小米“芯事重重”:缺芯痛,造芯難
國產品牌再次進軍芯片領域。根據企查查提供的信息,2 月18 日,江蘇長晶科技有限公司發生多項工商變更,OPPO 廣東移動通信有限公司和小米長江產業基金成為了長晶科技的新增投資人,雙方均出資950 萬人民幣。而長晶科技的主要業務範圍,就涵蓋了半導體產品的研發、銷售與設計。
除了華為之外,小米和OPPO算是國內對芯片最有興趣的兩家手機品牌。小米曾推出過自研手機處理器澎湃S1,雷軍也在小米十週年演講上宣布小米不會在自研芯片的路上止步;OPPO也在2019年10月成立了芯片技術委員會,囊括了OPPO、Realme和一加的諸多技術人員,成為了OPPO“馬里亞納計劃”技術攻堅戰的重要一部分。
從“買芯片”到“造芯片”,以小米為首的國產品牌經歷了切膚之痛。
缺芯,小米的切膚之痛
在2014—2016 這三年,小米經歷了營收和銷量的雙重平台期,一直以性價比主打的小米,在中國智能機市場增長觸頂的背景下,遭到了國產高端旗艦和線下渠道的雙重夾擊。
作為性價比品牌,性能優勢成為了彼時小米為數不多的賣點,但那時,高通推出的兩代旗艦處理器驍龍810 和驍龍820 都非常失敗,其糟糕的功耗設計讓小米旗艦飽受發熱之苦。而高通另一大客戶三星在經過詳細考量後,放棄了驍龍平台,全係採用自研的獵戶座芯片,成功化險為夷。
高通的“翻車”讓小米意識到,處理器作為手機的頂級科技,不能全盤交到別人手裡。2014 年11 月,小米就和大唐旗下的聯芯聯合成立了北京松果電子有限公司,並花費一億元向聯芯購買平台授權,打造旗下第一款中端處理器澎湃S1。
雖然小米有想法,但聯芯團隊並沒有實現小米的芯片夢。澎湃S1 的架構已經落伍,雖然它的紙面性能不錯,但落後的製程(28 納米)意味著在性能相同的時候,S1 的功耗將高於檔位對手(14 納米),基帶實力的匱乏又讓S1 的頻段支持輸給了市面上大部分低端處理器,功耗和通信的嚴重缺陷,讓消費者並不買賬。
澎湃S1 的失敗,有相當一部分原因是小米的體量不夠,還無法在移動處理器領域當一個成熟的玩家。不過好在高通回到正軌,驍龍835、845 表現優異,小米在全球化、生態鍊等方向上也取得了成功,又回到了高速增長模式。但隨著政治環境與國內手機市場的變化,小米剛剛“起死回生”,又不得不重新考慮芯片問題。
如果說此前小米研發澎湃S1 是為了找一個“避險芯片”,那麼此後小米在芯片領域的動作,就是為了應對手機廠商越來激烈的白刃戰。
缺芯,“高端化”是空中樓閣
2018 年,高端化成為了橫亙在國產手機面前的一道坎,對於小米和OPPO 來說,自研芯片無疑是不可或缺的一部分。回顧蘋果、華為和三星的部分機型,相較於通用品牌,自研處理器在採購成本、生態聯通和部分性能指標上都有著較大優勢,也打造了品牌旗艦的獨特賣點。
更可怕的是,在高端品牌心中,旗艦機只是一個開始。蘋果開始用iPhone SE圖謀中端用戶;華為則以麒麟810芯片為核心,在市場上勢如破竹;三星也多次與魅族、vivo等廠商合作,擴大獵戶座處理器的話語權,巨頭要下沉,受苦的必然是中高端品牌。
除了價格外,巨頭廠商在半導體上的持續投入也開始惠及手機的其他部分。例如手機攝影中非常重要的ISP 圖像信號處理器,它可以對手機內部有瑕疵的數據(噪點、亮度衰減、色彩等)進行優化。華為、蘋果和三星都已經推出了自研ISP 處理器,更不用說各家瘋狂投入的AI 學習芯片了。
在高端旗艦們的壓力下,OVM 等廠商都開始積極投資半導體企業尋求差異化競爭,最標誌性的莫過於電源芯片。2019 年至今,小米投資了包括帝奧微電子、南芯半導體、納微半導體在內的多家充電企業,其快充技術也因此得到了突飛猛進的發展,如今,小米已經從3 年前快充功率最低的大品牌,快速晉升到了第一個量產百瓦有線快充的充電巨頭,OVM 在充電領域的進步已經快於蘋果、華為和三星。
▲ 小米長江產業基金投資一覽 圖片來源:機器之心
小米長江產業基金是投資半導體企業的主要部門,根據不完全統計,自研芯片的重點之一基帶已經納入小米長江產業基金的主要投資範圍中。2020 年2 月份,小米投資了主打通信基帶的翱捷科技,其擁有國內為數不多的5G 全網通技術,小米也投資了與芯片設計相關的芯原微電子和泰凌微電子,為智能家居和手機的芯片設計鋪路。
而OPPO 自然也不甘示弱,2017 年,OPPO 就成立了瑾盛通信和哲庫科技,經營範圍包括集成電路芯片設計及服務,開始從展訊、聯發科等公司挖人。過去一年,OPPO 已經投資了瀚巍電子、微容科技等多家與芯片設計有關的公司,並將芯片研發中心落戶廣東東莞。
造芯,離不開“天時地利人和”
但只要投資夠快,挖角夠多,芯片就能搞定了嗎?宏觀來看,蘋果、華為和三星在移動領域的叱吒風雲,固然有其自身的努力,但也離不開背後的時代推動。
蘋果雖然在八十年代就已經有了關於自研芯片的“水瓶座項目”,但彼時蘋果的體量並不能支撐它的後續研發。在蘋果推出iPod、與英特爾合作後,蘋果才有能力收購互聯網泡沫破滅後大量被看低的中小企業,並根據豐富的軟硬件開發經驗規劃其處理器戰略。
三星則抓住了韓國傾盡全力發展半導體的大勢,在政策和資金的保護下,三星進行了多年佈局,完成了射頻技術的積累,並且遵循垂直整合戰略建設了屬於自己的晶圓廠。2000 年代,三星就和ARM、高通等團隊建立了緊密的合作關係,成為了全球手機供應鏈的重要一環。
▲ 圖片來自:彭博社
華為自研芯片的歷史也並不短暫,在2004 年海思成立之前,華為就已經在交換機領域有了大量的芯片設計經驗,並乘上了台積電代工的東風。海思成立之後,華為趕上了安保攝像的巨大需求,在IP 攝像頭芯片、視頻編碼芯片等領域陸續獲得成功,華為在通信領域和芯片設計上的豐富積累,讓華為成功入局手機芯片。
▲ 2016 年全球編解碼芯片出貨佔比數據來源:IHS
不過即便如此,蘋果、三星和華為的自研芯片之路都不能算得上是一帆風順,蘋果的基帶缺口、華為的AP 性能(CPU+GPU)、以及三星的高功耗都是困擾了他們許久的難題。
若想在芯片領域有所作為,資金和技術都是必不可少的。根據華為前員工的爆料,其芯片研發投入佔總研發的40%,平均每年需要支出160 億人民幣,高通、連發科的財報也顯示,其總研發投入每年約為200 億人民幣。OPPO CEO 陳明永曾在2019 年放話,未來三年將投入500 億元作為研發資金,但這包含了人工智能、AR 等多個方向,小米2020 年研發投入預計為百億規模,和當今芯片巨頭相比,二者的資金投入都不算多。
▲ OPPO CEO 陳明永
而時代也對OPPO、小米等廠家提出了更加苛刻的要求。隨著華為被制裁,芯片領域極為經典的Fabless 代工模式如今飽受挑戰,而小米被美國列入投資黑名單一事,也可能與小米在半導體領域的多項投資有關。除非搞定與芯片製造直接相關的晶圓技術,否則僅靠挖人和投資是很難做出成績的。
▲ 全球芯片代工比例圖片來源:EPS NEWS
鋒見認為,雖然小米和OPPO 在芯片設計領域動作頻頻,但我們恐怕需要付出比以往更大的耐心,靜待這些企業成長。而對於這些企業來說,如何在環境和技術的限制下,利用現有的商業模式為研發輸血,又不至於被這些奢侈的“未來投入”拖垮,其難度恐怕不亞於半導體研發本身。