攀登3nm芯片珠峰只是開始,中國科技逆襲仍在加速。
作者 | 云鵬
編輯 | 漠影
中國科技,正不斷打破不可能。
DeepSeek橫空出世,徹底打破ChatGPT神話,給整個AI大模型賽道“祛魅”,在超大規模模型叢林中殺出一條生路,成為中國AI拿下的關鍵一役。
宇樹機器人飛檐走壁、激情熱舞、太極拳擊樣樣精通,驚艷全球,在外網頻頻刷屏,正面PK硬剛波士頓動力機器人毫不遜色。
最近,華為鴻蒙PC的發布打破了蘋果、微軟對消費級PC操作系統市場數十年的壟斷,成為國產操作系統的重要突破。
就在上周四,小米兩大自研芯片玄戒O1和玄戒T1的亮相直接引爆了國內外科技圈,作為中國大陸首個3nm芯片,O1直接和安卓頂級旗艦芯片坐一桌,GPU更是強過蘋果A18 Pro,成為國內半導體行業技術突圍的又一座里程碑。
雖然中國科技在諸多領域起步較晚,但一波接一波優秀科技企業不斷挑戰“不可能”,打破海外巨頭壟斷,實現一次次精彩的科技逆襲。
正如雷軍在發布會上所說,“這個世界終究不會是強者恒強,后來者總有機會。”
在科技領域,先贏的人不可能堵死所有的路,后來者總能找到新的突破點。
強如蘋果,都在AI大模型浪潮中掉隊,面臨諸多內外挑戰。真正的“顛覆性”技術到來之時,行業往往也會迎來洗牌時刻。中國科技或許正處于未來十年、數十年的關鍵轉折點。
今天,AI手機、AI PC、智能汽車,三大智能終端都在被AI重構,芯片、操作系統、AI技術,正成為頂級科技公司的核心技術角斗場。
能否在這些核心領域掌握技術主動權,實現關鍵技術突破,對企業自身乃至一國的科技產業都有重要意義。今日的成績絕非終點,正如小米造芯規劃起步就是十年,中國科技的逆襲仍將繼續。
01.
走最難的路,攀登3nm芯片珠峰
填補中國先進制程設計空白
誠然,先贏的人不可能堵死所有的路,后來者總能找到新的突破點,但如何找到沒有被堵死的路,如何抓住為數不多的突破點,需要克服難以想象的艱巨挑戰。
智能手機經過十幾年發展,手機芯片市場的競爭愈發白熱化,兩大巨頭把持之下,后來者極難在高端旗艦市場生存,但客觀來看,AI大潮勢不可擋,AI手機高速發展給芯片性能、能效提出極高要求,唯有先進制程芯片才能支撐業務發展,真正讓一家公司可以贏在未來,而不止于當下。
對于終端巨頭們來說,只有芯片、操作系統等底層核心技術打牢,才能真正在整體體驗上實現突破、實現人無我有,真正超越蘋果這樣的標桿。
雷軍提到,玄戒立項之初的三個目標就是最新的工藝制程、旗艦級別的晶體管規模和第一梯隊的性能與能效。而這樣的高目標自然帶來極高挑戰:技術、人才、資金、生態,缺一不可。
技術層面,小米玄戒O1芯片僅有109mm2,不及指甲蓋大小,其中卻集成了190億晶體管,如何在如此微小的尺度上精確控制晶體管的特性、連接和布局,如何在保證高性能的同時,將功耗和發熱控制在手機可接受的范圍內,都充滿挑戰,可以說是“螺螄殼里做道場”。
據了解,玄戒團隊重新設計了480種Cell選型,這就像是重新設計了芯片IP中的“磚塊”,可以讓最終構成的IP模塊實現更優的能效表現。甚至在供電層面,小米玄戒直接重組了供電結構。
諸多硬核技術創新融合在一起,才最終讓玄戒O1在標準Arm架構下實現了更小的面積、更高的頻率、更低的功耗。
與此同時,一個手機SoC里面包含上百個IP模塊,如何讓各個模塊高效、低功耗地集成在一起,并保證其協同工作,還要實現差異化優勢,難度呈指數級增長。
設計好還沒完,從“圖紙”到實打實的芯片,還要經歷漫長過程。芯片后端設計就像在一個指甲蓋大小的方寸間規劃一座城市,先進EDA的使用同樣需要大量經驗的積累。
可以說,當我們揭開芯片研發的神秘面紗后就會發現,最難的不是“自研”,而是真正把芯片設計的每一個細節吃透,做出一個成熟好用、性能功耗平衡優秀的芯片。
與技術緊密相關的是來自資金層面的挑戰,做先進制程工藝芯片無疑是一項耗資巨大、周期漫長的工作。
有業內人士提到,3nm SoC的相關IP授權費用可能在5000萬美元以上,其他各個模塊、接口等部分的IP也需要上億美元。與此同時,3nm芯片對測試設備要求極高,測試程序的開發也更為復雜。
除此之外,頂尖人才的薪酬、昂貴的EDA工具授權費、IP授權費、極高流片費用都是避不開的投入。有業內人士測算,一個2000到3000人左右的芯片團隊,僅薪資一年就要消耗掉近20億元。
在發布會上,雷軍提到,對于O1規模的3nm芯片來說,每一代的投資都在10億美元左右,如果只賣100萬臺的情況下,僅芯片的研發成本,平攤到一臺產品上就要1000美元。
依此計算,搭載玄戒O1的小米手機、平板新品的起步定價,甚至連一片芯片的研發成本都不夠。
在人才層面,自主設計3nm SoC需要涵蓋微電子、計算機體系結構、軟件、通信、AI等多個領域的頂尖人才,這類人才在全球范圍內都極為稀缺。
比如對于4G基帶的研發,雷軍在發布會上就提到,其研發團隊超過600人,其中有10年及以上資深經驗的研發人員占比超過60%。
最后,在生態層面,芯片設計完成后,還需要操作系統、驅動程序、編譯器、應用軟件等生態系統的適配和優化,才能最終發揮其性能。
可以說,造芯片,尤其是造先進制程工藝的大芯片,是關關難關關險,但關關都要過,沒有任何捷徑可走。
雷軍說,過去十幾年,在大芯片領域的競爭中,可能死掉了上百家公司,如今能做先進制程3nm旗艦SoC的只有三家。
2019年OPPO啟動造芯,組建龐大團隊,哲庫目標產品線幾乎涵蓋全鏈路,也曾推出影像NPU、藍牙音頻SoC芯片,傳研發投入已超百億,最終卻在2023年突然“夭折”。
作為全球手機巨頭的三星也在推進先進制程芯片時頻頻遇到良率難題,最終未能落地。
此前華為海思經過十余年積累才將手機SoC做到第一梯隊水平,如今的小米無疑更進一步,在先進制程芯片設計上走出了一條自己的路,從技術、人才、產業鏈的積累上來說,小米都給中國先進制程設計留下了珍貴火種。
02.
O1開花結果,下個十年已經開始
“后來者”小米的決心與定力
今天,我們看到了小米造芯的階段性成果:小米真正在先進制程芯片方面躋身全球前列,填補了行業空白。這樣的成績源于小米十一年造芯的深厚積累與堅持,絕非一蹴而就。
在造芯的路上,決心和定力與實力同樣重要。真正有決心有定力堅持下去,才是攻克這一系列挑戰、能夠后來居上的根本保證。
正如我們所看到的那樣,小米造芯并非一帆風順,但卻從未止步。
2014年,小米開始芯片研發;2017年,小米首款手機芯片“澎湃S1”亮相,定位中高端,后因種種原因遭遇挫折,小米暫停SoC大芯片研發,保留芯片研發火種,轉向“小芯片”路線。
隨后,小米澎湃系列“小芯片”陸續發布、落地產品,包括快充、電源管理、影像、天線增強芯片等,芯片團隊不斷積累經驗和能力。
2021年初,在高調宣布造車的同時,小米內部也悄悄重啟了“大芯片”業務,重新開始研發手機SoC。
正如雷軍所說:“那不是我們的‘黑歷史’,那是我們來時的路。”
截止今年4月底,玄戒4年累計研發投入超過135億元,今年預計的研發投入將超過60億元,玄戒研發團隊已經超過了2500人。目前在國內半導體設計領域,無論是研發投入,還是團隊規模,玄戒都排在行業前三。
正如雷軍在發布會上所說,大芯片業務生命周期很短,如果沒有足夠的裝機量,再好的芯片也是“賠錢的買賣”,必須要在一兩年內賣到千萬臺,才能生存下去。
小米玄戒O1研發成本極高,落地產品銷量也是個未知數,但小米依然堅定地做了出來,并直接量產用在了高端旗艦手機和旗艦平板中。
小米造芯,無疑需要巨大的決心和勇氣,沒有足夠的研發投入和技術實力,玄戒不會走到今天。對于造芯,雷軍宣布至少投資十年,至少投入500億元。
根據內部規劃,小米造芯起步要看三代,不同代產品同時規劃、滾動推進。可以看到,小米造芯的前十年,是在驗證、發展自身的商業模式,迅速形成規模,而未來新十年,小米則將繼續深耕底層技術,向著逐步形成引領的方向前進。
03.
結語:小米芯片圓夢
后來者的故事仍在繼續
雷軍曾說,小米一直有顆“芯片夢”,因為要想成為一家偉大的硬核科技公司,芯片是必須攀登的高峰,也是繞不過去的一場硬仗。今天,小米玄戒O1的落地,小米造芯11年交出里程碑式答卷。
一方面,小米自研芯片在各類設備中的落地,必然將強化小米生態設備底層的協同打通,小米軟硬協同能力將進一步強化。另一方面,在芯片、OS、AI的三大核心技術角逐中,小米又拿下了關鍵一環,技術生態版圖更加完整。面對未來手機、汽車領域的AI革命,小米的底氣更足了。
科技行業永遠給創新者留有機會,但真正能把握住機會的人,實力、決心、定力,缺一不可,造芯尤其如此。
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