小米芯片,露出庐山真面目

‍‍

作者 | 江江 宝珠

编辑 | 张何

一场车祸,让小米深陷舆论危机。

沉寂了一个多月后,雷军又重新活跃在互联网上,目的是为即将在 5 月 22 日发布的新车 YU7 和自研芯片造势。

雷军发博宣布小米战略新品发布会日期

由于是首次对外披露,自研芯片备受瞩目。

最初是在 5 月 15 日晚,雷军透露,小米自主研发设计的手机 SoC 芯片即将发布;第二天,雷军发出两张 2017 年小米首次芯片发布会的图片,并配文:" 十年饮冰,难凉热血。"

5 月 19 日与 20 日,雷军陆续披露了更多信息,并抛下一枚重磅炸弹:玄戒 O1 是一款采用第二代 3nm 工艺制程、晶体管数量为 190 亿个的手机 SoC 芯片,并且已经开始大规模量产,高端旗舰手机小米 15spro 和超高端 OLED 平板小米平板 7ultra 将搭载玄戒 O1。

昨晚,5 月 22 日,在小米召开 "15 周年战略新品发布会 " 上,这款芯片终于露出了庐山真面目。

小米手机 SoC 芯片:玄戒 O1

随着华为海思的有意蛰伏,关于中国手机行业 " 自研 SoC" 的消息已经很久没有出现。此次玄戒 O1 的出现,自然点燃了自研芯片在舆论场上的讨论,风头直接盖住亮相的小米 Yu 7。

它意味着:

第一,小米成为继苹果、高通、联发科之后,全球第四家发布自主研发设计 3nm 制程手机处理器芯片的企业。

第二,中国大陆地区首次成功实现 3nm 芯片设计的突破,紧追高通、苹果,填补了大陆地区在先进制程芯片研发设计领域的空白。

在极高的关注度下,玄戒 O1 成色如何?十年饮冰的雷军,对自己太狠了。他说:恳请大家,给我们更多时间和耐心。

十年磨一剑

为什么要造芯片?这个问题雷军在 2017 年就回答过。

他说,处理器芯片是手机行业技术的制高点," 如果想要在这个行业里成为一家伟大的公司,还是要在核心技术上有自主权,公司才能走得远 "。

雷军曾在小米澎湃 S1 发布会上提出了问题:小米有什么实力做芯片?

数年后,雷军重申了这一理念:" 想成为一家伟大的硬科技公司,芯片是必须攀登的高峰 …… 只有做高端旗舰 SoC,才会真正掌握先进的芯片技术,才能更好支持我们的高端化战略。"

SoC(System on Chip)系统级芯片可以说是智能手机的大脑,它将传统计算机系统中分散的多个核心部件,如 CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、基带(通信模块)、ISP(图像处理器)集成到一块芯片上,决定了手机的整体性能。

SoC(System on Chip)系统级芯片解析

想要在 SoC 芯片上有所建树,所需的资金与人员投入也是惊人的。

有媒体报道,7nm 芯片的成本约为 2.17 亿美元;5nm 为 4.16 亿美元;3nm 芯片整体设计和开发费用则接近 10 亿美元。

纳米数值越小,意味着晶体管尺寸越微小、芯片性能越高,成本也越大。

玄戒的投入规模远比想象的要大。雷军透露,未来五年,小米研发投入将达 2000 亿。截至今年 4 月底,玄戒累计研发投入已超 135 亿元。目前,研发团队超过 2500 人,预计今年的研发投入将超 60 亿元。

" 这个体量,在目前国内半导体设计领域,无论是研发投入,还是团队规模,都排在行业前三。" 雷军表示。

此次震惊业内外的小米芯片并非横空出世,小米造芯已有十多年的历史。

2014 年,成立仅 4 年的小米成立松果电子公司,正式开启芯片自主研发。当时,小米一年的营收也才 700 多亿,而半导体是当之无愧的 " 吞金兽 ",对人才、技术、资金都有极高要求,造芯,显然没有那么容易。

2017 年,小米发布 SoC 芯片澎湃 S1,采用 28nm 工艺。然而,这一技术在当时与国际上的前沿造芯技术有了两年的差距。同年,苹果已经用上了 10nm 工艺的 A11 Bionic 芯片,华为海思也发布了 10nm 工艺的麒麟 970,搭载于华为 Mate 10 手机。

2017 年,小米发布 SoC 芯片澎湃 S1

根据《财经》报道,澎湃 S1 于 2014 年 9 月立项,当时业界主流芯片确实是 28nm 工艺,不过外面的世界在飞速发展,等到澎湃 S1 面世,各大芯片制造商早已经进入了更低纳米的制程工艺。

技不如人,市场反应自然也不佳。澎湃 S1 芯片搭载在小米 5C 手机上,因发热问题被戏称为 " 暖手宝 "。澎湃 S1 之后,澎湃 S2 又遭遇流片失败,直接让小米芯片陷入长达 5 年的沉寂。

转折点出现在 2021 年,那一年,小米做了两个决定,一是造车,二是继续造芯,小米成立了芯片设计子公司上海玄戒技术有限公司,注册资本达 15 亿元。

雷军在长文中表示,澎湃 S1 尽管失败,但小米保留了芯片研发的火种,转向了 " 小芯片 " 的研发。

表面上,从 2021 年开始,小米芯片研发从 SoC 向细分领域芯片转型,推出了各类 " 小芯片 "。

如 2021 年 3 月,小米推出首款自研 ISP 芯片澎湃 C1,这是一款影像芯片,搭载于小米折叠屏手机 MIX FOLD。同年 12 月,小米再度推出首款自研充电管理芯片澎湃 P1,搭载于小米 12 Pro,澎湃 P1 使后者成为当时充电速度最快的旗舰机型之一。

2017 年 2 月小米首次芯片发布会照片 / 图源:@雷军

接下来数年,小米又相继推出电池管理芯片澎湃 G1、信号增强芯片澎湃 T1、天线协调芯片澎湃 T1S,覆盖了影像、充电、电池、通信等领域。

但从玄戒 O1 的推出来看,小米一直没有放弃 SoC 大芯片的梦想。有业内人士在接受采访时表示,小米能在今年量产这个芯片,说明公司 3 年前就拿到了 3nm 工艺的开发工具。

此前澎湃 S1 的失败,可以归结为经验与技术都有所欠缺。小米此次直接选择从 3nm 工艺切入,体现了小米制造先进芯片的决心。

芯片技术在不断迭代,企业需要保持持续的投入,小米目前已承诺十年内投资 500 亿元用于芯片研发,玄戒 O1 的量产,虽是里程碑式的突破,但仍然只是个起点。

就像雷军在这次发布会上说:" 虽然玄戒 O1 有第一梯队的性能表现,但不指望一上来就吊打苹果,人家苹果还是顶尖的。"

一场没有硝烟却惊心动魄的战争

从一穷二白到现在,世界上比小米成长更快、成就更多的企业并不多。但在为之庆祝之余,值得冷静看待的是,小米玄戒 O1 完成的不是芯片制造,而是芯片设计。

芯片研发分为设计、制造、封装测试等多个环节,每一步都需要突破。换句话说,这次,在芯片设计方面,小米确实在中国大陆地区做到了领先,但最关键也更难的制造等环节依然面临 " 卡脖子 "。

5 月 20 日,雷军发文称,小米玄戒 O1 已开始大规模量产。

雷军发文称,小米玄戒 O1 已开始大规模量产

这使得人人纷纷猜测:谁代工?

据业内人士分析以及媒体报道,由于目前全球只有台积电、三星和英特尔具备 3nm 制程代工能力,但是三星 3nm 制程良率偏低,英特尔的 Intel 3 目前似乎也没有什么外部客户,所以玄戒 O1 大概率是基于台积电 3nm 制程代工。

作为全球最大的芯片代工厂,台积电是全球少数具备 3nm 量产能力的企业,且良品率最高。它自然是小米芯片的最优解。

但问题是,14nm 以下制程的芯片让台积电代工需要获得美国 BIS 许可。那么,小米是能搞定 BIS 许可,还是国内搞定了 3nm 制程?

说得再简单一点,难道美国对华为和小米的态度不同吗?

事实上,根据 2025 年 1 月 15 日美国 BIS 最新公布的限制规则,如果一款芯片最终封装 IC 的 " 聚合近似晶体管数量 " 超过 300 亿个、封装内含高带宽存储器(HBM)导致晶体管数量超过 350 亿个,就会受限,其他则不会受限。

目前,小米玄戒 O1 的晶体管数量为 190 亿个,低于限制的阈值。同时,美国目前出台的限制规则主要是限制 AI 芯片,消费类芯片不受限。

不可忽视的是,在台积电之外,作为半导体产业的另一大巨头,三星也在制程技术上取得了显著的进步。今年 3 月,三星掌门人李在镕则拜访过雷军,据称 " 讨论了移动和电动汽车合作项目 ",消息曾引起多方关注。

如今,我们站在小米芯片的视角上再看这则新闻,以及基于小米和三星本身的业务进行讨论——能 " 惊动 " 两位掌门人的合作项目,是普通产品供货,还是与当下的玄戒代工有关,难免令人猜测、令人好奇。

从三星层面而言,近年来,由于战略失误等原因,这家韩国最大企业正在面临着严重的经营危机,不仅芯片制造市场份额被台积电抢走了不少,而且其自家芯片 Exynos 已经被视作 " 扶不起的阿斗 "。

急迫的李在镕,需要打开芯片代工市场,缓解芯片制造部门的业务压力。这时的小米,或许进入了三星的视野。

3 月 22 日,韩国三星掌门人李在镕身现小米汽车工厂,雷军亲自接待,两人满脸笑容

总的来说,小米以高投入打破现有技术壁垒,但其成功与否,仍取决于能否跨越 " 从设计到制造 " 的死亡之谷。

而这场跨越的本质,则是全球半导体产业链分工与中国技术自主化博弈的缩影。

这些年,我们很遗憾的看到,从芯片到生产芯片的设备,美国粗暴地升级出口管制,再次将全球供应链搅动不宁。

而在地缘政治的干扰越来越大的当下,中国决心去拼全球最顶尖的技术,决心在芯片业中扮演更重要的角色,已是既定事实。

过去,我们性能比不过,成本也不行,市场认可度寥寥。这几年,中国大陆芯片制造业经历了迅速发展,出现了华为、小米这样的优秀企业,但整体上,我们任重道远,尤其是芯片设备等领域,它具有高技术、高风险、高投资的特性,不仅工程浩大,前期也是巨大的亏损,需要再支持,需要再攻克。

一场没有硝烟却惊心动魄的芯片战争,注定会在博弈中前进。至少历史已经多次证明,先赢的人封不死所有的路,后来的人总有机会大展宏图。

玄戒是中国大陆设计的第一款,但绝对不是中国造芯征程的最后一步。

造芯无退路,就像雷军所言:" 这是一场持久战,急不得。"

本文首发于南风窗旗下财经新媒体盐财经-END-