造芯修羅場(chǎng)，小米何能殺出重圍？

強(qiáng)如蘋果，都在AI大模型浪潮中掉隊(duì)，面臨諸多內(nèi)外挑戰(zhàn)。真正的“顛覆性”技術(shù)到來(lái)之時(shí)，行業(yè)往往也會(huì)迎來(lái)洗牌時(shí)刻。中國(guó)科技或許正處于未來(lái)十年、數(shù)十年的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。今天，AI手機(jī)、AI PC、智能汽車，三大智能終端都在被AI重構(gòu)，芯片、操作系統(tǒng)、AI技術(shù)，正成為頂級(jí)科技公司的核心技術(shù)角斗場(chǎng)。能否在這些核心領(lǐng)域掌握技術(shù)主動(dòng)權(quán)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，對(duì)企業(yè)自身乃至一國(guó)的科技產(chǎn)業(yè)都有重要意義。今日的成績(jī)絕非終點(diǎn)，正如小米造芯規(guī)劃起步就是十年，中國(guó)科技的逆襲仍將繼續(xù)。

01.走最難的路，攀登3nm芯片珠峰填補(bǔ)中國(guó)先進(jìn)制程設(shè)計(jì)空白

誠(chéng)然，先贏的人不可能堵死所有的路，后來(lái)者總能找到新的突破點(diǎn)，但如何找到?jīng)]有被堵死的路，如何抓住為數(shù)不多的突破點(diǎn)，需要克服難以想象的艱巨挑戰(zhàn)。智能手機(jī)經(jīng)過(guò)十幾年發(fā)展，手機(jī)芯片市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)白熱化，兩大巨頭把持之下，后來(lái)者極難在高端旗艦市場(chǎng)生存，但客觀來(lái)看，AI大潮勢(shì)不可擋，AI手機(jī)高速發(fā)展給芯片性能、能效提出極高要求，唯有先進(jìn)制程芯片才能支撐業(yè)務(wù)發(fā)展，真正讓一家公司可以贏在未來(lái)，而不止于當(dāng)下。

對(duì)于終端巨頭們來(lái)說(shuō)，只有芯片、操作系統(tǒng)等底層核心技術(shù)打牢，才能真正在整體體驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)突破、實(shí)現(xiàn)人無(wú)我有，真正超越蘋果這樣的標(biāo)桿。雷軍提到，玄戒立項(xiàng)之初的三個(gè)目標(biāo)就是最新的工藝制程、旗艦級(jí)別的晶體管規(guī)模和第一梯隊(duì)的性能與能效。而這樣的高目標(biāo)自然帶來(lái)極高挑戰(zhàn)：技術(shù)、人才、資金、生態(tài)，缺一不可。技術(shù)層面，小米玄戒O1芯片僅有109mm2，不及指甲蓋大小，其中卻集成了190億晶體管，如何在如此微小的尺度上精確控制晶體管的特性、連接和布局，如何在保證高性能的同時(shí)，將功耗和發(fā)熱控制在手機(jī)可接受的范圍內(nèi)，都充滿挑戰(zhàn)，可以說(shuō)是“螺螄殼里做道場(chǎng)”。

據(jù)了解，玄戒團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了480種Cell選型，這就像是重新設(shè)計(jì)了芯片IP中的“磚塊”，可以讓最終構(gòu)成的IP模塊實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的能效表現(xiàn)。甚至在供電層面，小米玄戒直接重組了供電結(jié)構(gòu)。諸多硬核技術(shù)創(chuàng)新融合在一起，才最終讓玄戒O1在標(biāo)準(zhǔn)Arm架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)了更小的面積、更高的頻率、更低的功耗。

與此同時(shí)，一個(gè)手機(jī)SoC里面包含上百個(gè)IP模塊，如何讓各個(gè)模塊高效、低功耗地集成在一起，并保證其協(xié)同工作，還要實(shí)現(xiàn)差異化優(yōu)勢(shì)，難度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。設(shè)計(jì)好還沒(méi)完，從“圖紙”到實(shí)打?qū)嵉男酒€要經(jīng)歷漫長(zhǎng)過(guò)程。芯片后端設(shè)計(jì)就像在一個(gè)指甲蓋大小的方寸間規(guī)劃一座城市，先進(jìn)EDA的使用同樣需要大量經(jīng)驗(yàn)的積累。可以說(shuō)，當(dāng)我們揭開芯片研發(fā)的神秘面紗后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，最難的不是“自研”，而是真正把芯片設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)吃透，做出一個(gè)成熟好用、性能功耗平衡優(yōu)秀的芯片。

與技術(shù)緊密相關(guān)的是來(lái)自資金層面的挑戰(zhàn)，做先進(jìn)制程工藝芯片無(wú)疑是一項(xiàng)耗資巨大、周期漫長(zhǎng)的工作。有業(yè)內(nèi)人士提到，3nm SoC的相關(guān)IP授權(quán)費(fèi)用可能在5000萬(wàn)美元以上，其他各個(gè)模塊、接口等部分的IP也需要上億美元。與此同時(shí)，3nm芯片對(duì)測(cè)試設(shè)備要求極高，測(cè)試程序的開發(fā)也更為復(fù)雜。除此之外，頂尖人才的薪酬、昂貴的EDA工具授權(quán)費(fèi)、IP授權(quán)費(fèi)、極高流片費(fèi)用都是避不開的投入。

有業(yè)內(nèi)人士測(cè)算，一個(gè)2000到3000人左右的芯片團(tuán)隊(duì)，僅薪資一年就要消耗掉近20億元。在發(fā)布會(huì)上，雷軍提到，對(duì)于O1規(guī)模的3nm芯片來(lái)說(shuō)，每一代的投資都在10億美元左右，如果只賣100萬(wàn)臺(tái)的情況下，僅芯片的研發(fā)成本，平攤到一臺(tái)產(chǎn)品上就要1000美元。依此計(jì)算，搭載玄戒O1的小米手機(jī)、平板新品的起步定價(jià)，甚至連一片芯片的研發(fā)成本都不夠。

在人才層面，自主設(shè)計(jì)3nm SoC需要涵蓋微電子、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、軟件、通信、AI等多個(gè)領(lǐng)域的頂尖人才，這類人才在全球范圍內(nèi)都極為稀缺。比如對(duì)于4G基帶的研發(fā)，雷軍在發(fā)布會(huì)上就提到，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)超過(guò)600人，其中有10年及以上資深經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)人員占比超過(guò)60%。

最后，在生態(tài)層面，芯片設(shè)計(jì)完成后，還需要操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、編譯器、應(yīng)用軟件等生態(tài)系統(tǒng)的適配和優(yōu)化，才能最終發(fā)揮其性能?？梢哉f(shuō)，造芯片，尤其是造先進(jìn)制程工藝的大芯片，是關(guān)關(guān)難關(guān)關(guān)險(xiǎn)，但關(guān)關(guān)都要過(guò)，沒(méi)有任何捷徑可走。雷軍說(shuō)，過(guò)去十幾年，在大芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中，可能死掉了上百家公司，如今能做先進(jìn)制程3nm旗艦SoC的只有三家。

2019年OPPO啟動(dòng)造芯，組建龐大團(tuán)隊(duì)，哲庫(kù)目標(biāo)產(chǎn)品線幾乎涵蓋全鏈路，也曾推出影像NPU、藍(lán)牙音頻SoC芯片，傳研發(fā)投入已超百億，最終卻在2023年突然“夭折”。作為全球手機(jī)巨頭的三星也在推進(jìn)先進(jìn)制程芯片時(shí)頻頻遇到良率難題，最終未能落地。此前華為海思經(jīng)過(guò)十余年積累才將手機(jī)SoC做到第一梯隊(duì)水平，如今的小米無(wú)疑更進(jìn)一步，在先進(jìn)制程芯片設(shè)計(jì)上走出了一條自己的路，從技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)鏈的積累上來(lái)說(shuō)，小米都給中國(guó)先進(jìn)制程設(shè)計(jì)留下了珍貴火種。

02.O1開花結(jié)果，下個(gè)十年已經(jīng)開始“后來(lái)者”小米的決心與定力

今天，我們看到了小米造芯的階段性成果：小米真正在先進(jìn)制程芯片方面躋身全球前列，填補(bǔ)了行業(yè)空白。這樣的成績(jī)?cè)从谛∶资荒暝煨镜纳詈穹e累與堅(jiān)持，絕非一蹴而就。在造芯的路上，決心和定力與實(shí)力同樣重要。真正有決心有定力堅(jiān)持下去，才是攻克這一系列挑戰(zhàn)、能夠后來(lái)居上的根本保證。正如我們所看到的那樣，小米造芯并非一帆風(fēng)順，但卻從未止步。

2014年，小米開始芯片研發(fā)；2017年，小米首款手機(jī)芯片“澎湃S1”亮相，定位中高端，后因種種原因遭遇挫折，小米暫停SoC大芯片研發(fā)，保留芯片研發(fā)火種，轉(zhuǎn)向“小芯片”路線。隨后，小米澎湃系列“小芯片”陸續(xù)發(fā)布、落地產(chǎn)品，包括快充、電源管理、影像、天線增強(qiáng)芯片等，芯片團(tuán)隊(duì)不斷積累經(jīng)驗(yàn)和能力。

2021年初，在高調(diào)宣布造車的同時(shí)，小米內(nèi)部也悄悄重啟了“大芯片”業(yè)務(wù)，重新開始研發(fā)手機(jī)SoC。正如雷軍所說(shuō)：“那不是我們的‘黑歷史’，那是我們來(lái)時(shí)的路?！?/strong>截止今年4月底，玄戒4年累計(jì)研發(fā)投入超過(guò)135億元，今年預(yù)計(jì)的研發(fā)投入將超過(guò)60億元，玄戒研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)超過(guò)了2500人。

雷軍曾說(shuō)，小米一直有顆“芯片夢(mèng)”，因?yàn)橐?strong>想成為一家偉大的硬核科技公司，芯片是必須攀登的高峰，也是繞不過(guò)去的一場(chǎng)硬仗。今天，小米玄戒O1的落地，小米造芯11年交出里程碑式答卷。

一方面，小米自研芯片在各類設(shè)備中的落地，必然將強(qiáng)化小米生態(tài)設(shè)備底層的協(xié)同打通，小米軟硬協(xié)同能力將進(jìn)一步強(qiáng)化。另一方面，在芯片、OS、AI的三大核心技術(shù)角逐中，小米又拿下了關(guān)鍵一環(huán)，技術(shù)生態(tài)版圖更加完整。面對(duì)未來(lái)手機(jī)、汽車領(lǐng)域的AI革命，小米的底氣更足了。科技行業(yè)永遠(yuǎn)給創(chuàng)新者留有機(jī)會(huì)，但真正能把握住機(jī)會(huì)的人，實(shí)力、決心、定力，缺一不可，造芯尤其如此。