從ISP到AP，手機(jī)企業(yè)造芯進(jìn)階到底有多難？

近日，有數(shù)碼博主爆料OPPO自研的手機(jī)AP（應(yīng)用處理器）將在2023年第二季度流片，第三季度量產(chǎn)。這也是2022年4月以來，行業(yè)人士又一次爆料OPPO自研手機(jī)AP將在2023年量產(chǎn)的消息。從2021年12月發(fā)布首款自研NPU，到2022年12月發(fā)布自研音頻SoC芯片，OPPO在芯片研發(fā)上可謂步履不停。當(dāng)手機(jī)的同質(zhì)化競爭蔓延到高端機(jī)型，差異化、個(gè)性化發(fā)展已經(jīng)成為頭部廠牌的共識(shí)，按需開發(fā)的自研芯片成為新一輪火拼對(duì)象。但是，手機(jī)AP的設(shè)計(jì)難度與專用類芯片不可同日而語，即便研發(fā)出AP，也要考慮是否集成基帶，以及從“能用”到“好用”的迭代。對(duì)于OPPO等國內(nèi)手機(jī)廠商而言，芯片自研“關(guān)關(guān)難過”，但是，造芯這條路上，只有披荊斬棘，“關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過”才能“事事難成事事成”。

國內(nèi)手機(jī)廠商造芯第一步：專用芯片小試牛刀

2022年，手機(jī)市場需求持續(xù)低迷，高端機(jī)型成為“冷年”之中為數(shù)不多的增長動(dòng)能。Counterpoint數(shù)據(jù)顯示，2022年第二季度，全球高端智能手機(jī)的平均銷售價(jià)格同比增長8%，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的780美元。1000美元及以上價(jià)格段的智能手機(jī)銷售額同比增長94%。在銷量方面，高端市場連續(xù)第九個(gè)季度表現(xiàn)優(yōu)于全球智能手機(jī)市場整體水平。

2022年第二季度全球高端手機(jī)不同價(jià)格區(qū)間的市場占比及同比增長率

數(shù)據(jù)來源：Counterpoint

通過高端手機(jī)守住基本盤，成為手機(jī)廠商的共同選擇。但是，在高端化機(jī)型的競爭中，單純在配置和堆料上下功夫，只會(huì)使手機(jī)廠商在同質(zhì)化的道路上持續(xù)內(nèi)耗。如何帶來差異化乃至個(gè)性化的用戶體驗(yàn)，對(duì)手機(jī)廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和垂直整合能力提出了更高的要求。

以手機(jī)影像為例，除了更多的攝像頭和更高的主攝像素，“人文標(biāo)簽”成為手機(jī)廠商新的宣傳點(diǎn)。比如OPPO Find X5 Pro追求對(duì)20世紀(jì)90年代面世的哈蘇XPAN寬畫幅相機(jī)的還原，vivo X70系列尋求對(duì)Biotar、Distagon、Sonnar和Planar四款蔡司經(jīng)典鏡頭的再現(xiàn)。這一方面提升了手機(jī)攝影體驗(yàn)，另一方面也用不同的影像風(fēng)格彰顯旗艦機(jī)型的差異化路線，從功能和情懷等不同層次為消費(fèi)者帶來新鮮感。

2021年至今，國內(nèi)手機(jī)廠商的自研熱情在專用芯片迎來了一波爆發(fā)。

vivo在2021年9月推出了自研獨(dú)立ISP芯片V1，作為通用處理器難以滿足用戶個(gè)性化或重度拍攝需求的補(bǔ)充。目前，vivo的自研ISP已經(jīng)迭代至第三代。

小米2021年3月推出ISP澎湃C1,后續(xù)又推出了快充芯片澎湃P1和電池管理芯片澎湃G1,且P1和G1組成了小米澎湃電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自研芯片之間的聯(lián)動(dòng)。

OPPO的芯片自研，也是從影像專用芯片起步。2021年12月發(fā)布的首款自研芯片馬里亞納MariSilicon X是一款影像NPU，基于AI算法、AI降噪、實(shí)時(shí)RAW計(jì)算等能力，為OPPO追求“自然、舒適、符合記憶”的手機(jī)影像理念提供算力算法支持。2022年12月發(fā)布的馬里亞納MariSilicon Y則面向無損音質(zhì)這一新的消費(fèi)趨勢和用戶的個(gè)性化聆聽體驗(yàn)，是一款藍(lán)牙音頻SoC芯片，通過更高的傳輸速率和無損壓縮率更高的編解碼技術(shù)，更好地滿足高解析度流媒體的傳輸要求。而NPU提供的AI算力，能夠在耳機(jī)端實(shí)現(xiàn)聲音分離，支持用戶分別調(diào)節(jié)人聲、鼓聲、貝斯等音軌，滿足個(gè)性化的聆聽需求。

此類專用芯片的著眼點(diǎn)，在于協(xié)同第三方公司的手機(jī)處理器提升用戶體驗(yàn)，并增加手機(jī)的差異化和高端化賣點(diǎn)。不過，要實(shí)現(xiàn)手機(jī)軟硬件的一體化和功能整合，最大化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定義階段的目標(biāo)功能，像蘋果、華為一樣自研手機(jī)AP乃至SoC（內(nèi)置基帶的手機(jī)處理器，或AP+外掛基帶的手機(jī)處理器）顯然是“一勞永逸”的選擇。

OPPO和小米都曾展現(xiàn)出攻堅(jiān)AP及SoC的意志。OPPO創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官陳明永曾表示：“自研芯片馬里亞納 MariSilicon X只是OPPO的一小步。未來將腳踏實(shí)地做自研芯片，咬定青山不放松?！?a class="article-link" target="_blank" href="/manufacturer/1001148/">小米集團(tuán)手機(jī)部ISP芯片架構(gòu)師左坤隆也表示，將以澎湃C1為起點(diǎn)，重新出發(fā)，回到手機(jī)SoC芯片的設(shè)計(jì)制造當(dāng)中去。

手機(jī)廠商自研AP：關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過

行業(yè)觀察人士指出，手機(jī)廠商自研AP有四點(diǎn)好處。一是降低采購成本，提升議價(jià)空間。二是提升對(duì)軟件系統(tǒng)的優(yōu)化力度。安卓手機(jī)通常提供三年的軟件更新周期，而蘋果能提供大約五年的iOS更新。相比使用第三方處理器，自研處理器使手機(jī)廠商能夠更好地控制產(chǎn)品，優(yōu)化對(duì)軟件的支持。三是提升手機(jī)軟硬件的協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)更長的電池壽命、更好的 RAM 管理、更豐富的軟件功能、更差異化的攝影算法等。四是更好地提升用戶體驗(yàn)。設(shè)計(jì)定制芯片可以優(yōu)先實(shí)現(xiàn)品牌生態(tài)系統(tǒng)的特色功能，使用戶體驗(yàn)對(duì)于消費(fèi)者更具吸引力。

收益往往與付出成正比。手機(jī)自研AP的種種優(yōu)勢，建立在更加復(fù)雜的研發(fā)過程和更高的技術(shù)門檻上。創(chuàng)道硬科技創(chuàng)始人步日欣向《中國電子報(bào)》記者表示，從NPU到AP，屬于從專用芯片到通用芯片，芯片架構(gòu)更復(fù)雜、處理能力要求更高，對(duì)芯片廠商的綜合能力和技術(shù)積累要求更高。

“手機(jī)廠商要自研手機(jī)SoC，除了在芯片領(lǐng)域有足夠的技術(shù)實(shí)力之外，還要求自己產(chǎn)品的量足夠大，支撐起自研芯片的生態(tài)，目前全球也只有像蘋果、三星、華為這樣的大廠商，有這樣的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品生態(tài)?！辈饺招勒f。

而研發(fā)AP也并不是手機(jī)處理器的終點(diǎn)。下一步還要考慮是外掛基帶還是研發(fā)一款整合基帶的手機(jī)SoC。集成基帶有著降低功耗、提升手機(jī)續(xù)航表現(xiàn)、縮小處理器整體面積等多種優(yōu)勢，但集成基帶的SoC開發(fā)難度遠(yuǎn)在AP之上，即便是已經(jīng)推出了十代自研AP的蘋果，也在攻堅(jiān)的路上。

芯謀研究企業(yè)服務(wù)部總監(jiān)王笑龍向記者表示，手機(jī)AP的研發(fā)可以購買Arm的CPU和GPU架構(gòu)再進(jìn)行定制化開發(fā)，而基帶的難度更大。要開發(fā)并集成基帶，需要招募到掌握蜂窩通信的人才，且開發(fā)工作量較為飽滿，周期也相對(duì)長，包括寫協(xié)議、后期的各種場測，以及兼容各國制式等等，一般需要1500人以上的團(tuán)隊(duì)規(guī)模。

即便開發(fā)出了AP與基帶整合的手機(jī)SoC,要搭載在高端機(jī)大量出貨，往往還需要持續(xù)地迭代更新和軟硬件的生態(tài)積累。王笑龍表示，手機(jī)處理器的開發(fā)需要時(shí)間積淀，從業(yè)內(nèi)的先例來看，往往需要三代左右的產(chǎn)品迭代周期，才能從“能用”走向“好用”。

重重挑戰(zhàn)人才最缺：聚沙成塔靠堅(jiān)持

種種信息顯示，OPPO在其自研芯片版圖上，已經(jīng)在組織、人才、資金上傾斜了一定的資源。

從組織來看，如今站在馬里亞納計(jì)劃背后的主要芯片團(tuán)隊(duì)是OPPO的全資芯片公司哲庫科技。各大高校發(fā)布的校招信息顯示，哲庫科技（上海）有限公司創(chuàng)立于2019年，聚焦軟硬件系統(tǒng)和高端手機(jī)芯片研發(fā)設(shè)計(jì)，核心團(tuán)隊(duì)以芯片設(shè)計(jì)和研發(fā)相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)人才為主，其企業(yè)使命介紹中也包含對(duì)MariSilicon X的介紹。而近期爆料OPPO自研手機(jī)AP流片信息的數(shù)碼博主“手機(jī)晶片達(dá)人”也在博文中寫道“哲庫加油”。

人才方面，哲庫自2021年以來積極推進(jìn)校招和社招，充實(shí)芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)。哲庫2022年12月的社招崗位覆蓋系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)字設(shè)計(jì)、模擬/射頻、軟件開發(fā)等12個(gè)方向的80個(gè)崗位，涉及AI處理器、NPU、SoC、AP、數(shù)字IC、模擬IC、通信類芯片等多種芯片品類的設(shè)計(jì)、開發(fā)和驗(yàn)證。

在資金方面，據(jù)東莞發(fā)布消息，OPPO芯片研發(fā)中心項(xiàng)目用地于2022年12月摘牌，投資總額45億元。近期有媒體報(bào)道稱OPPO首席產(chǎn)品官、一加創(chuàng)始人劉作虎表示，OPPO將在未來3年單獨(dú)為一加投入100億元資金，在具體的投入方向上，一加將從CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)這三個(gè)角度切入，未來將計(jì)劃自研存儲(chǔ)芯片，OPPO的馬里亞納X芯片也有望在一加手機(jī)上使用。

其中，考驗(yàn)最大的還是人才。步日欣指出，手機(jī)廠商做SoC自研的隊(duì)伍，大部分還是從展銳、聯(lián)發(fā)科等第三方手機(jī)芯片公司分流出來的，如果手機(jī)廠商自研成為常態(tài)，人才儲(chǔ)備必然會(huì)面臨挑戰(zhàn)。王笑龍表示，手機(jī)公司除了招募人才，也可以委托芯片設(shè)計(jì)公司執(zhí)行一部分工作。

但無論如何籌建核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，要將“造芯”真正轉(zhuǎn)化為手機(jī)產(chǎn)品的優(yōu)勢，OPPO等手機(jī)廠商的路還很長。從專用芯片到模塊、功能更加復(fù)雜的AP，再到如何集成基帶，搭載哪些機(jī)型，后續(xù)如何隨新的手機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品迭代，都是手機(jī)廠商需要思考的問題。在這條路上，更重要的不是誰能走得最快，而是誰能積累更深、走得更遠(yuǎn)。