OPPO Find X5系列搭载马里亚纳NPU后,算上已发布的其他ISP芯片,这下很多手机厂商都踏入自研芯片这个领域了:
其实各家下场入局造芯主要还是因为手机市场太卷了,国内手机市场销量的趋势一直是下滑的,信通院数据显示2022年1月份国内手机市场出货量3302.2万部,同比下降17.7%:
更严重的是,国内各家手机厂商在高端市场的份额一直上不来,以前苹果新机发布后,10月份国产品牌手机出货占比会从95%下滑到70%左右,但新机潮过去占比很快就会恢复。而今年已经了1月份,国内品牌占比还是只有78%,这是一个很大的问题。
安卓旗舰产品虽然做了很多尝试,但因为种种限制产品体验始终有短板,比如同样是LTPO屏幕自适应刷新率屏幕,续航优化却一直难以让人满意;影像上,视频拍摄体验也有所欠缺。
这些困难背后很重要的一个原因就是缺乏自研芯片,国内各家厂商在通用处理器平台上很多深入底层的调优很困难;同时垂直整合能力不够使得产品差异化不够大,同质化竞争严重,最终容易陷入价格战。
客观形势各厂商高层都看得很清楚,所以才会不约而同地踏入“造芯”这个深水区。但愿意做归做,能不能做好就另说了。
造芯话题热度很高,但难度也极大。所以我们能看到虽然SoC的呼声最高,但各家都是从ISP这些难度较低的芯片开始,毕竟集成AP,BP、ISP和NPU等模块的SoC难度太复杂:
不仅要用到先进工艺,流片成本极高,而且在5G时代的通讯基带BP涉及到复杂的专利墙问题。
所以虽然SoC是星辰大海,但饭要一口口吃,路还得从脚下走。目前各家都从较为简单的芯片出发,但做法思路既有共同点,也有区别。
共同之处是终端厂商都是基于产品的用户需求出发,比如影像需求,快充需求等,自下而上去定义芯片功能。做ISP是为了辅助计算提高夜景、人像等拍照效果,而OPPO这种选择做NPU的则是ISP搭配一个AI加速器,同时辅以片上Memory和DDR带宽,组成这种DSA架构的芯片。
但各家造芯也有不同之处。
芯片研发流程可以粗略理解为(算法)IP -芯片设计-流片-封测+产出,从设计角度还可以分为数字部分、模拟部分,前段和后端;以及是否自主流片或委托代工等等。
目前看,对于ISP芯片联合研发比较多,大多数采用成熟制程工艺,厂商把自己算法固化成IP,去业内购买或者定制IP,类似于做算法-IP转换,而部分后端设计和流片都交给合作伙伴进行。
毕竟芯片流片很烧钱,需要有经验的团队操作,而养这些团队很贵,同时如果需求不大也未必划算。所以采取这种合作的“轻资产”模式比较容易上路。
但这种合作方式也有弊端,因为自己掌握的毕竟只是部分能力,将来进一步升级独立做SoC很困难,同时芯片产能多少(是否缺货)也取决于合作伙伴能拿到多少产能。
而OPPO选择6nm EUV先进工艺做NPU,不仅要做高算力单元,还要做做片上缓存,这意味着很多IP只能自研,必须投入重金研发。
之前OPPO总监姜波接受采访时就表示,6nm工艺下IO接口为了达到4.5G指标只能自研,因为业内能买到的最高只有3.5G,而3.5G无法满足马里亚纳的算力设计目标。
OPPO这种模式除了自研IP之外,还需要养大规模的造芯团队,这点从公司人数上也能看出来:
芯谋研究统计数据显示OPPO造芯公司哲库(ZEKU)科技人数超过2000,位居国内Fabless公司第五名,仅次于海思,展锐,豪威等几个传统巨头。由此可见绿厂投入之高,造芯决心之大。
这就是为什么我一直格外尊敬OPPO造芯的原因,虽然现在只有一款产品,产品体验打磨也还在进行,但其真金白银投入的力度确实最大。多一群人造芯,多一群人去流片,多一些自研IP对于国内芯片行业非常重要。
这个问题非常复杂,分解为三点来说,分别是:为什么突然都醒悟了去搞芯片?第二是风险大见效慢,为什么OPPO要去搞?第三是你努力了,搞芯片就能成高端吗?
第一点、为什么vivo、OPPO、小米、荣耀等头部手机厂商都在搞芯片?
对于没那么了解手机行业的大多数消费者来说,“搞芯片”从品牌的角度来看,的确是一件对科技感提升很高的事情。尤其是手机市场对于“芯片=科技感”的概念,其实已经被华为教育得很好了,所以,很多手机厂商都把“自研”芯片当做自己品牌科技感和技术能力的卖点,来秀肌肉。
自己搞芯片,不管是最困难的自研IP还是购买IP独立设计,甚至是独占联合研发,对垂直整合手机相关功能都是大有裨益。举个例子,iPhone13 Pro的Promotion 刷新率性能特别好,但是怎么做到的呢?那是因为苹果自研的显示算法,驱动芯片和屏幕技术的结合做到的,这跟苹果采购某家的屏幕其实关系没那么大。之前谷歌定制了三星的E5高刷屏在Pixel6系列上,使用的也是自研的驱动和算法,使得Pixel6的LTPO要比其他同类机型好很多。这就是自研垂直整合的威力,这是外采公开市场方案解决不了的。“都是供应商方案,谁也别装孙子”这种说法,是时候翻篇了。没有自研,没有独占,就没有高端机的未来,这是产业共识。尽管这几家都暂时没能力做SoC,但不积跬步无以至千里,不从周边功能垂直整合做起,那一辈子也无法完成SoC。
所以,拿OPPO这颗马里亚纳芯片来说,芯片内核IP是完全自研的。这里的难度需求、测试级别、包括流片的难度,跟那些贴标、联合研发的是完全不一样的。这里面不光是烧的钱更多,对人才的数量和质量也更高。这些东西现在看来区别不大,但做芯片就是长期的事情,这一步,OPPO靠自己走出来了,后面整合和优化得越来越顺畅。
至于为什么要垂直整合,为什么开放市场的元器件做不到最佳的整合,我之前和Pete的对话里讲得很清楚:
第二点:为什么芯片见效慢,风险大,但OPPO还要搞?
OPPO从2019年底开始正式自主研发芯片,当时他们刚宣布这件事并开始组建团队的时候,网上就流传出一张这样的梗图,我一直觉得还蛮有意思的,就存了下来。虽然是在玩梗,但其实背后要表达的道理很简单:稍微了解产业的人都知道,做芯片是一个极其烧钱的事情,而且搞不好容易“创业未半而崩殂。”
五六年以前,大多数国产手机厂商,是对自主研发芯片这事儿不太感兴趣的。不仅因为做芯片烧钱,而且,烧掉的钱在短期内很难赚回来。然后坊间就流传各种梗,核心还是对自研芯片的投入和不确定没信心。所以,2019年底,OPPO宣布自研芯片,我跟手机供应链上下游的分析师兄弟们算过一笔账,OPPO在芯片上投入的钱,要做到基本回本,也起码要五年以上的时间。5年,这对内卷的手机行业是什么概念?残酷点说,这是一个你连着两代产品没做好,份额就立马变成others的行业。所以,选择自主研发做芯片这件事,本身在商业模式上,投入风险就不小,并且见效很慢的。
除了商业模式,厂商从在芯片上投入后,做出来的芯片,真正能发挥出来那颗芯片的效果,见效速度其实也是慢的。拿OPPO的这颗马里亚纳芯片来说,单说这个芯片,是很牛逼的,但大家也可以看一下我的评测文章:这颗芯片在Find X5 Pro上发挥了一定作用,但还没有完全发挥。做出来牛逼的芯片是一件不容易的事,但由于平台的限制和调优时间,做出来的这颗马里亚纳芯片,在发挥还会受到限制。因此,欧加集团预计会在今年所有可能的产品线上全面普及这颗芯片,并且以多平台,多模组,多方案方式推进马里亚纳芯片商业化的快速催熟。
这是一种无奈,但也是证明了自研芯片的重要性。因为罗马不能一天建成,海思从人人嫌弃到一代神U,也经历了十年。这得慢慢来,设计、代工制造和软件优化的限制和无奈,更说明了国产厂商未来的大目标,必须是以自研SOC为核心的独占式垂直整合。而现在先从ISP、NPU、电源芯片、快充芯片等入手,也是为了以后的最终整合打下好的基础。
第三点:安卓手机的高端差异化到底怎么做?是不是做了芯片就能高端化?
虽然我对OPPO自主研发芯片这件事很支持,打心底也是非常敬佩这种真的烧钱烧时间来打造产品技术护城河的企业。但是,我还是要说:虽然高端化的品牌一定有自己的技术护城河,但真的不是做了芯片就能高端化。
还是拿OPPO这颗马里亚纳芯片来说,至少目前从FindX5 Pro的实际测试看,效果有限,主要集中在夜景视频和拍摄部分的加速与降噪优化。这对消费者来说到底有多大的感知,能不能在店里打动人,这就不清楚了。这也是我在内部评估会上的灵魂发问“你们打算在店里怎么演示马里亚纳芯片的效果?别人主打人像的,随便拍个人就知道差距,你这个怎么演示呢?”
手机的高端化是个漫长的过程。而自研技术的垂直整合和品牌力的相互作用是长期的。OPPO和其他公司烧钱做芯片,更多的是为将来打基础。回顾华为苹果的过往,他们做芯片也有很多黑历史,也有体验不好的时候,但往往坚持到质变的那一刻,就成了。不但是产品成了,品牌也成了。独占式垂直整合和封闭研发,是手机行业高端化的必由之路,这里面的风险极大,而且一两代产品也看不出来效果。这也是今年欧加集团下决心把这颗马里亚纳芯片推广到全产品线的根本原因,只有全线普及,才能看出价值和问题,才能锁定部分领域的独占特色。
回头看许多厂家成功高端化的过程,都是旗舰机坚持到叫好又叫座之后迅速把独占技术下放给主力机和中端机,从而全线建立独占优势。比如苹果的手机,不管大小、配置、屏幕有多大区别,但你总能体验到A系列最强的性能,这就是高端化不可逾越的壁垒。OPPO希望有一天也拥有这样的壁垒,其他厂家也是。这就是他们从头自研芯片,包括不限于NPU、ISP、电源管理芯片、显示芯片等等,并且全面普及自研方案的根本原因。
头部厂商下场做芯片,和芯片国产化浪潮,从某种意义上,可以看做同一件事的两种不同表现形式。
手机迭代+副牌。当出货量能覆盖自研成本,那就可以考虑内部化,实现更快的响应速度。
一方面是高端及旗舰机需要差异化,需要尽量打造不一样的卖点。
算法是一部分,但算法也是有上限的——被算力制约。
如果遇到算力解决不掉的事情,就只能通过造芯或者定制的方式,「硬化」算法,大幅提升运算效率,形成自家独有优势。
所以,手机厂商开始自己组建团队,从对稳定性影响不大的芯片开始,逐步切入更高端的市场。
几家的ISP都是这个思路。
当然,OPPO的马里亚纳X,在这个思路稍微往前多走了一点点。
核心的IP核是自研的,不仅固化了一定算法,还用6nm怼上了高算力和低功耗,虽然叫NPU,但架构更像是小SoC,给未来优化,甚至做进主SoC里留了空间。
另一方面是,入门及性价比机型需要降成本。
手机厂商也在广撒网,投资芯片类企业,加强供应链整合和定制化需求。
拿OPPO来说,半导体产业链他们投了不少。
设计类,他们投了唯捷创芯,做射频芯片的;南芯半导体,做PMIC的,不少国产电荷泵就出自这家;投了灵明光子,国内不错的做ToF传感器的;投了麦斯卓微电子,做MEMS马达的——可以用在摄像头上对焦用;瀚巍微电子,做UWB芯片的;威兆半导体,做功率器件的,跟那家头牌代工厂华勤一起投的。
往上一点,投了做先进封装的新德半导体,可以做2.5D和3D封装,也可以做Chiplet;还往上一点,投了芯爱科技,做半导体封装基板的,如果泥萌关注下新闻会发现去年以来,不仅缺芯,还缺封装基板。
这不,在K7x的拆解里面就看到了唯捷创芯的功率放大器,标6的那个就是,唯捷创芯的5G PA模组也差不多就是那段时间开始出货的。PA模组国产化后,价格便宜到无法拒绝。
或者,我们把这个问题再放大一点:
问题也同样成立
芯片国产化和手机厂商下场的核心逻辑都是:下游有大量需求,且厂商愿意采购。
国产芯片在供应链相应速度上更快,尽管初期可能或多或少有些缺陷。
还是接着拿上面OPPO家的K7x举例,这块主板背面,用了来自慧智微电子的S55255——国产5G射频芯片。也是eWiseTech家做拆解以来,第一次拆出来国产5G射频芯片,集成度相当高。
S55255系列产品是慧智微基于Agi5G™可重构射频前端平台开发的n77/n79射频前端模组:支持n77/n79频段;集成功率放大器PA、低噪声放大器LNA和射频收发开关;集成滤波器。
国内半导体厂商在手机上的应用,不仅是最被关注的射频领域,而是各个领域都在开展替代。
这些替代的背后核心逻辑依然是旗舰及高端机型的差异化,入门及性价比机型的降本化。
以Omnivision为例,2015年被私有化,在2019年被韦尔股份收购后,中国工程师团队快速增加,产品也进入国产手机的低端到中高端产品中,背后是下游需求的快速对接和响应。
类似的事情活跃在各个消费电子领域,下游有需求,芯片能满足,于是企业快速做大做强。
TWS领域的恒玄、中科蓝讯、杰理、炬芯,智能家居领域的小博通、乐鑫,一批批企业因为下游消费电子的庞大需求而快速成长,成为能在世界领域有一席之地的厂商。
OPPO开始自研芯片的时间点,也刚好是掀起国产替代浪潮的起点。某种程度上,可以算一种标志。
从OPPO开始造芯那年起,国内芯片领域投资真正迎来热潮。
组建于2014年的国家半导体产业基金一期,更多投向了成熟企业。
2019年开始,资金才疯狂涌入芯片国产替代。
有了大量低成本资金流入,才有了各家厂商能有钱投研发,芯片工程师才开始有不错的待遇。
有研发有人才,也就有了成果,随着成果在下游的应用,才让雪球越滚越大。
手机厂商下场做芯片,是手机厂商的护城河,更中国电子产业整条供应链向上突破的缩影。投钱、干研发、培养更多有钱的工程师,才能推动行业进步。
个人不看好,晚了,黄花菜都要凉了。
手机厂商自己搞个ISP芯片,Qualcomm很不高兴,说不定后面的骁龙SoC会禁止第三方ISP芯片呢。
以前说华为自己养猪不行,进口的猪肉就是比国产的猪肉更香。
现在看看,自己也就养小鸡的水平,想从养鸡一点点做到养猪,结果养鸡场刚盖起来就有可能被外国的养殖场给掀了。
展讯锐迪科明明就有SoC芯片,那几家手机厂商有几个用的呢?
说到底,不就是学华为打爱国旗帜,说华为消费爱国情怀是不对的,自己却变成了华为的模样。问题是华为被制裁之前能弄出来麒麟9000,你就弄出来个ISP得瑟什么。
再说了,我很怀疑某些手机厂商搞芯片,就是为了糊弄股东和抬升股价。
还有我很纳闷有些人买手机为什么非得去线下渠道,要是很懂硬件参数和系统软件,以及很了解价格行情,也还好说。关键是啥都不懂,销售人员说什么他们都信,最后花高价买个低配置机型。还有人就看明星代言,花钱支持自己的偶像,让人无法理解。
以我多年的体制内工作经验告诉你,用人单位所谓被举报绝对是假的,目的是骗你自己放弃,好让别人顶替,因为省属事业单位招录是由省级组织人事部门组织,有问题也应该由组织人事部门通知你,如果考录过程中涉及到受贿问题,则属于重大事件,纪委部门必然介入,不可能由用人单位调查,而且没有证据的非实名举报是没有效用的,也就是说不可能影响你的录用结果,下一步你可以再到用人单位心平气和地沟通一次,目的是录音掌握证据,然后迅速到组织人事部门说明情况,要求上岗,既便没录到音也要去,因为可能组织人事部门早就通知你,是用人单位在两边骗,到一定时间你不到岗,就对上汇报你是自动放弃,如能上岗又掌握证据,迅速向省纪委举报,不要到用人单位纪检组,至于事后穿小鞋的问题,基本不用考虑,一来铁饭碗自己不作真不是领导能拿掉的,二来只要立案这些领导基本也当到头了,三来他们已经把你当傻子了,你不维权他们会继续当你傻,苦活累活等着你,提拔重用你靠边,体制内可不是一味委曲求全就可以的。
补充一句,用人单位所谓的调查,居然你这个当事人事先不知道,不需要你配合,这个调查也太假了吧?
以我多年的体制内工作经验告诉你,用人单位所谓被举报绝对是假的,目的是骗你自己放弃,好让别人顶替,因为省属事业单位招录是由省级组织人事部门组织,有问题也应该由组织人事部门通知你,如果考录过程中涉及到受贿问题,则属于重大事件,纪委部门必然介入,不可能由用人单位调查,而且没有证据的非实名举报是没有效用的,也就是说不可能影响你的录用结果,下一步你可以再到用人单位心平气和地沟通一次,目的是录音掌握证据,然后迅速到组织人事部门说明情况,要求上岗,既便没录到音也要去,因为可能组织人事部门早就通知你,是用人单位在两边骗,到一定时间你不到岗,就对上汇报你是自动放弃,如能上岗又掌握证据,迅速向省纪委举报,不要到用人单位纪检组,至于事后穿小鞋的问题,基本不用考虑,一来铁饭碗自己不作真不是领导能拿掉的,二来只要立案这些领导基本也当到头了,三来他们已经把你当傻子了,你不维权他们会继续当你傻,苦活累活等着你,提拔重用你靠边,体制内可不是一味委曲求全就可以的。
补充一句,用人单位所谓的调查,居然你这个当事人事先不知道,不需要你配合,这个调查也太假了吧?
以我多年的体制内工作经验告诉你,用人单位所谓被举报绝对是假的,目的是骗你自己放弃,好让别人顶替,因为省属事业单位招录是由省级组织人事部门组织,有问题也应该由组织人事部门通知你,如果考录过程中涉及到受贿问题,则属于重大事件,纪委部门必然介入,不可能由用人单位调查,而且没有证据的非实名举报是没有效用的,也就是说不可能影响你的录用结果,下一步你可以再到用人单位心平气和地沟通一次,目的是录音掌握证据,然后迅速到组织人事部门说明情况,要求上岗,既便没录到音也要去,因为可能组织人事部门早就通知你,是用人单位在两边骗,到一定时间你不到岗,就对上汇报你是自动放弃,如能上岗又掌握证据,迅速向省纪委举报,不要到用人单位纪检组,至于事后穿小鞋的问题,基本不用考虑,一来铁饭碗自己不作真不是领导能拿掉的,二来只要立案这些领导基本也当到头了,三来他们已经把你当傻子了,你不维权他们会继续当你傻,苦活累活等着你,提拔重用你靠边,体制内可不是一味委曲求全就可以的。
补充一句,用人单位所谓的调查,居然你这个当事人事先不知道,不需要你配合,这个调查也太假了吧?
成为美国总统?