复盘雷军7年造芯梦:从澎湃S1到C1 从集成芯片到小芯片

2021年4月2日 | By News | Filed in: News.

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当小米造势已久的澎湃芯片掀开帷幕,意外之余却又在情理之中。这一次,小米官宣的澎湃C1芯片,作为一款ISP芯片而存在,聚焦在专业影像,和小米官宣前各媒体的猜测差别无二。距离上一次手机SoC芯片——澎湃S1的发布,已经过了4年时间。这四年,小米的澎湃芯片历经了一次又一次流片失败的阴影后,沉寂大海,逐渐被外界淡忘。

但雷军的造芯梦从未止步,雷军在这一次春季发布会上坦言“我知道,这条路很漫长,我们心怀敬畏,这条路也充满了险阻,但小米从来最不缺的就是耐性和毅力。我们向着更高、更险峻的技术高峰持续地攀登,为用户提供更出色的体验,我们探索的脚步不断,澎湃的涛声永不停息。”

时隔4年,在坚持自研的道路上,恰逢芯片被“卡脖子”的关键时机,雷军是时候向外界交出一份关于芯片的答卷。和2017年直接挑战手机的核心—SoC芯片相比,这一次发布的澎湃C1(ISP芯片),或许也意味着,在芯片的这条路上,雷军走的更稳,更踏实了。

但这并不意味着雷军放弃了自研核心芯片的道路,就向雷军提到的“这一款澎湃C1是小米芯片之路上的一小步”,未来,雷军是否还能在芯片的道路上心潮澎湃,或许还有待下一个四年的验证,但从小米目前的产品迭代周期来看,下一次的“心潮澎湃”并不遥远。

澎湃C1:聚焦专业影像层面

在这一次春季发布会前夕,雷军微博发布了一张“我心澎湃”的官宣图,和2017年官宣澎湃S1稍许不同的是,这一次,在“我心澎湃”之下,还有一行小字——“这次,我们做了个小芯片“。

当晚,在介绍完小米第一款量产的万元高端机MIX之后,雷军用了不到5分钟的时间,提到了澎湃小芯片——澎湃C1,同时公布澎湃C1芯片会搭载在MIX中。

据介绍,澎湃C1芯片是脱离SoC芯片,是一款独立存在在主板之上的专业影像芯片ISP。该款芯片是小米首款自研专业影像芯片,旨在更精细的3A处理上。

具体而来,SoC芯片和ISP芯片就像是全局和部分的关系。手机SoC芯片包括CPU、GPU、ISP、DSP、基带等不同功能的模块组合,分管计算、图像、通信等不同任务,而ISP主要处理的任务是相机数据,中文名为图像信号处理芯片。而一颗出色的ISP能更好地处理手机镜头中采集的色彩、光线等信息,优化拍摄影像的效果。

这一次小米推出ISP芯片和小米手机主打影像方面的特性分不开。从小米的发布会惯例来看,小米新品手机推出的重点在于影像硬件设施和影像处理技术上。而目前,国内手机的竞争除了续航、充电、性能等,最重要的部分还在于影像功能,用手机拍照、摄影已经成为手机营销重头戏。

小米在影像上的进步,或是高通提供的ISP芯片已经不能满足小米在影像上的发展需求,采用自研芯片的方式,除了有针对性地优化影像处理效果,更能直接赋能产品。

据了解,澎湃C1能做到更精细、更先进的3A处理,采用双滤波器配置,可实现高低频信号并行处理,数字信号处理效率提升100%,同时对CPU和内存的占用非常低。

此外,雷军还透露,配合自研算法,澎湃C1更快、更精准的AF对焦性能,可大幅提高暗光、小物体及平坦区域对焦能力;其更精准的AWB白平衡算法,可精准还原复杂混合环境光源环境;澎湃C1还有更准确的AE曝光策略、更佳的夜景对比度以及高动态场景表现。

小米造芯记

雷军的心是从2014年开始澎湃的,也是在那个时间节点,雷军提出了造芯的想法并立项,宣布成立独资的子公司松果电子。

小米造芯的初心,可以从三星自研芯片的道路看出原因。一直以来,没有自研芯片的手机厂商一直受限于高通、联发科的芯片供应,不得不按照芯片厂商的路线图去设计新品。此外,由于芯片供应商生产力的问题,往往导致手机发布时间延后甚至缺货。

自研芯片,即可摆脱以上困扰,又可以自用摆脱同质化竞争。三星就是一个典型的例子,经过详细考量后,三星放弃了骁龙平台,全系采用自研的猎户座芯片,自主可控力上升,三星也成功化险为夷。但是,尽管三星在自研猎户座芯片后,由于处理器基带的硬伤,三星和高通仍旧保持着合作的关系,这都是后话了,但也充分验证了,自研芯片这条路,道阻且长。

在小米造芯之前,拥有自研芯片能力的企业除了高通、联发科等芯片供应商之外,在手机领域就只有苹果、三星和华为

和华为造芯环境相比,小米显然占据了时代的优势。据悉,海思半导体成立于2004年,其前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。而华为第一个真正意义上的手机芯片是K3V2,历经了近7年的时间,到2012年才正式发布。道2014年初,华为推出麒麟910,同样是历经了近10年的时间。

而小米从造芯立项到第一款澎湃S1芯片的出现,花了仅3年时间。而雷军在澎湃S1发布会上透露,澎湃S1芯片的研发实际上只用了17个月。这么惊人的速度,小米赶上了自研芯片的最佳时机。

在《财经天下》周刊的报道中曾提到,“自研芯片,从技术上来说其实并不困难。造芯片就像造手机,配件早已经标准化了。“一位华为前员工说到,在ARM等公司的共同努力下,芯片的设计和生产已经标准化了,不像华为开始做海思时那么困难。

除了时代的机遇外,松果电子自身同样早已是跨入了芯片的圈子。据报道,松果电子前CEO朱凌,之前是小米BSP团队的负责人,可以从软件层面去理解用户需求并对芯片提出要求。此外,松果电子主要成员叶渊博擅长Liunx开发。据ARM高管透露,当初ARM平台上最早的Device Tree代码就是叶渊博从PowerPC平台移植过来的。

此外,松果电子还从大唐电信旗下的联芯科技以1.03亿元的价格购买了联芯科技开发和持有的SDR1860平台技术。在这样的背景下,澎湃S1芯片在2017年正式推出,并首次搭载在小米5C手机中。

被机遇厚望的小米“亲儿子”小米5C上市表现不尽人意,刚上市没多久就开始降价,从1499降到1299。小米5C主要问题还是出现在澎湃S1芯片上,作为手机最核心的零部件,处理器在很大程度上影响着手机的性能,而澎湃S1处理器并不抗打,手机发热、耗电速度快等问题严重。

自研芯片,特别是自研手机最核心的SOC芯片的艰难,雷军可能在2017年的那个夏天感受尤为深刻。而在此后,雷军仍旧不甘心,不断尝试澎湃S2。据报道,2017年3月,澎湃S2第一版流片,内部确认芯片设计有问题,不能亮机;8月第二版流片依旧无法亮机;12月,第三版流片还是无法亮机。到2018年3月,澎湃S2第四版流片被爆出存在重大Bug需要推倒重来……

自此,雷军的造芯梦,很难再澎湃起来了,而澎湃芯片也逐渐淡出了观众的视野。

“曲线救芯”——小米芯片的投资版图

但雷军的芯片梦,绝对不止于一次又一次的自研失败。和自研同轨而行的是,雷军通过小米旗下长江产业基金花钱投出来的芯片版图。这也一再被外界视为雷军的“曲线救芯”策略。

据天眼查统计,小米长江产业基金自成立以来公开投资时间有70起,投资对象包括MCU、AI芯片、模拟IC、射频芯片、蓝牙芯片、显示驱动芯片、CPU、半导体元器件、晶圆生产设备、半导体材料等芯片半导体产业链企业,其中乐鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等企业已经成功IPO。

在这些企业中,有近19家芯片领域相关企业,涵盖了手机智能硬件供应链、电子产品核心器件、新材料及新工艺等领域。在近半年的时间内,小米长江产业基金投资了像芯来科技、天易合芯等在RISC-V芯片和SoC芯片设计研发的企业。此外,自研芯片的重点之一基带也已经纳入小米长江产业基金的主要投资范围中。去年2月份,小米投资了主打通信基带的翱捷科技,其拥有国内为数不多的5G全网通技术。此外,针对智能家居芯片的投资,小米长江产业基金也有所布局。

小米对这些企业的投资更多的在于战略投资上,既然自研受挫,像小米智能家居生态链布局一般,通过投资打造小米芯片的护城河也未尝不可。和小米在芯片的投资版图一样的,还有华为、OPPO。前不久,华为旗下的哈勃投资入股了湖北九同方微电子有限公司,其拥有全球领先的EDA领域资深架构师和IC设计专家;OPPO同样投资了多家芯片设计相关的公司。

小米芯片版图双轨并行下,投资动作可见其野心勃勃,同时,雷军却也不甘在自研的道路上停滞不前。

据报道,2020年4月,因为研发不力小米将松果电子进行重组,其中部分团队分拆组建成新公司南京大鱼半导体,并开始独立融资。调整后,小米持有大鱼半导体25%的股权,团队集体持有75%的股权。小米称,松果将继续专注手机SoC芯片和AI芯片研发,南京大鱼半导体将专注于半导体领域的AI和IoT芯片与解决方案的技术研发。

从小芯片入手,并不意味着雷军放弃了对SoC芯片的研发。在发布会现场,雷军也一再强调,澎湃芯片还在继续。其实,早在小米十周年之际,雷军也曾公开对外界谈到“澎湃芯片确实遇到了巨大困难,但这个计划还在继续。”

这一次对外公布ISP芯片,既是小米对自研芯片这4年沉寂期的对外成果发布,更是雷军极力自证小米自研芯片的决心和实力,就像是ISP芯片和SoC芯片的关系一般,从小及大,或将意味着雷军在历经自研芯片的重重困难之后,开始一步一个脚印,向着最终的澎湃S2前进。对于外界来说,或许不久后就可以再见澎湃S2。

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April 1, 2021 at 08:33AM


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