來源:中國經(jīng)營報
本報記者 李玉洋 上海報道
智能手機(jī)SoC(系統(tǒng)級芯片)戰(zhàn)場又有了新動態(tài)。
根據(jù)日前《北京衛(wèi)視·晚間新聞》報道,北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,小米公司成功流片國內(nèi)首款3nm手機(jī)系統(tǒng)級芯片。3nm是當(dāng)前已量產(chǎn)的最先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn),而3nm智能手機(jī)SoC領(lǐng)域的主要玩家有蘋果、聯(lián)發(fā)科、高通以及谷歌。
《中國經(jīng)營報》記者了解到,所謂流片是將設(shè)計(jì)好的集成電路(IC)布局轉(zhuǎn)換成實(shí)際的物理芯片的過程,可以簡單理解為“試生產(chǎn)”,即生產(chǎn)少量芯片以供測試,如果測試成功,便可以進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段;反之,則需要找出問題并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
“沒有更多消息不好評價?!彪娮觿?chuàng)新網(wǎng)CEO張國斌對記者表示,從芯片設(shè)計(jì)的角度看,“如果要設(shè)計(jì)一款3nm的芯片,最起碼要上千人的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)兩年以上,還要迭代幾版?!彼€表示,如果這樣輕易成功,要么是別人幫著定制,要么就是假消息。
有傳言說小米這顆芯片是小米和聯(lián)發(fā)科合作研發(fā)。對此情況以及是否有量產(chǎn)計(jì)劃的問題,記者聯(lián)系采訪小米公司方面,截至發(fā)稿未獲答復(fù)。業(yè)內(nèi)一位不愿透露姓名的消息人士告訴記者,他在去年就得知小米在研發(fā)這款3nm芯片,用的是EDA巨頭新思科技的工具。對此,新思科技方面回應(yīng)稱:“一切以小米正式公告為準(zhǔn)?!?/p>
近日,高通發(fā)布了新一代旗艦級移動平臺——3nm工藝的驍龍8Elite(中文名驍龍8至尊版),該平臺采用了包括第二代定制的高通Oryon CPU,CPU單核、多核性能均提升45%,功耗降低40%。
緊接著傳出,英國半導(dǎo)體IP巨頭Arm提前60天通知高通要取消架構(gòu)許可協(xié)議的消息。高通發(fā)言人稱:“這是Arm的一貫做法——更多毫無根據(jù)的威脅,旨在強(qiáng)行壓迫長期合作伙伴,干擾我們性能領(lǐng)先的CPU產(chǎn)品,并無視雙方架構(gòu)許可協(xié)議已經(jīng)涵蓋的廣泛權(quán)利來提高許可費(fèi)率?!倍鳤rm尚未對此作出回應(yīng)。
小米的造芯往事
“目前對于一個成熟的芯片設(shè)計(jì)公司來說,很多前端的東西早就有了,所以通常一個高階工藝芯片,從設(shè)計(jì)到流片也就花一年半到兩年多的時間。”上述消息人士如此表示,但從零開始的初創(chuàng)公司不包括在內(nèi)。在他看來,小米做芯片很久了,并不屬于前述那種初創(chuàng)公司。
據(jù)了解,小米在芯片研發(fā)領(lǐng)域一直保持熱情和投入。2014年,小米成立松果電子,耗時三年終于在2017年推出了首款自研手機(jī)系統(tǒng)級芯片澎湃S1,成為繼蘋果、三星、華為后全球第四家可同時研發(fā)設(shè)計(jì)芯片和手機(jī)的企業(yè)。
需要指出的是,隨著搭載S1產(chǎn)品的小米手機(jī)上市后遇冷,澎湃S1后來在市場上并沒有掀起多大的浪花。小米集團(tuán)董事長兼CEO雷軍坦言,小米的芯片之路“歷經(jīng)了重重的困難與挫折”。
2019年4月,小米對松果電子團(tuán)隊(duì)進(jìn)行重組,組建新公司南京大魚半導(dǎo)體,專注 AI和IoT芯片,松果則繼續(xù)聚焦手機(jī)SoC研發(fā)。
“我們的自研芯片計(jì)劃遇到巨大困難,但沒有放棄!”在小米十周年的演講上,雷軍語重心長地說道。在闊別澎湃S14年后,2021年3月,小米再次亮出“我心澎湃”的海報,高調(diào)地宣布其自研芯片的回歸。
2021年3月,小米MIX FOLD首發(fā)自研影像芯片澎湃C1;當(dāng)年12月,小米又帶來了自研澎湃P1充電管理芯片;2022年7月,小米澎湃G1電池管理芯片登場;2024年2月,小米發(fā)布了自研澎湃T1信號增強(qiáng)芯片。
值得一提的是,盡管自身造芯途中遇挫,但小米卻隱身于湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金之后以投資的方式活躍于芯片/半導(dǎo)體領(lǐng)域。
企查查顯示,小米長江目前已完成幾十起公開投資,投資對象包括MCU(微控制單元)、模擬IC、射頻芯片、藍(lán)牙芯片、顯示驅(qū)動芯片、CPU、半導(dǎo)體元器件、晶圓生產(chǎn)設(shè)備、半導(dǎo)體材料等芯片/半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈公司,其中樂鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等企業(yè)已經(jīng)成功IPO。
根據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,小米這款3nm芯片是小米和聯(lián)發(fā)科共同研發(fā),由臺積電代工;該芯片本身不含基帶,大概率得外掛,類似于蘋果A系列芯片外掛高通基帶芯片。
對于“小米能否獨(dú)立做出這顆3nm芯片”的疑問,前述消息人士稱不予評論?!傲髌晒Σ⒉灰欢ň蜁慨a(chǎn),還要看市場終端需求?!彼a(bǔ)充道。
安卓手機(jī)芯片全面邁入3nm時代
談及3nm手機(jī)SoC本身,蘋果是全球第一家推出這種工藝的手機(jī)公司,它于2023年9月率先推出3nm的A17 Pro芯片,搭載在iPhone 15 Pro Max和iPhone 15 Pro手機(jī)上,今年蘋果進(jìn)一步升級,推出第二代3nm手機(jī)芯片A18和A18 Pro。
今年10月10日,聯(lián)發(fā)科發(fā)布了全球第二款量產(chǎn)3nm手機(jī)SoC天璣9400,號稱在人工智能、性能及能效方面實(shí)現(xiàn)重大突破,將在vivo X200系列和OPPO Find X8系列上搭載。
10月22日,高通發(fā)布了其新一代旗艦移動平臺驍龍8 Elite,其采用了和蘋果A18系列、聯(lián)發(fā)科天璣9400相同的臺積電N3E(第二代3nm制程),小米、OPPO、vivo、榮耀等手機(jī)廠商都將在未來幾周推出搭載驍龍8 Elite平臺的機(jī)型。
此外,三星的獵戶座Exynos 2500也是3nm制程,但良率問題一直沒有解決。最新消息顯示,谷歌的Tensor G4將是最后一款由三星代工的手機(jī)芯片,明年的Tensor G5將交給臺積電代工,使用臺積電N3E。
至此,安卓手機(jī)芯片全面邁入3nm時代。不過,正式量產(chǎn)并商用的3nm手機(jī)芯片,僅有三款,且依賴于臺積電代工。自2022年臺積電成功量產(chǎn)3納米鰭式場效電晶體制程技術(shù),該工藝已為臺積電貢獻(xiàn)了不錯的營收。
財(cái)報顯示,今年第一季度和第二季度,3nm工藝節(jié)點(diǎn)在臺積電的總營收中占比分別為9%和15%。進(jìn)入第三季度,3nm工藝節(jié)點(diǎn)占了公司20%的營收。目前,臺積電推出了能夠支持更佳功耗、效能與密度的第二代3nm制程(N3E和N3P)。
臺積電財(cái)務(wù)長黃仁昭表示,2024年第三季業(yè)績受惠于智能手機(jī)和AI相關(guān)應(yīng)用對3nm和5nm技術(shù)的強(qiáng)勁需求,這一態(tài)勢可望持續(xù)至第四季度,第四季度合并營收預(yù)計(jì)介于261億美元至269億美元之間。
視線再回到高通上。據(jù)介紹,高通驍龍8 Elite采用了自研的第二代Oryon CPU,這是Oryon CPU首次運(yùn)用在驍龍移動平臺上,仍舊保持8個核心(“2+6”架構(gòu)),即擁有2個超級內(nèi)核和6顆性能內(nèi)核。相比上一代驍龍8 Gen 3,驍龍8 Elite的CPU單核性能提升45%,多核性能也提升了45%。
根據(jù)數(shù)碼博主“極客灣”的測試數(shù)據(jù),驍龍8 Elite的CPU性能高于量產(chǎn)版天璣9400,但后者的GPU能效略高于驍龍8 Elite,兩者之間可謂是互有勝負(fù)。
有爆料稱,采用臺積電N3E工藝生產(chǎn)的新一代旗艦手機(jī)芯片,包括聯(lián)發(fā)科天璣9400和高通驍龍8 Elite采購成本都較上一代產(chǎn)品上漲了約20%。具體來說,天璣9400的采購成本約為155美元(約合人民幣1105元),驍龍8 Elite的采購成本則約為190美元(約合人民幣1355元)。
爆料還稱,驍龍8 Elite成本上漲的主要原因是采用了臺積電N3E工藝,并使用了高通自研的Oryon核心,替代了原先的Arm CPU核心。
對此,小米中國區(qū)市場部副總經(jīng)理、Redmi 品牌總經(jīng)理王騰發(fā)文稱,小米旗艦手機(jī)漲價原因之一在于采用3nm工藝,成本大幅增加。雷軍則在社交平臺上官宣了在10月29日發(fā)布小米15系列,但其并未關(guān)于3nm、成本上漲等更多信息。
兩敗俱傷還是握手言和?
至于近日的“Arm出手‘制裁’高通,強(qiáng)制取消指令集架構(gòu)授權(quán)”一事,其根源被廣泛認(rèn)為源于一起收購案。2021年1月,高通宣布以14億美元收購Nuvia,引發(fā)了行業(yè)關(guān)注,而Nuvia這家公司的三位聯(lián)合創(chuàng)始人都曾是蘋果A系列芯片團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)骨干。
在收購了同為Arm授權(quán)商的Nuvia后,高通宣布計(jì)劃將Nuvia的CPU設(shè)計(jì)版本Oryon架構(gòu)引入其驍龍X處理器中。但Arm方面認(rèn)為,Nuvia與Arm此前有許可協(xié)議,允許其使用Arm的部分技術(shù)設(shè)計(jì)芯片,高通收購Nuvia后,這些許可協(xié)議不能直接轉(zhuǎn)讓給高通,需要重新談判獲得許可。
對此,高通方面對外回應(yīng)稱,這是Arm的一貫做法——更多毫無根據(jù)的威脅,旨在強(qiáng)行壓迫長期合作伙伴,干擾高通性能領(lǐng)先的CPU產(chǎn)品,并無視雙方架構(gòu)許可協(xié)議已經(jīng)涵蓋的廣泛權(quán)利來提高許可費(fèi)率。
高通方面還表示,在12月即將到來的法庭審理之前,Arm采取這種出于絕望的伎倆,似乎是試圖干擾法律程序,其終止許可協(xié)議的訴求毫無依據(jù),“我們有信心,高通與Arm協(xié)議中涵蓋的權(quán)利將得到法院的確認(rèn)”。而Arm方面未作出回應(yīng)。
對于此事,天風(fēng)國際證券分析師表示,Arm取消其與高通之間的芯片設(shè)計(jì)許可協(xié)議,這件事發(fā)生的概率極低。如果發(fā)生,可以說是兩敗俱傷,沒有人是贏家,預(yù)計(jì)此次紛爭最終會以某種形式和解。
不過,從高通和Arm這次糾紛可以看出,高通想要以自研CPU替換Arm的公版Cortex CPU,來打造出更具競爭力的產(chǎn)品。高通這一打法,和蘋果有些相似。從A6處理器開始,蘋果就拋棄了Arm的公版CPU核,轉(zhuǎn)而自研CPU核,進(jìn)而開啟了其在高端芯片領(lǐng)域的統(tǒng)治時代。
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