣。OPPO CEO 陳明永曾在 2019 年放話,未來三年將投入 500 億元作為研發資金,但這包含了人工智慧、AR 等多個方向,小米 2020 年研發投入預計為百億規模,和當今晶片巨頭相比,二者的資金投入都不算多。

▲OPPO CEO 陳明永

而時代也對 OPPO、小米等廠家提出了更加苛刻的要求。隨著華為被制裁,晶片領域極為經典的 Fabless 代工模式如今飽受挑戰,而小米被美國列入投資黑名單一事,也可能與小米在半導體領域的多項投資有關。除非搞定與晶片製造直接相關的晶圓技術,否則僅靠挖人和投資是很難做出成績的。

▲ 全球晶片代工比例 圖片來源:EPS NEWS

鋒見認為,雖然小米和 OPPO 在晶片設計領域動作頻頻,但我們恐怕需要付出比以往更大的耐心,靜待這些企業成長。而對於這些企業來說,如何在環境和技術的限制下,利用現有的商業模式為研發輸血,又不至於被這些奢侈的 “未來投入”拖垮,其難度恐怕不亞於半導體研發本身。