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标题: 小米玄戒O1,五个争议问题与解释 [查看完整版帖子] [打印本页]
时间: 2025-5-23 08:59
作者: 无聊小北
标题: 小米玄戒O1,五个争议问题与解释
何律衡 远川科技评论
不罗嗦了,直接进入主题:
问题一:玄戒O1是不是国产芯片?
这个问题可以换成另一个问题:苹果大名鼎鼎的A系列SoC,算不算“美国芯片”?
作为当下同行对标与学习的对象,苹果A系列的开山之作A4芯片,在十五年前的初次登场其实算不上体面。
超过1个小时的发布会上,A4芯片在PPT上的停留时间加起来不到20秒。产业界对A4普遍持“套壳三星”的嘲讽态度,但这已经是苹果最大限度资源投入的结果。
A4在苹果第一代iPad发布会上初次亮相
为了这颗芯片,苹果请来了传奇芯片架构师Jim Keller、IBM顶级工程师Johny Srouji,以及通过收购PA Semi吸纳的“大D哥”Daniel Dobberpuhl(领导了Alpha和StronARM项目)等一众硅谷芯片设计顶级人才。
随后,苹果又收购了一家做主频加速的芯片设计公司Intrinsity,这也是A4被认为和三星S5PC110“同父异母”的原因——三星采用了Intrinsity的技术开发了S5PC110芯片,搭载后者的三星Galaxy S大卖特卖,是iPhone的头号竞争者。
而投入重金招兵买马,苹果才算完成了一颗芯片生产的第一个环节:设计。
一般来说,芯片可以划分为设计、制造、封测三大环节,每个环节独立存在,相互协作又泾渭分明,构成了集成电路产业最大的特征:全球化语境下的高度分工。
在芯片设计这个环节,又需要用到新思、Cadence、Mentor Graphics(被西门子收购更名为Siemens EDA)开发的EDA工具,以及ARM为代表的公司开发的芯片IP。
EDA和IP是芯片工程师的Photoshop与素材库,把画电路变成了素材排列组合+写代码的脑力活。在指甲盖大小的芯片里集成上百亿晶体管,离开了EDA显然是天方夜谭。
芯片设计完成后,流片和生产环节可以由台积电、三星电子、格罗方德这类代工厂完成。这些代工厂又需要使用ASML提供的光刻机,应用材料提供的刻蚀设备,东京电子提供的涂胶显影设备,科磊提供的检测设备。
一台EUV光刻机由几万个零件组成,其中最核心的零部件是蔡司提供的反射镜片和Cymer提供的光源——通过每秒5万次二氧化碳激光轰击液态锡,产生强度足够大的EUV光源。这是美国限制EUV光刻机出口的技术源头。
High-NA EUV光刻机镜片,蔡司将其形容为“世界上最精确的镜子”
而在生产过程中,以光刻胶为代表的半导体材料,大多由信越化学和罗姆这些公司供应。
封测环节的领头羊是中国台湾的日月光,美国的Amkor,中国大陆的长电科技、通富微电等等,但除了中国大陆,大部分工厂都建设在东南亚。
从设计电路到终端设备上点亮,一颗芯片游历的国家和地区很可能超过了地球上80%的人类。苹果、三星、华为和小米这些手机品牌,完成的其实是其中一个环节,即芯片设计。
把芯片视为乐高积木,设计环节可以比作拼装图纸。这个过程中,日本公司提供积木的生产材料,台积电或三星电子完成生产,在东南亚进行包装,最后摆在货架上。
如果我们将“国产芯片”定义为芯片的知识产权由该国公司掌握,那么苹果的A系列,小米的玄戒O1都属于“国产芯片”。
但倘若“国产芯片”的定义是“芯片的全部生产流程都由一国公司完成,并且生产线上所有设备及其零部件都由一国公司供应”,那么全世界没有任何一部手机里的SoC可以被称为“国产芯片”。
现在没有,过去没有,将来也很可能不会有。
问题二:玄戒O1是不是自研芯片?
玄戒O1在设计过程中,采用了ARM提供的公版IP,这也衍生出了另一个问题:玄戒O1是不是自研芯片?
IP是指芯片内部能够执行某一特定功能的电路,一颗芯片由多个IP“拼接而成,一颗SoC芯片可以达到几十上百个。
芯片设计的过程就像拼积木,积木就是IP。不同公司用同样的积木,有的可以拼成别墅,有的可以拼成城堡,这就是苹果和小米的工作。
ARM出现之前,芯片IP大多由芯片设计公司自行设计,承担后续的验证和调试,一个简单的数字IP验证成本在10万-50万美元,一颗CPU则在200万美元以上,验证时间从3个月到两三年。
高投入和长周期拖垮了无数芯片设计公司,也为ARM开辟了市场空间。ARM不做芯片设计,专司架构和IP研发,通过授权的方式为芯片设计公司提供经过验证的IP。后者可以通过购买ARM现成的IP“拼接”成芯片产品,也可以ARM IP+自研IP。
ARM的授权模式和良心收费,让想拥有自己芯片的公司大幅降低了设计成本,整体拉低了行业门槛。从2000年至今,全球芯片设计公司的数量从200多家增长到超过1000家。
ARM也提供定制化IP服务,即公版IP对应的非公版IP,设计公司可以按照需求对IP进行定制化修改,除了收费更贵之外,设计公司还得承受后续验证的时间成本以及可靠性风险,可谓机会与风险同在。
苹果、高通、三星均采用或采用过非公版IP,但结局各有不同。
苹果的A系列芯片从第三代A6开始采用ARM非公版IP,自研Swift核心,性能开始对齐顶级SoC,到第四代A7反超友商。
高通则比较坎坷,从骁龙820开始自研Kryo核心,后又因为研发成本过高以及下游软件适配问题,转向公版IP+非公版IP定制的模式。直到2021年收购脱胎于苹果芯片团队的Nuvia,基于后者的自研核心推出Oryon核心,“去ARM化”才慢慢走向正轨。
最悲剧的是三星,2016年推出第一代采用自研核心Mongoose的Exynos 8890,欲与同期高通骁龙820打擂台,结果功耗爆炸,能耗比感人。最后一代Exynos 990还被欧洲消费者贴脸开大,联名要求更换为高通骁龙。
用同样的积木,可以设计不同的排列组合方式,这个设计的过程可以视为“自研”。但在集成电路产业,决定芯片好坏的指标通常是具体清晰的参数规格,以及与软件搭配组合形成的差异化体验。
问题三:手机SoC的研发难在哪?
在这件事上,小米曾经是失败者。
2014年10月,小米开始着手研发手机SoC,其产品澎湃S1在2015年7月完成硬件设计、首次流片,9月样品回片、首次点量,2017年3月,小米5C搭载澎湃S1上市[2]。
澎湃S1定位终端,芯片设计中的核心部分来自大唐电信(与小米共同成立松果)旗下联芯科技的SDR1860平台技术。然而澎湃S1投入10亿元,耗时3年,只存活了6个月,继任者澎湃S2无疾而终。
手机SoC的研发不仅仅是个技术问题,而是对一家公司技术研发、组织治理、财务管理的全方位考验。
一般来说,旗舰机型需要在上市日期的一年之前拿到SoC,开始软硬件适配的开发,所以芯片设计部门的Deadline就是新机上市的一年前。
在这个时间之前,芯片设计部门需要完成架构设计与规划、验证仿真、IP集成、物理实现、流片等多个步骤,时间跨度在18-36个月[3],每个步骤都可能遇到反复修改、推倒重来的情况。整个流程就像多米诺骨牌,牵一发而动全身。
在芯片设计环节,一旦某个环节超出预期,会形成连锁式反应。
同时,芯片规模越大、设计越复杂、制程越先进,容错率就越低。
一颗SoC(System on Chip/片上系统)是一块大芯片上集成了多个小芯片的系统。每颗小芯片相当于一个小组作业,整颗手机SoC则是毕业论文。
毕业论文写不完可以延期毕业,但手机是个快速迭代的电子产品,哪怕一个季度的延期,对销量的影响都是灾难性的。
芯片设计的另一个风险在于,芯片的研发过程中不产生任何现金流,很容易造成财务失控。
流片环节是成本的大头,也是最“不可控”的一环——所谓流片,可以理解为将设计好的方案交给台积电等代工厂,由后者生产出样品以芯片检验是否达到设计要求。
一颗6nm ISP流片一次的价格是4000万美元,芯片越复杂,制程越先进,价格越高。同时,流片环节容错率为零,哪怕一个微小的环节出现错误导致流片失败,就得重新掏钱。
根据西门子EDA/Wilson研究小组出具的一组数据,2024年首次流片成功率仅在14%[4]。澎湃S1的后继者S2传闻就是多次流片失败最终流产。
手机SoC的竞争往往涉及到最先进的工艺,为了提高流片成功的概率、降低流片失败的损失,往往需要与代工厂提前沟通,根据制程技术细节调整芯片设计结构。
这里又有优先级的问题,苹果可以在台积电3nm开发初期就知道晶体管密度、金属线间距、用的光刻机通光口径是多少,最大程度提高设计环节的容错率。显然,不是所有公司都有这个待遇。
问题四:小米为什么要做SoC?
从苹果到三星,从华为到小米,每个手机品牌都有一颗自研SoC的心。
2007年,苹果内部造芯计划已箭在弦上,这一年的iPhone发布会上,乔布斯引用了“个人计算之父”Alan Kay的一句话:真正在意软件的人,应该自己造硬件。
Alan Kay的“个人计算”概念指向一种以个人为中心的计算模式,强调计算设备应该具备易用性、灵活性和个性化。用现在的话来说,就是提高消费者体验。
消费者是为体验买单的。iPhone 4的畅销不是因为苹果自研了芯片,而是它真的能玩愤怒的小鸟。芯片的性能再强,没有适配的软件和功能打配合,不过是给瞎子抛媚眼。
产业的分工让高通、联发科这一类第三方芯片供应商拔地而起,终端厂商依靠供应商的硬件方案找到了性价比高点,也给软件的开发设定好了结界。
第三方供应商的芯片讲究通用性,但这种通用性最大的问题在于,高通会按照所有客户需求的最大公约数指引芯片设计,不可避免的会忽略特殊的需求。
特斯拉在转向自研FSD芯片前,采用Mobileye的自动驾驶芯片,但很由于无法自定义或修改逻辑底层,想要优化算法还得等待Mobileye的通用更新,完全脱离了马斯克预期的软件快速迭代的节奏。
2016年官宣分道扬镳之际,马斯克在一封邮件中之直言“同行太菜”,“不幸的是,Mobileye必须支持数百款来自传统车企的车型,因此无法跟上特斯拉的步伐。”[7]
手机品牌自研芯片与特斯拉最终转向FSD自研的理由是一致的:提升软件的适配性。
苹果通过移除ARM公版IP上冗余的NEON指令,减少了12%的晶体管浪费,同时定制AMX矩阵扩展单元,使得芯片的AI推理性能提升了8倍——这就是自行设计满足特殊需求的典型案例。
设计SoC是一件门槛非常高的事情,十年前小米风头无两,但在线下渠道、IoT业务、供应链管理等环节还有诸多欠账要补。
十年后二战SoC,背景是小米重回全球三巨头序列,第二大业务AIoT年收入突破1000亿元。人有钱了就会有冒险精神,干点长期主义的事,对公司来说也一样。
问题五:玄戒O1成功了吗?
如果成功的标尺是芯片量产,在终端设备上点亮,那么玄戒O1是成功的。
如果成功的标准是通过芯片实现了预期的技术目标,并得到市场的验证,那么玄戒O1还没有。
设计芯片的目的不是摆在展示柜里瞻仰,而是参与充分的市场竞争,实现产品体验的提升和正向的财务回报,是一场名副其实的马拉松——第一圈落后20米,第二圈只落后15米,直到齐头并进甚至超车领先。
苹果第一代A4还是“套壳三星”,第二代A5多核性能甚至落后英伟达Tegra 2,直到第三代A6凭借自研的Swift架构单核性能翻倍,开始与同代顶级SoC平起平坐,再到A7率先进入64位时代,将仍处在32位时代的高通、三星远远抛在身后。
当SoC开始稳定迭代,也代表着整体架构、研发思路的确定,而围绕SoC展开的软件开发、零部件创新也会有迹可循,硬件升级的方向走向明晰,最终的目标是从手机业务延伸到其他硬件——即平台化。
手机SoC的“三大天王”——苹果、三星、华为,共同点是拥有足以与手机业务媲美的硬件产品矩阵来分摊研发成本,比如手机和平板SoC之间大部分IP均可复用,高通此前诸多车载座舱芯片,都由同代的手机SoC魔改而来。
小米是世界一流的消费电子公司,但也是集成电路产业的新兵,他们面前有足够多的教材可以参考,但这些被当作教材的企业当年躬身入局时,也曾抱着前辈的教材栽过跟头。
集成电路产业的复杂性在于,定义这个产业的巨人建立起了密不透风的壁垒,足以让任何跃跃欲试的挑战者望而却步;而它的魅力也在于,它有足够长的技术空间和足够大的市场规模,容得下不止一家的伟大公司。
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时间: 2025-5-23 09:14
作者: laozhu
分析的很全面
时间: 2025-5-23 09:52
作者: 黑莓126
“集成电路产业的复杂性在于,定义这个产业的巨人建立起了密不透风的壁垒,足以让任何跃跃欲试的挑战者望而却步;而它的魅力也在于,它有足够长的技术空间和足够大的市场规模,容得下不止一家的伟大公司。”————自己搞个思路和设计,有些创新,然后让厂家制造出来,在三大天王的裆下钻来钻去自感有些拉风,三大天王也隐隐感觉裆下凉飕飕的但不认为会有威胁,顶多是蚊子似的叮一下
时间: 2025-5-23 10:03
作者: 看看夕阳
赞
时间: 2025-5-23 10:08
作者: 神经蛙_5171

时间: 2025-5-23 10:11
作者: 270474276@qq
时间: 2025-5-23 10:55
作者: FeiFei_AIR
学习了,客观有理有据。
时间: 2025-5-23 11:04
作者: 狼人克星
多一些这种深度剖析。看着客,J一群弱z乱吹给小米招黑,真烦
时间: 2025-5-23 11:11
作者: coffee198375
我觉得芯片是自研还是套壳,其实就看米帝是否制裁小米,说白了只要出价高,高通设计好了给全套图纸作为套壳自研是可以的,这样米帝也不会制裁你,因为米帝要制裁的是你的自主研发能力。。。。
时间: 2025-5-23 11:18
作者: asoss
海能达用了摩托罗拉的人后果很严重,小米用高通的人怎么不起诉呢?
时间: 2025-5-23 11:31
作者: 不吹不黑
苹果灵魂人物:乔布斯先生
时间: 2025-5-23 11:32
作者: 不吹不黑
asoss 发表于 2025-05-23 11:18:16
海能达用了摩托罗拉的人后果很严重,小米用高通的人怎么不起诉呢?
摩托还用过德州仪器的处理器
时间: 2025-5-23 12:28
作者: latt99
coffee198375 发表于 2025-05-23 11:11:33
我觉得芯片是自研还是套壳,其实就看米帝是否制裁小米,说白了只要出价高,高通设计好了给全套图纸作为套壳...
看申请了多少芯片专利也能知道,自研的芯片必然会申请不少专利,买来的就不会了。
时间: 2025-5-23 13:38
作者: 没事来看看
写的还是比较客观的
时间: 2025-5-23 13:38
作者: 没事来看看
latt99 发表于 2025-5-23 12:28 
看申请了多少芯片专利也能知道,自研的芯片必然会申请不少专利,买来的就不会了。
芯片这个高度成熟的产品,还有多少专利空间呢,
时间: 2025-5-23 13:39
作者: 没事来看看
asoss 发表于 2025-5-23 11:18 
海能达用了摩托罗拉的人后果很严重,小米用高通的人怎么不起诉呢?
行业内不止是高通
时间: 2025-5-23 13:39
作者: 没事来看看
coffee198375 发表于 2025-5-23 11:11 
我觉得芯片是自研还是套壳,其实就看米帝是否制裁小米,说白了只要出价高,高通设计好了给全套图纸作为套壳 ...
这的确是个比较好的维度,美帝制裁才是最佳高科技认证
时间: 2025-5-23 14:56
作者: siegfried2000
是小米芯片研发的一次进步,
设计上跟上了第一梯队,虽然还有短板,缺失高速缓存,
也没有集成的基带,
不过还是能期待下一代的
时间: 2025-5-23 15:17
作者: IRlin
不用争了 arm官方已经给出答案
时间: 2025-5-23 16:00
作者: hzz2323
本质争的并不是自研还是非自研,都是ARM公版授权就行,1.这么复杂性能还很不错的芯片3nm一次就流片成功 确实厉害 2.这颗芯片出来的时机也相当微妙,高通后面必然受限制自研就可以规避。
时间: 2025-5-23 16:16
作者: shuai120C
希望小米,成为中国未来真正伟大的科技公司!!
时间: 2025-5-23 16:54
作者: XJLadmin
吃瓜
时间: 2025-5-23 17:05
作者: whoami2004
内核源代码不是自研的,顶多算字研。。。
时间: 2025-5-23 18:02
作者: bfworld
小米的钱都落到某人口袋堆成首富了。 135E 四年, 两千五百人,顶级3纳米芯片。 这些数据对芯片行业稍微有点了解的都知道,不靠谱,这样的企业吹什么自研, 你们信我是不信的。 你们高兴就好
时间: 2025-5-23 19:06
作者: asoss
不吹不黑 发表于 2025-5-23 11:32
摩托还用过德州仪器的处理器
德州仪器不也是美国的?ARM定制产品
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时间: 2025-5-23 20:54
作者: 114_starlight
学习,
时间: 2025-5-23 21:18
作者: 家园通信
mark 学习了
时间: 2025-5-23 22:56
作者: 恩晴
时间: 2025-5-24 07:23
作者: ddy123hl
时间: 2025-5-24 07:44
作者: sanbinc
这是在为小米洗白
时间: 2025-5-24 08:51
作者: 无敌又洒脱
都是顶级阳谋,不用骗傻子了。
时间: 2025-5-24 09:11
作者: shpica
小米一个电话打给ARM:"ARM帮我搞个手机芯片,要性能好过骁龙。"ARM:"好的,马上开工。"然后就有了玄戒
时间: 2025-5-24 10:44
作者: EndingCredits
谁告诉我一下,有个arm的公版授权,造芯片就很简单了?就可以出新片了?
时间: 2025-5-24 12:36
作者: 客家人
shpica 发表于 2025-5-24 09:11 
小米一个电话打给ARM:"ARM帮我搞个手机芯片,要性能好过骁龙。"ARM:"好的,马上开工。"然后就有了玄戒
我就问你,菊花芯片,不也是ARM的授权么?
时间: 2025-5-24 14:03
作者: Vladimir_lenin
shpica 发表于 2025-5-24 09:11
小米一个电话打给ARM:"ARM帮我搞个手机芯片,要性能好过骁龙。"ARM:"好的,马上开工。"然后就有了玄戒
见图片内容
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时间: 2025-5-24 16:12
作者: ttxp2020
联想本月同样推出基于ARM CSS服务的5nm SoC,没大张旗鼓的宣传自研。

时间: 2025-5-24 17:49
作者: auur


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