用“蘋果模式”做芯片,探索國產(chǎn)手機SoC突圍的新路徑。
在芯片工藝制程升級逐漸放緩、芯片架構鮮有突破的今天,手機芯片性能的提升似乎遇到了瓶頸。
這樣的現(xiàn)狀無疑加劇了手機芯片市場的“內卷”,小玩家的生存更加艱難,在蘋果之外,安卓手機芯片市場幾乎被高通、聯(lián)發(fā)科壟斷。
▲全球智能手機AP市場份額,來源:Counterpoint
一方面,華為海思受限,難以獲得先進工藝代工;另一方面,大陸芯片廠商展銳在整體市場份額方便比較有限。
國產(chǎn)手機芯片的發(fā)展,似乎遇到了瓶頸。
而就在幾天前,小米面向海外市場的子品牌POCO剛剛發(fā)布了新機POCO C40,在其同價位段出色的AI能力、影像能力及能效比背后,一顆國產(chǎn)手機SoC引起了業(yè)內廣泛關注。
小米POCO C40搭載了瓴盛科技研發(fā)的第一顆手機移動芯片平臺JR 510,而作為一家成立僅四年的創(chuàng)企,瓴盛科技毫無疑問正在用一種新的思路和玩法殺入手機芯片市場。
他們的出現(xiàn),也成為了國產(chǎn)手機芯片行業(yè)發(fā)展的新變量。
此次芯東西與瓴盛科技CEO肖小毛進行了深入交流,深入挖掘了JR 510背后的關鍵技術、瓴盛自研芯片的商業(yè)邏輯,并對于未來手機芯片市場的發(fā)展格局以及瓴盛科技的機遇挑戰(zhàn)進行了深度前瞻。
01.“千元機”芯片用上AIvDSP模塊成拍照“殺手锏”
當下,隨著手機智能化程度越來越高,手機對于AI能力的需求也水漲船高,目前旗艦手機SoC普遍具備較高的AI算力。
但引起我注意的是,作為一款瞄準入門級中低端智能手機市場的SoC,JR 510這這顆芯片配備了AI硬件加速器,也就是在旗艦手機SoC中常見的NPU模塊,這樣的配備會不會顯得有些奢侈呢?
答案是否定的,其實當下AI能力即使在“百元機”、“千元機”市場,也有廣泛需求存在。
比如我們平時常用的視頻拍攝、各類社交App中的視頻通話功能,都涉及大量的視頻圖像處理過程,雖然通過CPU和GPU,并輔以算法,也可以處理這樣的任務,但能效比并不高,而在手機這種小型移動設備上,能效比非常重要。
相較而言,將這種視頻圖像處理任務交給專用的AI加速器來處理,效率會更高。
這次JR 510內部集成了獨立AI加速引擎,該NPU模塊可以提供1.2TOPS的AI算力,通過硬件AI加速,JR510可以在AI運算、視覺與圖像處理以及音頻算法等方面實現(xiàn)更好的處理效果和更高的能效比。
雖然在峰值算力方面,JR 510相比高端及旗艦SoC還有一定差距,但要知道,相較于同價位段手機SoC通常以AI軟件加速的方式,AI硬件加速能力還是缺失狀態(tài)。
比如高通的驍龍400系列、聯(lián)發(fā)科的中低端H系列SoC,都沒有配備獨立的AI硬件加速單元,僅靠軟件算法來實現(xiàn)圖像的處理。
相比之下,AI硬件加速能力的優(yōu)勢,是比較明顯的,同樣做到30幀的視頻美顏,通過AI硬件加速來實現(xiàn)所需要的功耗要遠低于使用純軟件的方式。
可以說,JR 510對于入門級中低端智能手機AI能力的提升,是“從0到1”的過程。
除了配備NPU模塊,JR 510還具備拓展支持獨立視頻處理模塊vDSP(Video DSP)的能力。
如果手機終端廠商有進一步提升手機拍照體驗的需求,JR 510還可以進行針對性調整。屆時,在NPU和vDSP的共同加持下,手機對于ISP圖像信息的處理加工能力將進一步提升,推高入門級中低端智能手機的拍照體驗的“天花板”。
當然,在這些“獨門秘訣”之外,JR 510的“基本功”也是過硬的。
為了實現(xiàn)更好的能效比,瓴盛科技的JR 510采用了三星11nm FinFET工藝。相比之下,大部分同價位段競品芯片所采用的普遍為28nm工藝。
在芯片架構方面,JR 510的CPU部分采用了A55內核,而同價位段競品CPU通常使用的還是A53內核。在GPU方面,JR 510采用了Arm Mali G52。
根據(jù)目前海外市場的實機測試來看,搭載JR 510的智能手機,應付一些輕度甚至中度負載手游,都是可以較為流暢運行的。
而6000mAh電池輔以JR 510較低的待機功耗,則讓落地機型小米POCO C40實現(xiàn)了比較好的續(xù)航體驗。
02.入門級市場的“攪局者”4G市場是塊被忽略的大蛋糕
從NPU到vDSP,再到三星11nm工藝,一顆入門級手機芯片,真的值得如此“大費周章”的“堆料”嗎?
實際上,目前手機芯片市場雖然內卷激烈,但技術競爭焦點更多是落在中高端及旗艦手機芯片上,高通、聯(lián)發(fā)科對于中低端入門級手機芯片的重視程度甚至可以說是“嚴重不足的”。
高通依托自身技術優(yōu)勢,在5G高端芯片市場進一步站穩(wěn)腳跟,而對于4G芯片的迭代則放慢了腳步。
另一邊,聯(lián)發(fā)科推出了旗艦天璣9000和中高端天璣8100兩顆SoC,但面向自己以往主力價格段的中低端芯片新品卻推進緩慢。
此前,聯(lián)發(fā)科的主力市場都是中低端手機芯片,但近幾年,聯(lián)發(fā)科不斷發(fā)力高端市場,嘗試與高通一教高下,因此資源也更多集中在高端芯片上,對于4G中低端芯片的重視程度有所降低。
▲2021年全球安卓智能手機AP市場價格分布情況,來源:Counterpoint
可以說,對于手機終端廠商來說,4G中低端手機芯片市場的氣氛顯得十分“沉悶”,急需優(yōu)秀的產(chǎn)品來填補空白。
瓴盛科技的JR 510正是這樣一個“攪局者”。
在扎穩(wěn)基礎CPU、GPU和通信基帶性能后,JR 510其NPU提供的AI處理能力以及vDSP模塊對于拍照效果的提升,實際反饋在消費端,都是用戶能夠感知到并有迫切需求的,瓴盛科技抓住這樣的需求,打出了自己的差異化優(yōu)勢。
雖然JR 510成為了入門級中低端手機芯片市場的一匹黑馬,但需要注意的是,JR 510仍然是一顆4G芯片,這不免令人產(chǎn)生疑問,在5G時代,做一顆4G芯片,它的市場能有多大?
仔細梳理當下主流廠商的手機產(chǎn)品線,我們能夠看到一個顯著特點,就是5G手機目前主要以中高端和旗艦智能手機為主,入門級的百元機以及千元機仍然有大部分是4G手機,而這些4G手機使用的芯片,不少采用的仍是多年前的技術。
如果單看國內智能手機市場出貨量數(shù)據(jù),5G手機占比已經(jīng)超過80%,但實際上國內5G普及的進度仍然是遠低于預期的,而4G手機需求的堅挺程度反而是超出預期的。
另一方面,放眼全球市場,5G普及速度要遠低于國內市場。目前全球手機市場仍有將近一半的出貨量都為4G機型,相比國內較高的5G普及率,海外4G市場仍然是一塊規(guī)模不容忽視的大蛋糕。
根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù),2021年全球智能手機出貨量為13.2億部,其中5G智能手機出貨量為5.3億部左右,可以看到,非5G智能手機出貨量規(guī)模依然十分可觀。
根據(jù)市場研究機構Sigmaintell數(shù)據(jù),2021年全球4G智能手機SoC出貨量超過了7.64億顆,相比之下,5G智能手機SoC出貨量為5.81億顆。
▲2020-2021年全球智能手機SoC/AP出貨量(單位:百萬顆),來源:Sigmaintell
客觀來看,新冠肺炎疫情席卷全球的這兩年多時間里,全球通脹持續(xù)加劇,消費者對于電子產(chǎn)品的支出有降低趨勢,因而對于中低端4G智能手機的需求也依然旺盛。
除了需求使然,作為手機芯片賽道一個新入場的玩家,從4G芯片入局,實則也是一種更加穩(wěn)妥的選擇。
目前5G芯片市場可以說已經(jīng)被高通、聯(lián)發(fā)科等巨頭牢牢把持,技術迭代速度較快,投資高、風險也更高,對于初創(chuàng)企業(yè)來說,想要在短時間內跟上他們的步伐,是有較大挑戰(zhàn)的。
今年上半年,消費電子市場的疲軟,就給高通和聯(lián)發(fā)科帶來了大量的芯片庫存積壓。這種賽道內和賽道外的各種不利條件,對于年輕的芯片創(chuàng)企來說,并不友好。
同時,5G芯片更多應用在中高端和旗艦手機中,終端廠商對于芯片方案的選擇,考慮的因素更加復雜。在這其中,芯片廠商的品牌能力十分關鍵,這對于終端廠商和消費者的決策都會有明顯影響。
相對而言,4G手機芯片市場的機會更多,瓴盛科技可以憑借自身技術優(yōu)勢,快速在4G市場推出具備獨特競爭力的芯片產(chǎn)品。
在肖小毛看來,現(xiàn)在先把品牌做起來很關鍵,同時等待5G市場真正下沉到中低端機型,瓴盛再入局,是個更穩(wěn)妥的選擇。在未來至少5到6年內,4G手機市場的規(guī)模依然十分可觀,足以為創(chuàng)企成長提供豐厚沃土。
在與肖小毛的交流中,我能明顯感受到,瓴盛科技是一家相對“務實”的企業(yè),而他們目前的重點,就是踏踏實實地將JR 510這顆芯片平穩(wěn)落地。
▲小米POCO C40官方宣傳頁面中對JR510的介紹:“八核處理器,流暢體驗”,來源:POCO官網(wǎng)
肖小毛也坦言,能夠拿到小米的訂單,是十分幸運的,但同時對瓴盛來說也是考驗。他們的團隊變得更有信心,但壓力也更大了。
毫無疑問,對于瓴盛科技來說,小米POCO C40,是他們在起步階段的良好跳板,先站穩(wěn)腳跟,才能進一步跳向更高處。
以小米多年以來在海外市場建立的渠道能力以及品牌影響力,一旦芯片能夠輔助產(chǎn)品成為爆款,不論是從營收還是品牌建設方面來看,對于芯片供應商來說都將是良好的助力。
03.背靠巨頭、瞄準全球AIoT時代或有更大機遇
小米創(chuàng)始人兼CEO雷軍曾說,做自研芯片是“九死一生”。的確,做自研手機SoC,其難度是非常大的,從前期投入、中期研發(fā)到后期落地,每一個階段都會經(jīng)歷無數(shù)“生死線”。
放眼全球,目前的主流市場也僅有高通、聯(lián)發(fā)科、三星、展銳三家通用芯片廠商,蘋果、谷歌的移動芯片只用在自家設備中。
因此能夠做出自研手機SoC,并成功落地在頭部手機巨頭的產(chǎn)品中,對于一家成立僅四年的創(chuàng)企來說,似乎有些“不可思議”。
在談及瓴盛的核心優(yōu)勢時,肖小毛毫不避諱他們與高通的關系。
其實瓴盛科技在芯片圈并不是“陌生面孔”,早在2018年其成立之初,他們就受到了業(yè)內廣泛關注。瓴盛科技的主要投資方,包括目前手機芯片巨頭高通以及大唐集團旗下芯片設計公司聯(lián)芯科技。
在技術方面,瓴盛在通信基帶層面獲得了高通的技術授權支持,憑借高通在通信基帶層面的深厚積累,瓴盛能夠快速推出適用于全球運營商的通信基帶產(chǎn)品,這也是他們的核心優(yōu)勢之一。
在SoC的研發(fā)方面,做通信基帶實際上是非常困難的一個環(huán)節(jié),強大如蘋果公司,其A系芯片仍然需要外掛高通的5G基帶才能讓iPhone實現(xiàn)5G通信。為了掌握關鍵技術,蘋果更是不惜重金買下了英特爾的通信基帶業(yè)務部門。
可以說,瓴盛科技在掌握基帶技術優(yōu)勢之上,可以將更多精力聚焦于打造自身芯片整體系統(tǒng)的優(yōu)勢特性上面,讓資源更加集中。這也是國內華為海思和展銳都不具備的優(yōu)勢。
在肖小毛看來,為快速進入激烈的移動芯片市場,瓴盛科技在初期的商業(yè)模式會類似蘋果:重點做基帶以外的部分,打造系統(tǒng)綜合優(yōu)勢,實現(xiàn)更好的用戶體驗。
目前瓴盛科技的員工人數(shù)在400人上下,其中包括職能部門的工程師在內研發(fā)人員占比超過了90%,有一些技術大牛更是來自于高通、大唐、Marvell等國內外頭部芯片企業(yè),這些都是瓴盛科技的核心優(yōu)勢所在,對于做芯片來說,人才是關鍵中的關鍵。
SoC之所以難做,是因為它涉及CPU、GPU、ISP、通訊子系統(tǒng)等眾多模塊的協(xié)同,同時還需要對整體的性能、功耗進行大量調教,這些難關的攻克都需要大量有經(jīng)驗的研發(fā)人員,如果從零起步,難度無異于“從做輪子開始造車”。
實際上,JR510早在2021年上半年就實現(xiàn)了流片,同年8月芯片一次流片成功,并于5個月內在客戶終端版本上實現(xiàn)谷歌GMS認證通過,這樣的效率也側面體現(xiàn)了瓴盛科技在技術研發(fā)和落地方面的過硬能力。
當然,芯片研發(fā)不是一蹴而就的,相比“一口吃個胖子”,瓴盛科技顯然采用的是“小步快跑”的方式來做芯片。目前JR 510主要是依托自身技術優(yōu)勢,在前期已有積累上快速做出滿足市場需求的產(chǎn)品。
瓴盛科技目前一直在開發(fā)自己的技術IP,據(jù)了解,一些自研技術也會陸續(xù)應用在芯片產(chǎn)品中,完成對三方技術的替換。
這次推出的JR 510,雖然是首顆手機SoC,但并不是瓴盛科技的第一顆自研芯片,在創(chuàng)立之初,他們的第一顆芯片瞄準的是AIoT市場。
▲2021年12月20日,第十六屆“中國芯”集成電路產(chǎn)業(yè)促進大會暨“中國芯”優(yōu)秀產(chǎn)品征集活動發(fā)布儀式上,瓴盛科技AIoT SoC JA310榮獲2021“中國芯”優(yōu)秀技術創(chuàng)新產(chǎn)品獎。
如今距離瓴盛科技創(chuàng)立過去四年多,AIoT市場的發(fā)展也來到了前所未有的高速階段,而且值得注意的是,所有手機終端廠商都在大力布局AIoT賽道,從智能手表、智能手環(huán)、智能耳機到各類智能家居產(chǎn)品。
手機與各類AIoT設備的交互、協(xié)同、融入都在不斷加深。
其實AIoT芯片與手機芯片有著很多的相似之處,可以說在技術底層有很強的共通性,只是解決具體用戶需求的復雜度有所不同。
瓴盛科技基于自身在手機芯片、AIoT芯片領域的積累,具備在未來AIoT高速發(fā)展的時代,進一步找到新的突破口的能力。可以說,未來留給瓴盛發(fā)揮的空間,依然很大。
04.結語:國產(chǎn)手機芯片黑馬或成市場“鯰魚”
不論從AI能力、視頻處理能力還是芯片能效比來看,瓴盛科技JR 510都成為了入門級中低端智能手機芯片市場的一匹黑馬。
利用好自身已有技術積累、重視技術研發(fā)、找準市場快速切入,都是瓴盛科技實現(xiàn)突破的關鍵。而拿下小米之后,JR 510后續(xù)的實際表現(xiàn)和市場反饋,都成為了后續(xù)業(yè)內關注的焦點。
未來,AIoT快速發(fā)展,手機與更多智能設備的融合都會給瓴盛科技帶來更多可能,而全球消費電子的短暫疲軟也將成為對這家四歲創(chuàng)企的一次考驗。
作者 | 云鵬
編輯 | 漠影