(文/观察者网 吕栋 编辑/张广凯)
昨晚(5月22日),小米自研设计的3纳米芯片“玄戒O1”终于公布技术细节,一同亮相的还有小米首颗自研4G基带“玄戒T1”,有些出人意料。
雷军坦言,小米一直有颗“芯片梦”,想成为一家伟大的硬核科技公司,芯片是小米绕不过去的硬仗。他透露,玄戒O1研发4年多,已经花了135亿,现在小米汽车、芯片、智能工厂全部完成了“从0到1”的跨越。
那小米这颗3纳米芯片到底什么水平?
正如之前外界推测的那样,小米上来就推出一款3纳米旗舰SoC,是因为CPU和GPU都采用了ARM公版方案。比如10核CPU中,双超大核采用的是ARM最新的Cortex-X925,4颗性能大核是最新推出的A725,以及2颗低频A725能效大核和两颗A520能效小核;GPU采用的是ARM性能最强的Immortalis-G925,并且一共使用了16颗;通信基带采用的是联发科方案,最终由台积电第二代3纳米工艺制造。
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先说小米为什么能用台积电3纳米代工?
首先,小米没有在美国实体清单上,而美国也没有彻底卡死台积电为中国大陆企业代工,目前重点封锁的是中国先进AI芯片的研发和制造。而根据美国最新的出口管制规定,只要晶体管总数没有超过300亿颗,就可以使用台积电的先进制程代工,小米玄戒O1的晶体管总数为190亿颗,显然没有超过这个规定。
再说芯片设计,小米确实走了一条更快更方便的路,使用ARM的公版方案,而在行业中,采用公版方案其实也不少见。比如高通CPU就长期采用ARM公版,联发科的最新旗舰天玑9400+,采用的也是ARM的Cortex-X925,大陆的紫光展锐、此芯科技、联想等研发芯片的公司,也基本都在采用ARM公版方案自研。
不可否认,采用公版方案和基于指令集自研,难度不在同一层级,但也不能就断定使用公版方案难度就很小,设计中依然考验厂商对技术的积累。比如同样采用ARM的Cortex-X925,联发科9400+的主频为3.73GHz,而玄戒O1的最高主频达到了3.9GHz,雷军以此为例称“这体现了小米芯片团队设计的实力”。
在跑分测试中,雷军没有对标自己主要的供应商高通和联发科,而是对比苹果最新芯片。现场显示,玄戒O1搭载于小米15S Pro,CPU单核性能跑分3008,落后苹果最新的3纳米A18 Pro约500分,而多核跑分9509,比A18 Pro高了约800分。GPU设计中,相比联发科12核的方案,玄戒O1激进地堆到了16核,曼哈顿3.1测试达到330帧,领先A18 Pro的230帧,ztec 1440p测试达到110帧,领先苹果的70帧。
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大量堆核心,在提高性能的同时,会让功耗成为难题。雷军透露,玄戒O1设计之初就立下“死守功耗”的目标,这颗芯片的CPU能效表现已经十分接近苹果,GPU同性能下功耗下,相比A18 Pro低35%。
但跑分毕竟只是参考,手机行业也早就过了只看跑分的年代,最终玄戒O1的表现还要看消费者最终的上手体验,雷军也直言“不可能上来就吊打苹果”。
这次令人关注的是,搭载自研芯片的小米手机最终如何定价。雷军透露,小米15S Pro的16GB+512GB版售价5499元,16GB+1TB售价5999元,前者比同内存的小米15 Pro便宜300元,后者便宜500元。
雷军直言,SoC生命周期很短,很容易赔钱,小米想完成商业闭环,难于登天。他表示,对于旗舰SoC来说,两年之内至少卖到上千万台的规模,才能生存,“我给大家举个例子,做3nm这样级别的大芯片,每代投资大约10亿美元,如果能卖100万台,平摊下来,每台芯片研发成本就高达1000美元。”
自研芯片确实很难,但小米这次走的还是行业常规路线,仍然任重道远,外界没有必要过分吹捧和夸张。不过,小米表达出来深耕技术,给消费者更多选择的态度,值得肯定。正如雷军所说,后来者一开始肯定不完美的,总会被嘲笑、被怀疑,这些都是预料之中的事情。但这个世界终究不会是强者恒强,后来者总有机会。
除了被热议已久的3纳米SoC,小米这次还推出一颗自研4G基带“玄戒T1”,搭载于小米手表上。这颗芯片的迭代,或将深度影响小米芯片能走多远。
毕竟全世界能自研基带的屈指可数,高通等巨头们都有着数十年的技术积累,而根据小米的描述,这颗基带的自研程度很高。根据介绍,小米4G基带+射频,蜂窝通信全链路自主设计,支持4G eSIM独立通信,4G-LTE实网性能提升35%,4G-LTE数据功耗降低27%,语音功耗降低46%。
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基带芯片决定了终端的通信能力,之所以研发难度较高,主要在于以下几个方面。
首先,基带核心技术基本都由通信巨头掌握,比如高通、华为、联发科、紫光展锐等老牌企业,专利壁垒深厚,自研需要解决专利规避和授权问题;第二,研发基带不只要适配当前的通信网络,还要向后兼容,比如5G基带也要保持对4G/3G/2G网络的向下兼容,必须与全球各地的通信设备商和运营商进行深度协作。第三,现实中的无线通信场景千差万别,要确保芯片在各种复杂环境下都能保持稳定的信号接收性能,必须进行长期、大规模的实地测试和持续优化。比如雷军透露,小米在玄戒T1 上进行了海量的现网测试,研发团队600+,测试了100多个城市基站,累计测试里程超过15万公里。
研发基带的挑战很大,普通企业很难突破壁垒,就连苹果自研基带也仅搭载于廉价版的iPhone之上,高端旗舰一直外挂的都是英特尔和高通的基带,但也导致信号被频频诟病。因此想做出一颗顶级SoC芯片,必须在基带技术上实现突破,这也是为什么小米自研基带,更应该受到关注的原因。未来小米的基带能否用到手机上,对小米芯片的体验也至关重要。
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纵观这次小米发布会,给两款自研芯片的篇幅其实并不算太多,可以看出雷军的精力更多还在汽车上。Canalys等机构预计,作为首代产品,玄戒O1主要承担技术验证使命,规划出货量保守控制在数十万级别,受小规模流片影响,初期成本会居高不下。短期内,很难对其现有的旗舰SOC供应格局产生影响,因此无需担心影响于第三方芯片供应商的关系,小米仍需要与第三方的芯片供应商继续保持紧密的合作。
但雷军依然对自研芯片表达了坚持:我们做好了长期持续投入的准备,我跟团队承诺,至少做十年,至少投入500亿以上。无论前方有什么困难,我们都绝不放弃,我们一定会坚持下去。
小米自研芯片,对消费者更大的意义无疑是多了一种选择,尤其对深度融入小米生态的用户来说,小米必然会进行软硬协同的优化,对市场竞争也并不是坏事。在中国,坚持实干就值得肯定。但芯片是一个板凳要坐十年冷的行业,巨头林立,在经历小米澎湃S1的挫折之后,这次雷军的芯片路能走多远,还需要时间检验。
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