牵手三星竞逐底层芯片技术 解构vivo“芯片局”

5G智能手机处理器芯片承载着争夺新一代移动终端话语权的重任,但受制于技术与市场等多重因素,目前全球能够参与竞争的仅剩下高通、三星、华为、联发科以及展锐。

究其原因,设计一款芯片,不谈标准,仅从算法到量产需要三年。要追赶行业中的顶级玩家,更是需要标准、算法基带芯片、射频芯片、物理层软件、协议栈软件、测试,细分等各个领域的全才。

“做芯片代价太高,尤其做手机SoC有非常多的模块,你怎么样把它打造成一个功耗低、成本有竞争力,然后又能跟业界去PK的产品,需要试错和不断迭代,这些都需要大量的时间和金钱。”国内顶尖芯片厂商的一位研发工程师表示,一个普通的芯片设计公司做SoC芯片,大概一个项目需要1000万美元起步。

消费者对于手机需求的拓宽,意味着对手机性能和差异化功能特性也提出了更高的要求,而这些要求背后,都需要芯片的底层支持。尽管资金投入巨大,对于包括vivo在内的手机厂商而言,浸入芯片的前端产业链已经逐渐成为一种趋势。

通过Exynos 980、Exynos 1080两代产品,可以看到,vivo在与三星的芯片合作正步入佳境,尤其是采用了5nm制程工艺的Exynos 1080,更是让vivo在“顶级旗舰机”X60系列中将自身的影像和性能优势发挥到了极致。

“vivo要确保的是足够朝前看,而不只是看未来2年,应该看到的是未来的4年、6年往什么方向走。”vivo高层曾在一场媒体采访中表示,十几年来,vivo一直在努力更懂消费者的真实需求,从而提前识别未来不同阶段的消费者需求。“把消费者需求和我们所能扫描到、所能控制到的一些技术,有机结合起来,从而创造出真正满足消费者需求的解决方案,这就是vivo的创新体系。

vivo的逻辑还是更多关注于消费者和技术本身,根据自己对消费者需求的理解,给合作伙伴提要求,共同参与到产品前置定义和技术研发当中。

介入芯片不是只为了“做芯片”

去年9月,在vivo对外发布的招聘信息中,一则“基带工程师”的信息尤其受到关注。这似乎在向外部释放一个信号,vivo也要开始做手机芯片了。

而在当时,包括苹果、三星、华为、小米、OPPO在内的头部手机厂商都在芯片层面或早或晚开始了投资。不少芯片公司的发言人对此公开表示,做芯片等硬件太苦,利润不高,比不上“卖手机”的收益。

一名芯片行业人士表示,“5G芯片里面不只有5G,它还需要同时支持2G/3G/4G多种模式,没有2G到4G通信技术的积累不可能直接进行5G的研发。而每一个通信模式从零开始研发再到稳定至少需要5年。表面看GSM速率似乎很低,但实际上复杂程度并不低。而且光有技术还不行,还需要大量的人力和时间去与全球的网络进行现场测试。”

“基带芯片研发跟应用处理器(AP)不一样,它需要长期的积累,没有10年以上的积累根本做不了。”上述人士说。

对于外界的“噪音”,vivo在当时回应媒体时表示,公司确实在招一些硬件开发的员工,但与做芯片没有关系。vivo在芯片层面做的,是将自身对于消费者的理解与预判,深入芯片规格定义阶段,从而做出消费者喜爱的产品。

在vivo看来,过去一些产业链上的合作伙伴会把规格提前锁定,甚至完成第一次流片后的产品才拿来和手机终端厂商合作,而随着工艺难度提升,这个时间已经被拉长。“等第一次流片出来以后,我们再去聊规格是否适合,或者后期怎么改,如果这个期间消费者的需求发生了变化,那么这一块的代价对双方来说都是巨大的。”vivo第一步就是想要把握好各方面的需求与硬件的配比,也正如vivo企业文化所说的:做正确的事情。

纯芯片设计跟其他类似生产线一样,它有一套完整的开发流程,有相对应的设计工具,包括代工厂的配合。vivo早在2018年初就开始思考是否要深度参与到芯片SoC前置定义当中,要实现这种要求,就需要相关专业的人才,因此陆续招聘了一些芯片领域的人才。

而在5G手机从预热转入正式赛道之前,vivo也在探寻芯片研发上更多的可能性,打破常规,在芯片产品规格定义阶段就与三星合作,推出了行业首批双模5G SoC——Exynos980。2019年12月份,vivo正式对外发布了搭载Exynos 980的旗舰手机X30系列,将双模5G手机进度整整提前了三个月。

三星电子S.LSI的高层表示,(手机)继续创新变得越来越复杂,已经不能凭借一己之力完成。凭借着终端厂商对下游用户需求的超前理解,产品从芯片定义开始就产生了差异化的需求,而这也是终端厂商的竞争力之一。

在行业人士看来,vivo与三星合作的Exynos 980双模5G AI芯片,率先带来双模5G芯片新选择,在5G芯片市场具有重要地位。同时,得益于Exynos 980的双模5G SoC、AI性能及影像实力,为vivo在5G市场竞争中积累了先发和差异化优势。

5nm制程上的“顶级对话”

从2G到5G,每一代通信技术的更迭,都伴随着手机品牌的洗牌,同时,手机背后的芯片厂商也将重新划分势力。对于芯片厂商和手机厂商而言,抢夺5nm先进制程无疑是今年下半年竞争的焦点。

先进制程往往代表了技术的领先性,制程越先进,面积越小,性能提升的同时功耗也会降低。在过去,半导体市场的重点一直围绕着传统的芯片微缩,在器件中加入更多功能,然后在每个工艺节点上缩小器件。而到了最近几年,芯片在每个节点处的微缩都变得更加昂贵和复杂,如今,只有少数企业能够负担得起在先进节点上设计芯片的费用。

换句话说,谁能首发5nm制程工艺或者产品,则意味着谁将在市场竞争中获得主动权。

11月12日,三星半导体在上海举办了首场面向中国市场的新品发布会,并发布了具有旗舰级性能的Exynos 1080移动处理器芯片。该芯片也是继苹果A14、海思麒麟9000两款5nm移动处理器登场后的又一款重磅产品,甚至早于高通的骁龙888。

考虑到苹果以及华为海思主要是自给自足,三星的这款5nm芯片发布的意义重大。

据了解,Exynos 1080基于行业最先进的5nm EUV FinFET工艺制造,并将率先采用ARM最新Cortex-A78及Mali-G78架构,进一步提高了设备的电源效率和性能。除了具备顶级性能外,Exynos 1080还拥有出众的5G、AI能力,并全面提升了影像能力及电竞游戏体验。

在发布会上,三星电子系统LSI宣布,vivo将首发搭载Exynos 1080处理器的终端产品。

确切的说,Exynos 1080是继Exynos 980,vivo与三星在成为伙伴后合作的第二款移动处理器芯片。为了打造这款旗舰级性能的移动SoC,vivo功不可没,在过去十几个月中与三星开展了全方位、全过程的联合研发。

vivo将多年来对于消费者使用场景和真实需求的理解融入到Exynos 1080旗舰处理器的研发过程中。5G时代的移动设备功耗一直是用户最关注的问题之一。为了能有效降低功耗,vivo与三星首先选择使用最先进的5nm EUV制程工艺以及ARM最新的A78+G78架构组合。在同等运算力的情况下,5nm EUV工艺比7nm DUV工艺相比,能节省18%的功耗。在同等算力的情况下,新的IP组合(A78+G78)也比上一代(Exynos 980)节省15%的功耗。

此外,旗舰级影像能力也是此次vivo在芯片上研发的重点。

据了解,在此次合作中,vivo美国圣地亚哥、深圳、上海、杭州、东莞等地专家团队与三星专家团队积极沟通,在第一代Exynos 980合作的基础之上,通过一年半的时间迭代与升级,在Exynos 1080之上导入了全新ISP架构(AISP)与NPU的接入点,使得AI在影像拍照和视频上的使用更加便捷与实时,并进一步升级了智能自动白平衡、自动曝光、降噪等功能。

换句话说,Exynos 1080有如此的性能无疑得益于vivo的全方位支持,而这也是vivo介入芯片的初心,即用自己的经验和实力以及对消费者的深刻洞察力与合作伙伴打造出更好的旗舰产品,从而共同推进5G芯片行业的向前发展。

在这个过程中,vivo不仅展现了自己在先进工艺上的技术实力,也成为了手机厂商寻求差异化发展的领路人。

此外,值得注意的是,在高通近日发布的年度旗舰5G移动平台骁龙888中,vivo和iQOO品牌的手机产品也将在首发阵营中。至此,vivo成为了目前为止5nm旗舰芯片集结队中拥有芯片平台数量最多的手机厂商。

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