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雷军搬回一城本文来自虎秀科技组作者顽都山一周前雷军在小米集团内部演讲中针对近期小米陷入的舆论危机发表了一番痛心疾首的陈词三月底一场突如其来的交通事故把这一切都击碎了我们受到了狂风暴雨般的质疑批评和指责我和同事们一样一下子都懵了
不过此时神情低落的雷军或许在心底暗藏着旁人难以察觉的底气因为就在同一时刻位于北京一庄的小米黑灯工厂里呈现一片忙碌景象全新的小米 15S Pro 智能手机在一个个机械臂精准运作下完成组装测试
随后被迅速打包装车朝着全国的小米之家和各大电商的物流中心挤尺而去而这些手机的屏幕盖板之下嵌刻着雷军当下及未来的底气首款自研旗舰手机 SoC 芯片玄界 O15 月 22 日晚间在小米召开 15 周年战略新品发布会上这款芯片正式发布
随着华为海思的友谊折服中国手机行业已经很久没有出现关于自研 SoC 的消息此次玄界 O1 的出现毫无意外地在各社交平台上点燃了自研芯片的话题风头直接盖住了当晚亮相的小米预期在如此高的关注度下玄界 O1 能否堪此大任我们将结合玄界 O1 的公开数据以及从外围掌握的信息穿插小米造新的时间线来讨论这枚芯片的成色
自研芯片这件事一度承载着雷军创办小米后的最大失利 2017 年 2 月小米在小米 5C 手机上发布了终端 SoC 芯片澎湃 S1 为了造新小米先是投资创办松果电子后历时三年设计打磨但它的出现几乎没有对小米的手机业务带来积极影响
一个与生俱来的问题是蓬佩 S1 采用了 28 纳米制程而仅仅在发布的 3 个月后高通发布了由 14 纳米制程打造的同样定位中端 SoC 的骁龙 660 这种制程工艺上的代差让两者在性能能效上的比较直接失去意义尽管小米从未公布过小米 5C 的销量数据但在后续产品迭代中以 C 为后缀的机型再也没有出现过
而自此之后小米虽然在电池快充影像等小芯片上颇有建树但再无涉足过 SoC 领域因此玄机 O1 的问世很难不让人联想到这是一款小米为了证明自己而研发的芯片但就玄机 O1 已公布的设计来看这款芯片可能还真不是一款情怀之作先简单说说这款芯片的两个核心特征基于第二代 3 纳米制程工艺打造跟 A18 Pro 骁龙 8ELITE 天玑 9400 相同
架构方面采用四重及十核 CPU 包括二颗 X925 超大核四颗 A725 性能大核二颗 A725 能效核以及二颗 A520 超级能效核这里的四重及十核架构值得好好说道说道首先这个设计能够很好的回答一个问题即玄机 O1 是真字眼还是一款换皮芯片答案毫无疑问是前者因为这个设计当下其实是逆潮流的
包括苹果高通联发科在内的芯片大厂近些年在 SoC 的设计思路上都是尽量减少重集以减低 SoC 内部的调度复杂度也就是说在 3 纳米工艺制程下除了玄机 OE 外根本找不到一款同样采用 2 加 2 加 4 加 2 集群设计的 SoC 芯片只能是出自小米芯片团队之手
那为什么玄界的设计团队要逆势而行原因就在那二颗不起眼的 A520 超级能效盒能效盒通常就是指那些用于处理不需要太多计算资源或较低负载的任务比如短视频网页浏览文档编辑工作而玄界团队则进一步细化
通过二颗功耗更低的超级能效核去处理息屏状态下的任务在这个四重级的设计下根据小米的测试玄机 O1 的能效表现已接近 A18 Pro 的水平能够看出小米在玄机 O1 上的开发思路作为第一款旗舰 SOC 玄机 O1 不可能在综合表现上超过苹果高通但必须得突出一个特点而这个特点就是功耗
因此虎修认为玄机 O1 绝非单凭自言情怀驱动的产物而是小米解构行业竞争格局后为匹配功耗难题给出的工程化方案需要补充一个背景任何一种芯片在设计的过程中首先需要明确的是功能定义其中包括拆解核心功能设定性能指标评估技术限制等在这个阶段中
芯片的架构就以基本定型结合其独特的四重级设计不难推断出从玄界 O1 立项之初小米就明确了这个款芯片的核心技术特征以及在市场竞争中它所处的生态位除了四重级设计外能够看出小米芯片团队是在玄界 O1 上花了很多心思的比如
比如它上面的两个超大核 X925 主频达到了 3.9GHz 而 ARM 在发布 Cortex X925 的参考设计时主频为 3.6GHz 别小看 0.3GHz 频率的提升这需要小米芯片团队对 CPU 的 Cell 进行重新设计简单说下什么是 Cell 在芯片内部由晶体管组成门级电路门级电路又组成了具备基础功能的最小单元 Cell
据悉在玄机 OE 上芯片设计团队在 1500 种标准 Cell 之外扩展了 480 多种额外的时序逻辑 Cell 和组合逻辑 Cell 作为首次研发旗舰 SoC 的团队来说这样的尝试非常冒险一位业内人士向虎秀表示在公版架构的基础上重新设计 Cell 经常会出现由于电压域和时序约束不匹配导致的 IP 集成式接口存在兼容性问题因此
因此很少有芯片厂商会在 Cell 上动手脚这一点从联发科发布的旗舰芯片 9400 上也能得到印证在这枚 SoC 上超大和 3.6GHz 主频与 ARM 公版架构相同可见即便是经验老道的联发科也没有在 CPU 上做太多调整值得一提的是由于标准 Cell 库已通过多次流片认证良率普遍较高而重新设计 Cell 需要额外投入工艺适配和流片测试的成本
因此自研定制 Cell 的芯片流片成本普遍比使用标准库高 20%到 50%还有一个值得关注的信息 ARM 正式发布 Cortex-X925 的时间是 2024 年 5 月考虑到 ARM 与芯片厂商的合作关系玄界团队可能在 2023 年底拿到了这款 CPU 的参考设计另据虎秀从多方消息源求证玄界 OE 在去年 10 月于台积电完成流片
也就是说小米芯片团队在不多于 10 个月的时间里完成了对 Cell 的重新设计这样的效率堪称恐怖而更令人震惊的是在 22 日晚间的发布会上雷军在现场表示他于今年 2 月拿到了搭载玄界 O1 的样机也就是说小米的芯片团队在 4 个月甚至是 3 个月的时间里完成了流片后的驱动开发和连条优化
诚然这是小米充分发挥主观能动性的结果但从芯片行业过往的案例来看玄机 O1 的成功也的确是有些运气成分的无论是四聪级设计还是 Cell 的补充亦或是基于这两项工程额外做的多层电源域高速总线互联设计即便是一家成熟的芯片设计公司来做也很容易出现踏空的情况导致流片失败
玄机 O1 能够克服种种挑战实属不易从目前小米给出的测试结果来看玄机 O1 是完全能够在一款旗舰机型上胜任的那么在这样的背景下与小米有深度合作的高通会何去何从
就在玄界 OE 发布的两天前高通发文庆祝了与小米集团长达 15 年的合作并宣布双方达成多年协议在其官网的文章中还特意提到了今年晚些时候小米也将成为首批采用下一代骁龙 8 系旗舰移动平台的厂商之一基本可以确定小米未来将采用玄界加高通的双芯片战略
这其实是一个基于现实的考量笔者认为在未来二到三年内玄界不具备独扛大旗的条件首先玄界 OE 目前使用台积电 N3E 制程工艺及大客户包括苹果英伟达高通 AMD 等芯片巨头且数条产线常年维持着 100%的加动率小米加在这些公司之间说服台积电为其代工已经非常艰难短时间内台积电的产能一定不会向小米倾斜
其次玄界还远算不上成熟不仅仅是设计上有些实验性质生态上也需要一些丰富与打磨比如玄界 OE 上的四重级设计虽然能有效提高能效比但这也需要澎湃 OS 团队和应用开发者同步优化调度逻辑否则很可能出现核心闲置或调度混乱的问题那么未来玄界 OE 的定位是在哪里呢其实在昨晚的发布会上小米已经给出了答案
第一个平台就是 S 系列机型选择年终发布与数字系列保持 4 到 6 个月的间隔这样既可以降低自研芯片带来的高额成本同时对于高通等合作厂商来说也是一个能够接受的方案另外就是以平板电脑为代表的 IoT 集群在昨晚的发布会上与小米 15S Pro 一同发布的还有小米平板 7 Ultra 这是小米首款真正称得上高端平板的产品起售价达到 5699 元
小米对高端平板的首次尝试就敢于用玄界 O1 作为其 SoC 平台足可以见小米产品开发团队对这款芯片的信心如无意外未来也一定会有更多的 IoT 设备接入玄界芯片最后虎修还想结合当下行业背景说下玄界 O1 对于小米集团未来的意义
自华为凭借麒麟系列芯片大获成功后行业内已经达成一个高度共识即自研芯片是手机品牌核心竞争力核心因素这点过去在行业内已经讨论了十年在此不再赘述而一个眼前能够看到的挑战是中国的手机厂商正在经历一场透支的繁荣也就是国补政策带来的销量激增
今年一季度中国大陆智能手机出货量为 7090 万部同比增长 5%在部分时间段比如国补开启后的一周国内智能手机销量同比增长能达到 65%而同期全球智能手机销量增长仅为 1%这里我们要说作为一项刺激消费拉动内需的政策国补没有任何问题在全球经济下行的背景下全球主要经济体都有推出类似政策
但值得注意的是手机行业除了如 4G 向 5G 迭代这类革命性技术驱动的换机潮外其余时段的销量增长本质上仍受换机周期刚性约束当前行业销量的阶段性上扬某种程度上是对未来市场需求的提前透支当市场因需求真空陷入增长乏力时小米自言的玄机 SoC 可能让手机行业看到什么才是差异化竞争的底层支撑