国内首款3nm手机芯片流片!
北京卫视10月20日消息,北京市经济和信息化局总经济师唐建国表示,小米公司成功流片国内首款3nm手机系统级芯片。
所谓流片,就是像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片,简单来说就是芯片公司将设计好的方案,交给晶圆制造厂,先生产少量样品,检测一下设计的芯片能不能用,根据测试结果决定是否要优化或大规模生产。
而3纳米工艺是当前芯片制造领域的先进技术之一,它能够在更小的芯片尺寸上实现更高的性能和更低的功耗。本次报道,并没有披露关于这款芯片的更多信息。
01 自研芯片,的确很难
作为继苹果、三星、华为之后,全球第四家拥有自主研发手机芯片的手机厂商,小米在自研芯片这条路上,已经走了九年:
2014年10月16日,小米与联芯合力创办松果电子;
2015年7月6日,完成芯片硬件设计,第一次流片;
2015年9月19日,芯片样品回片;
2015年9月24日凌晨1:48,小米松果芯片第一次拨通电话;
2015年9月26日,凌晨1点多,屏幕点亮;
2017年2月28日,澎湃S1芯片正式发布,首款搭载澎湃S1芯片的手机小米5C也一同发布。
据公开资料显示,小米首款自主研发的手机SoC芯片澎湃S1采用八核64位处理器,拥有28nm工艺制程,包含四个2.2GHz主频A53内核以及四个1.4GHz主频A53内核,GPU为四核Mali-T860。由于同时加入了图像压缩技术,可以减少内存带宽占用。
澎湃S1芯片的研发过程比雷军预想的要顺利。雷军表示,“一开始我猜要花三年时间”,但从立项、设计、研发、流片、测试、量产,小米总共花了28个月。
然而,这款芯片最终表现并不理想,收获无数恶评,如“性能调度差、网络表现不佳,影像都落后竞品一大截……”,首次登场就以“翻车”惨淡收场。此后,小米并未再有自研SoC芯片的问世,S2芯片迟迟不见踪影。
在造芯策略上,小米从SoC走向了专用芯片,从搭载中端机型走向了高端机型,陆续发布了澎湃C1、P1、P2、G1一共四款量产落地的自研芯片:
2021年3月30日,小米发布自研图像信号处理芯片澎湃C1,作为独立ISP改善手机的自动对焦、白平衡和自动曝光表现。该芯片搭载于小米定价9999元的折叠屏手机MIX FOLD。
同年12月24日,小米发布自研快充芯片澎湃P1。该芯片是业界首个谐振充电芯片,研发历经18个月,耗资过亿。依托澎湃P1的小米澎湃秒充方案,在疾速模式下最快18分钟可充满4600mAh的电池。同年12月28日,澎湃P1搭载于高端旗舰机小米12Pro进行首发。
2022年7月,小米官宣了自研电池管理芯片澎湃G1。雷军表示,澎湃P1快充芯片加澎湃G1电池管理芯片的推出,实现了电池管理全链路技术自研的突破。小米12S Ultra搭载这两颗自研芯片,毫秒级实时监控电池安全,大幅提升续航预测精准度,最重要的是,有效增强续航时长。
直到今年7月份,市场传闻小米旗下芯片设计子公司玄戒设计的手机SoC已完成流片,尽管这一传闻尚未得到官方确认,但已引发广泛关注。
02 广泛布局,积极投资半导体
除了自研造芯,自2017年成立以来,小米产投布局了超百家半导体与电子相关的硬科技公司,涉及MCU、AI芯片、模拟IC、射频芯片、蓝牙芯片、显示驱动芯片、CPU、半导体元件、晶圆生产设备、半导体材料等半导体领域,投资范围覆盖半导体材料、芯片设计、半导体设备等产业链上的各个环节,走起联合造芯的路子。
如芯原股份是“芯片定制 IP授权”第一股;隔空智能是国内首家单芯片射频与微波雷达供应商;帝奥微电子为国内规模最大的模拟集成电路设计公司之一;格科微、乐鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等芯片类企业均已经成功IPO。
通过小米集团、顺为资本和小米长江,小米系一共投资约900家企业,打造出过万亿市值版图。在较低的盈利能力约束下,小米尽可能地撬动了身边的人脉、产业与社会资源,依托生态链的战略布局,打造出庞大的生态帝国。
2021年12月,小米还成立了聚焦电子信息科技的上海玄戒技术有限公司,注册资本15亿元,法定代表人为小米手机部总裁曾学忠,经营范围包括集成电路芯片设计及服务、集成电路芯片及产品销售、集成电路设计等。
2023年10月,北京玄戒技术有限公司成立,注册资本30亿元,法定代表人为小米集团高级副总裁曾学忠,监事为刘德。经营范围包括集成电路芯片设计及服务、集成电路芯片及产品销售、集成电路设计等,几乎涵盖了整个电子科技领域。
据悉,北京玄戒和上海玄戒没有明确业务区分。
03 手机造芯,一场持久战
近年来,面对5G芯片供应的制约和中美贸易争端的持续,包括OPPO、小米、vivo和魅族在内的国内主要手机制造商纷纷开启了自研芯片的征程。然而,自研芯片不仅技术难度和成本高昂,全球供应链的波动、国际贸易局势的紧张,以及消费电子市场的持续低迷,都为企业的自主研发之路增添了重重困难。
在这种大环境下,一些企业基于自身状况决定停止自研芯片项目。例如,2023年5月,OPPO宣布解散其芯片设计子公司哲库科技;同年8月份,星纪魅族集团也决定放弃芯片业务。
OPPO的宣布放弃自主研发芯片并迅速解散相关团队,在中国芯片行业引起了相当震动。业内人士认为,一方面可能是因为OPPO低估了芯片制造的复杂性和资金消耗的规模,面临资金压力;另一方面,考虑到OPPO作为技术型企业,其突然决定放弃自研芯片可能与潜在的制裁风险有关。
哲库科技解散后,前副总裁沈义人含蓄地指出,资金能解决的问题并非真正的大问题,而那些资金无法解决的问题才是真正棘手的难题。因此,外界推测,哲库的关闭可能是OPPO感受到了某些外部压力。
但仍有企业在持续加码自研芯片业务:如荣耀在2023年5月底注册成立了芯片设计公司;6月份,小米对旗下自研芯片公司上海玄戒进行了增资,注册资本由15亿元人民币增加至19.2亿元;7月份,vivo推出6nm制程工艺自研影像芯片V3。
SoC是手机最核心、最尖端的芯片,也是手机自研门槛最高的核心器件,组成部分包括了AP芯片(应用处理器)、BP芯片(基带处理器)和CP芯片(协处理器)。其中,AP芯片是比较关键的部分,它决定了手机性能的表现。从具体自研芯片的目标和方向来看,近几年小米、vivo和荣耀选择了更加“低风险”的CP芯片,并非直接做手机SoC芯片。
而苹果、三星、华为等企业均已走出了自研芯片的成功之路,并以此提升了产品性能,站稳了高端手机市场脚跟。这给其他手机企业提供了很好的范例,毕竟高端手机市场利润更高,是各企业觊觎之地。
以华为为例,2023年8月,华为发布带有自研麒麟芯片的Mate 60系列旗舰手机,随后的市场反应表明,华为手机市场份额大增。华为在自研芯片上取得的积极成效,对小米形成一定压力和竞争态势。
自研芯片,除了防范芯片供应链风险,增强芯片独立性和供应链话语权,还可以通过提高对芯片的参与度,提升产品质量和体验,并以规模上量来降低企业芯片采购成本。在面向高端市场的竞争中,小米想要脱颖而出,必然是要设计出AP芯片来应对的。