“Only real men have fabs”這個曾在硅谷流行二十多年的經(jīng)典段子如今在中國上演翻版,。繼華為海思、小米澎湃之后,,OPPO,、vivo也被傳將投入自主CPU研發(fā)之路……
OPPO、vivo攜手投資芯片公司
近日有消息稱,,OPPO,、vivo均已涉足芯片領(lǐng)域。步步高老板段永平,、OPPO CEO陳明永先后入股了一家芯片處理器公司“蘇州雄立科技有限公司”,。
據(jù)了解,蘇州雄立科技成立于2008年12月,,總部位于蘇州工業(yè)園區(qū),在成都設(shè)有研發(fā)分公司,。團隊成員由來自華為,、思科的專家組成,創(chuàng)始人畢業(yè)于清華大學,,為國家“千人計劃”特聘專家,。公司的核心業(yè)務(wù)是設(shè)計并銷售高性能、低功耗的超大規(guī)模集成電路芯片,、IP以及嵌入式系統(tǒng),。目前的主要產(chǎn)品和技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)搜索芯片,安全交換芯片,,VPN保密通信平臺,,DPI深度包檢測方案,多核網(wǎng)絡(luò)處理器及光纖通道交換芯片,。目標是成為廠商信賴的芯片,、IP及嵌入式系統(tǒng)供應(yīng)商。
根據(jù)工商注冊信息顯示,,蘇州雄立科技股東為熊冰及蘇州慢贏咨詢有限公司,。從蘇州雄立科技的官網(wǎng)介紹當中有明確提到,蘇州雄立科技由被譽為“中國的巴菲特”的段永平顯示投資設(shè)立,,這意味著段永平也是雄立科技的股東之一,。據(jù)爆料稱,雄立科技成立之初段永平就已經(jīng)投資了,,并且還是雄立科技的大股東,。就在去年,,“雄立科技”又開發(fā)出了一款交換機的芯片,后續(xù)流片需要資金,。此時陳明永也加入進來,,當時投資金額大約在2000萬左右,獲得21.88%的股份,,這也意味著“雄立科技”的估值在1億左右,。而且,蘇州雄立科技的股東——蘇州慢贏咨詢有限公司則是由OPPO CEO陳明永100%控股,。
雄立科技目前已經(jīng)擁有相當強的研發(fā)能力,。據(jù)介紹,雄立科技自主研發(fā)的“ISE”系列網(wǎng)絡(luò)搜索處理器芯片,,打破了國際上同類TCAM芯片被美國公司壟斷的格局,,成為中國唯一、全球第二家有能力研發(fā)并量產(chǎn)該類型芯片的半導體企業(yè),;產(chǎn)品在功耗,、容量和速度等重要指標上均處于世界領(lǐng)先地位。ISE產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于核心路由器,、三層交換機,、網(wǎng)絡(luò)分流器及其它網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備中。
此外,,雄立科技目前已累計申請了14項發(fā)明專利,、10項集成電路布圖設(shè)計登記、1項軟件著作權(quán)登記,,同時還是國家級高新技術(shù)企業(yè),、國家級集成電路設(shè)計企業(yè)、ISO9001質(zhì)量管理體系認證企業(yè),。未來雄立科技或?qū)⑸孀闶謾C芯片領(lǐng)域,,并提供給OPPO、vivo使用,,以進一步提升OPPO,、vivo目前在手機核心器件上的短板。
段永平攜手陳明永入股蘇州雄立,,是不是也想在芯片界奪得一席之地呢,?
自造芯片OPPO、vivo為啥不行
時下,,智能手機發(fā)展開始遇到瓶頸,,有廠商開始向AI或VR方向轉(zhuǎn)型,可以確定的是,未來智能設(shè)備必然迎來一輪大爆發(fā),,而這些智能產(chǎn)品都離不開處理器芯片的支持,。可以說手機芯片就如同人的大腦和心臟,,是不可或缺的硬件,,因此,能夠擁有自己處理器,,可以根據(jù)市場變化及時做出調(diào)整,,來滿足新產(chǎn)品的需求。是所有手機廠商都夢寐以求的事,。
縱觀手機行業(yè),,目前全球前三名的三星、蘋果,、華為,,都擁有自主芯片,OPPO,、vivo為什么造不出芯片,,原因或許很簡單,芯片對于這兩家來說并不是什么十分重要的東西,,OPPO跟VIVO兩家源自做小霸王的步步高,,從買小霸王到復讀機這么多年來一直都是在深耕線下市場,尤其是在四五六線城市或者是農(nóng)村里面,。據(jù)資料顯示,,兩家品牌在國內(nèi)都擁有數(shù)十萬的門店,,比運營商的營業(yè)廳還多,。
OPPO、vivo對于手機的定位是:青春時尚,、外觀潮流化的照相手機,、尋求比較好的音樂體驗、用戶群體也是一多量年青用戶,。OPPO,、vivo在手機行業(yè)里的紅利是很高的,也為兩個品牌機積攢了很大的資金,、成本,。近來的數(shù)據(jù)表現(xiàn),oppo的專利據(jù)有率逐年上升,,專利新增數(shù)目已經(jīng)將近國產(chǎn)手機品牌的首位,。使用這兩個品牌的用戶認為:“低配不是沒有好的用戶體驗,正好相反的是,,這兩個品牌的手機在行使上會給人一種剛剛好的認為,,同樣會給用戶一種物有所值的認為”,。
另外,OPPO,、vivo在全國擁有上百萬的促銷員團隊,,通過他們富有策略的引導以及推銷之后,不管是什么樣子配置的手機都能幫你賣出去,。2016年OPPO在國內(nèi)市場就取得了非常不錯的成績,。
所以在OPPO、vivo的手機里面永遠不會有高性能的處理器,,就算是最高端的產(chǎn)品也僅僅只會采用業(yè)界主流的中高端處理器,,而不是旗艦處理器。對于這兩家企業(yè)來說不存在芯片短缺的問題,,自然也就不需要去做處理器研發(fā)了,。何況,OPPO,、vivo手機雖然配置低價格高,,但是因為經(jīng)過層層代理到線下促銷員的利潤分層,還有每年大量的明星代言跟綜藝節(jié)目冠名贊助,,手機大量的利潤都被這些人給拿走了,。企業(yè)哪里還會有錢去做芯片研發(fā)呢?
競爭激烈自造芯片大勢所趨
OPPO,、vivo造不出芯片,,可是其它手機廠商造的出啊,!市場競爭激烈,,這倆靠顏值坐吃山空的品牌估計也坐不住,!
●小米移動處理器澎湃S1
今年早些時候小米在北京國家會議中心正式發(fā)布了首款自主研發(fā)的移動處理器澎湃S1,,成了全球第四家、中國第二家可以造芯片的手機公司,,澎湃S1的發(fā)布代表著小米正式躋身到全球頂級手機公司,,而且,小米這款自主芯片并不會像大部分芯片廠家那樣發(fā)布之后要等大半年甚至是一年之后才能買到相關(guān)的產(chǎn)品體驗,,小米宣布首款搭載小米自主芯片澎湃S1的手機終端小米5C在3月3日正式通過小米商城,、天貓旗艦店蘇寧各地門店等渠道開賣。
對于小米澎湃芯片,,雷軍表示,,華為做芯片是十幾年前的事,那個時間點做芯片需要的周期注定很長。但現(xiàn)在基礎(chǔ)技術(shù)更成熟了,,做起來就很快,,小米占有后發(fā)優(yōu)勢。
眾所周知,,在國內(nèi)小米一直以“耍猴”的姿態(tài)出現(xiàn)在眾人面前,,其根本原因則是與供應(yīng)鏈產(chǎn)能有限密不可分,搶購成為了時下最為流行的詞語,。而產(chǎn)能不足的一大核心問題則是處理器供應(yīng)不足,,上游供給什么就只能選擇什么,如果產(chǎn)品質(zhì)量好還算幸運,,如果不好那只能自認倒霉了,。小米從2010年創(chuàng)辦到2014年開始決定要自己研發(fā)芯片,只有四年時間,。而從4年決定開始研發(fā)后時隔28個月就打造出了第一款自主研發(fā)可量產(chǎn)商用的移動處理器芯片,。這速度叫人不得不驚嘆哪!
●華為麒麟659八核芯片
據(jù)悉,,華為近日推出的nova2搭載了新一代麒麟659八核芯片,,該芯片為8核心Cortex A53架構(gòu),采用4個大核+4個小核設(shè)計,,最高主頻為2.36GHz,,基于16nm工藝打造。另外,,華為的麒麟960也曾被美國科技媒體Android Authority評為2016年度最佳安卓處理器,。
華為從2004開始研發(fā)手機芯片,到2009年第一顆K3,、2012年K3V2的失敗,,到2014年海思麒麟手機芯片開始躋身業(yè)界主流,前后經(jīng)歷了十年,,可謂是十年磨一劍,。
華為芯片真正為人所知是華為發(fā)布的第一款四核手機華為D1,,它采用海思K3V2一舉躋身頂級智能手機處理器行列,,讓業(yè)界驚嘆。K3V2當時號稱是全球最小的四核A9架構(gòu)處理器,,性能上與當時主流的處理器如三星獵戶座Exynos 4412相當,,這款芯片存在一些發(fā)熱和GPU兼容問題,仍不失為是一款成功的芯片,,代表著華為在手機芯片市場技術(shù)突破,。
而從2014年麒麟910開始到2016年麒麟955,海思麒麟芯片出貨量突破一億顆,不到三年出貨就已經(jīng)破億,。隨著華為麒麟950的成功,,目前華為已經(jīng)躋身全球手機芯片第一陣營,比肩于三星和高通,,并直接帶來其在智能手機市場競爭力的提升,。
海思麒麟系列的架構(gòu)雖然沒有突破ARM的限制,但這種限制更多的是出于商業(yè)價值的考量而不再是技術(shù)難度,,如果單從技術(shù)角度,,相信華為已經(jīng)不需要再去證明。
除了華為和小米,,國外手機廠商蘋果,、三星等自造的芯片性能也已經(jīng)非常成熟,大家都自給自足,,OPPO跟VIVO投資芯片商也就不足為奇了,。
有啥好處自造芯片好處多多
自造芯片最大、最直接的好處,,自然就是能夠大幅降低成本,。對于小米、華為而言,,能夠自造芯片就能夠減少采購高通,、聯(lián)發(fā)科等芯片廠商的產(chǎn)品,成本自然就降低了,。
但降低成本還遠不是這些科技企業(yè)自造芯片的初衷,,它們還有更宏偉的目標。從整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈上來說,,通過自造芯片,,這些科技企業(yè)將不會再受到上游芯片廠商的鉗制,能夠加強對供應(yīng)鏈的控制,,依照自己的產(chǎn)品規(guī)劃進行微調(diào),,而不用等待芯片廠商對芯片進行更新?lián)Q代,更不用看芯片廠商的臉色去懇求加大供應(yīng)量,,像雷軍曾經(jīng)在微博上公開表示,,2016年小米至少有3個月處于嚴重缺貨期。
在競爭愈發(fā)激烈的當下,,自造芯片也能夠增加技術(shù)壁壘,,拉開與同類企業(yè)之間的差距,占領(lǐng)市場高地,。更重要的是,,通過自造芯片,,能夠從本質(zhì)上解決兼容性問題。小米自造芯片與MIUI這一優(yōu)秀的系統(tǒng)能碰撞出怎樣的火花,,也值得期待,。畢竟蘋果早期的自造芯片性能并不突出,但因為和iOS系統(tǒng)兼容性較高,,流暢性完爆當時的各種安卓手機,。
科技企業(yè)一直致力于打造“封閉生態(tài)鏈”,也就是追求軟硬合一,,讓系統(tǒng),、應(yīng)用、內(nèi)容等與硬件構(gòu)成一個封閉的生態(tài)鏈,,以抵御其他科技企業(yè)的進攻,,并搶占市場,其中具有代表性的就是蘋果,、小米,、魅族等。如果能夠成功實現(xiàn)自造芯片的自給自足,,并得到消費者的認可,,就意味著這些科技企業(yè)已經(jīng)成功打造出一個封閉供應(yīng)鏈。畢竟芯片是核心硬件,,其他的存儲硬件,、外殼材料、屏幕等一般都能是供大于求,,不會被卡住,。
目前,全球仍有超過13億功能手機用戶,,尤其在新興市場中存在技術(shù)和經(jīng)濟的兩級分化現(xiàn)象,。中國市場GSM還有一個將近3.3億手機用戶的存量,以中國聯(lián)通為例,,應(yīng)該有1億左右的功能機用戶,。從運營商角度來看,很希望這些用戶從3G或2G轉(zhuǎn)到4G,。而對于國際市場,,未來印度、印度尼西亞,、馬來西亞,,東南亞泰國等等都有功能機芯片需求,。這是未來芯片廠商的增長機會,。
相信除了OPPO,、vivo之外,也將有更多的手機廠商加入自造芯片之路,,當然,,自造芯片的成功不是一蹴而就的,要不然也不會僅僅只有幾家科技企業(yè)涉足其中,,難度可想而知,。這注定是一條鋪滿荊棘的道路,與投入,、創(chuàng)新,、大環(huán)境,乃至運氣等都有關(guān)系,。OPPO,、vivo自造芯片之路究竟能否成功?芯師爺與大伙一起拭目以待,!
科普一下手機芯片制造工藝
科普下手機芯片制造工藝哈,!
目前有三種不同的芯片廠商:IDM、Fabless,、Foundry,。
IDM是指Intel和三星這種擁有自己的晶圓廠,能夠一手包辦IC設(shè)計,、芯片制造,、芯片封裝、測試,、投向消費者市場五個環(huán)節(jié)的廠商,。
Fabless是指有能力設(shè)計芯片架構(gòu),但是卻沒有晶圓廠生產(chǎn)芯片,,需要找代工廠代為生產(chǎn)的廠商,,知名的有Qualcomm、聯(lián)發(fā)科,。
Foundry(代工廠)則是大名鼎鼎的臺積電和GlobalFoundries,。
看看從55nm開始一直回顧到如今的14/16nm節(jié)點,都有哪些經(jīng)典的處理器工藝分類出現(xiàn)過:
●55nm
在55nm節(jié)點,,對智能手機而言,,臺積電ULP(Ultralowpower)工藝分類值得一說,在40/45nm和28nm,,臺積電都有保留這種工藝分類,。采用55nm的ULP工藝,代表作有Nvidia顯卡中GPU核心:G200b和G92b,。
●40/45nm
在40/45nm節(jié)點,,臺積電三種比較常見工藝分類,,分別為LP(低耗電)、G(通用)和ULP(Ultralowpower),。臺積電在40/45nm工藝節(jié)點能夠同時生產(chǎn)出同一代兩種制程的芯片,,這是比較特別的。
45nm代表處理器:驍龍S2和驍龍S3,,Intel和三星,,這兩家IDM巨頭廠商很少向外界公布每一代節(jié)點工藝分類,只是簡單地統(tǒng)稱為HKMG,。
Intel在45nm的代表有兩代不同架構(gòu)的PC處理器:Penryn和Nehalem,,Penryn是Core架構(gòu)的工藝改進版,Nehalem則是全新的架構(gòu),,這也是符合Tick-Tock定律的演進,。Nehalem架構(gòu)進一CoreMicroarchitecture進行了擴展,這一代架構(gòu)歷史低位相比Core架構(gòu)同樣重要,,引入第三級緩存(L3Cache)和QPI總線提高CPU整體工作效率,,同時將內(nèi)存控制器(IMC)整合到CPU,提高CPU集成度,,當然還有重新回歸的超線程(多線程)技術(shù),,配合Intel歷史上首次出現(xiàn)四核心處理器,定位最高的i7處理器能夠?qū)崿F(xiàn)四核心八線程的運算能力,。
三星在45nm的代表作則有Exynos3110,、Exynos4210、蘋果A4和蘋果A5/A5X,。
40nm代表處理器:MT657x和Tegra2(全球首顆雙核手機處理器),、Tegra3(全球首顆四核手機處理器)
●28/32nm
移動處理器最為經(jīng)典的一代制程節(jié)點——28/32nm。主要是整個行業(yè)負責生產(chǎn)手機處理器的廠商停留在28nm節(jié)點的時間過長,,除了Intel在PC處理器上率先越過28/32nm節(jié)點,,GlobalFoundries、三星,、臺積電等廠商基本上都受制于技術(shù)瓶頸,,將28/32nm工藝制程連用了幾代處理器。
GlobalFoundries由于縮寫為“GF”,,所以被業(yè)界戲稱“女朋友”,,“女朋友”和AMD一直走得比較近,加上和AMD曾經(jīng)有著血緣關(guān)系,,導致如今主要客戶基本上都是AMD,,在28/32nm節(jié)點上,“女朋友”一共出現(xiàn)了HPP,、HP,、SLP(都是28nm)和SHP(32nm)四種主要工藝分類,。
臺積電方面,在這一代制程節(jié)點,,出現(xiàn)了HP和LP兩大類的工藝分類:
HP(HighPerformance):主打高性能應(yīng)用范疇,。
LP(LowPower):主打低功耗應(yīng)用范疇,。
為了滿足不同客戶需求,,HP內(nèi)部再細分HPL、HP,、HPC和HPM三種分類:
HPL(High-PerfLow-Leakage):漏電率雖然低,,但是性能上表現(xiàn)卻不高。當年Nvidia的Tegra4處理器,,為了控制驚人的功耗和發(fā)熱,,不得不使用HPL這種工藝分類,無奈最終還是壓制不住自身的發(fā)熱,,被迫將主頻限制在比較低的運行狀態(tài),,搭載了高頻版Tegra4的NvidiaShield掌機只能夠通過主動散熱(內(nèi)部安裝風扇)解決問題。
HP(HighPerformance):雖然性能比較強,,但是漏電率不低,,僅限生產(chǎn)PC上處理器和顯卡中CPU/GPU等高性能部件,對于手機處理器并不適合,。
HPM(High-PerfMobile):為了更好地優(yōu)化HP這種工藝,,將其移植到手機處理器上,臺積電推出了HP工藝升級版——HPM,,漏電率稍微比HPL高一點,,但是性能上卻超越了HP,成為目前臺積電在28nm制程節(jié)點上最受歡迎的工藝分類,。代表作有:驍龍800系列,,主要是驍龍800、驍龍801和驍龍805,,還有最新的驍龍600系列兩款新品——驍龍652和驍龍650,。聯(lián)發(fā)科方面則有HelioX10、MT6752,、MT6732,、MT6592、MT6588經(jīng)典產(chǎn)品,。華為P8上面的麒麟930和Nvidia的TegraK1也是采用了HPM工藝分類,。
HPC(HighPerformanceCompact)和HPC(HighPerformanceCompactPlus)則是臺積電最近兩三年才興起的兩種新工藝,后者代表作為聯(lián)發(fā)科最新中端級別處理器Helio P10,。HPC相比HPC在同等漏電率下性能提升15%,,換句話說,,在同等性能下功耗降低30-50%。
LP工藝雖然在漏電率和性能上都不占優(yōu)勢,,但是卻因為成本低,,而且出現(xiàn)時間比較早,技術(shù)比較成熟,,所以驍龍400和驍龍600系列的中低端處理器都十分喜歡使用這種工藝分類,,包括昔日的驍龍615、驍龍410,,現(xiàn)在唱主角的驍龍616和驍龍617以及即將到來的驍龍425,、驍龍430和驍龍435。聯(lián)發(fā)科方面也是,,MT6753和MT6735這兩顆全網(wǎng)通的芯片采用了LP這種工藝打造,。特別說明的是,它們倆的上一代產(chǎn)品MT6752和MT6732則是采用了HPM這種更高等級的工藝分類,,不過不支持全網(wǎng)通,。相比之下,上述提到的驍龍400和驍龍600系列處理器基本上已經(jīng)全面普及三網(wǎng)通吃,。
●20/22nm
無論是PC還是手機處理器,,這個工藝節(jié)點的芯片很快就退出了歷史舞臺,被14/16nm處理器搶占市場,。PC領(lǐng)域的Intel雖然很早就量產(chǎn)了這個節(jié)點的處理器,,但是因為Tick-Tock定律的驅(qū)使,使用了兩代處理器(IvyBridge和Haswell)就開始進入14/16nm時代,。由于對手AMD的工藝制程(28/32nm)停滯不前,,加上光刻技術(shù)并沒有取得重大突破,同時如今PC市場也并不需要換代換得那么頻繁,,多方面因素作用下,,最終讓Intel的“Tick-Tock”定律在14/16nm這一代節(jié)點上慢下來,更加襯托出20/22nm這一代產(chǎn)品持續(xù)時間并不長,。
手機處理器方面也一樣,,20/22nm制程節(jié)點上,臺積電用了足足幾年時間才克服漏電率和產(chǎn)能的問題,,直到如今還依然不能夠全面供貨給Nvidia,、AMD、Qualcomm,、聯(lián)發(fā)科這些昔日的合作伙伴,,據(jù)外媒報道,臺積電對外宣傳指20nm的SoC并不適合用在PC領(lǐng)域的芯片上,所以顯卡領(lǐng)域才那么久沒有更新20nm制程,,停留在28nm那么多年,。Qualcomm和聯(lián)發(fā)科能夠用上20nm的處理器也屈指可數(shù),驍龍810,、驍龍808和命途多舛的HelioX20,。外界也有聲音稱20nm的SoC漏電率一直很嚴重,導致Qualcomm和聯(lián)發(fā)科兩位客戶一直都不太滿意,,但是蘋果A8和蘋果A8X很早就用上了臺積電20nm SoC工藝,,也沒見iPhone6和iPhone6 Plus上面出現(xiàn)什么致命的功耗發(fā)熱問題,可能別有內(nèi)情吧,!
三星在20/22nm上兩款經(jīng)典處理器為Exynos 5430和Exynos7(7410),,也就是分別搭載在三星Galaxy Alpha和三星 Note4上面的兩顆處理器,,三星也是從這個時候開始趕上臺積電和Intel,,不久后和臺積電、Intel同時邁進14/16nm工藝制程節(jié)點,。
值得一提的是,,在20/22nm工藝節(jié)點上,Intel引入了3D FinFET這種技術(shù),,三星和臺積電在14/16nm節(jié)點上也大范圍用上了類似的FinFET技術(shù),。FinFET(FinField-EffectTransistor)稱為鰭式場效應(yīng)晶體管,是一種新的互補式金氧半導體(CMOS)晶體管,。以前也和各位讀者介紹過,,其實就是把芯片內(nèi)部平面的結(jié)構(gòu)變成了3D,降低漏電率同時又能夠增加晶體管空間利用率,。
●14/16nm
20/22nm并沒有什么工藝分類,,很快就被14/16nm取代了,臺積電采用了16nm,,三星和Intel采用了14nm,。
Intel的Broadwell、Skylake和KabyLake(將會延期上市)三代PC處理器架構(gòu)都采用了14nm工藝,。
三星已經(jīng)發(fā)展了兩代14nm工藝,,第一代就是用在Exynos 7420和蘋果A9上面的FinFET LPE(Low Power Early),第二代則是用在Exynos 8890,、驍龍820和驍龍625上面的FinFET LPP(Low Power Plus),。
臺積電經(jīng)歷了20/22nm的挫折之后,在16nm節(jié)點雄起,,不知不覺發(fā)布了三種工藝分類,,最早出現(xiàn)在蘋果A9上面的是第一代FinFET,接著就是麒麟950上面FF(FinFET Plus)和Helio P20上面搭載的FFC(FinFET Plus Compact)。
手機芯片工藝內(nèi)容科普完畢,,不知道OPPO,、vivo會從哪一節(jié)點著手呢?