PG电子官网从ISP到AP手机企业造芯进阶到底有多难?

  pg电子新闻     |      2023-01-17 14:14

  PG电子平台近日,有数码博主爆料OPPO自研的手机AP(应用处理器)将在2023年第二季度流片,第三季度量产。这也是2022年4月以来,行业人士又一次爆料OPPO自研手机AP将在2023年量产的消息。从2021年12月发布首款自研NPU,到2022年12月发布自研音频SoC芯片,OPPO在芯片研发上可谓步履不停。当手机的同质化竞争蔓延到高端机型,差异化、个性化发展已经成为头部厂牌的共识,按需开发的自研芯片成为新一轮火拼对象。但是,手机AP的设计难度与专用类芯片不可同日而语,即便研发出AP,也要考虑是否集成基带,以及从“能用”到“好用”的迭代。对于OPPO等国内手机厂商而言,芯片自研“关关难过”,但是,造芯这条路上,只有披荆斩棘,“关关难过关关过”才能“事事难成事事成”。

  2022年,手机市场需求持续低迷,高端机型成为“冷年”之中为数不多的增长动能。Counterpoint数据显示,2022年第二季度,全球高端智能手机的平均销售价格同比增长8%,达到创纪录的780美元。1000美元及以上价格段的智能手机销售额同比增长94%。在销量方面,高端市场连续第九个季度表现优于全球智能手机市场整体水平。

  通过高端手机守住基本盘,成为手机厂商的共同选择。但是,在高端化机型的竞争中,单纯在配置和堆料上下功夫,只会使手机厂商在同质化的道路上持续内耗。如何带来差异化乃至个性化的用户体验,对手机厂商的产品设计和垂直整合能力提出了更高的要求。

  以手机影像为例,除了更多的摄像头和更高的主摄像素,“人文标签”成为手机厂商新的宣传点。比如OPPO Find X5 Pro追求对20世纪90年代面世的哈苏XPAN宽画幅相机的还原,vivo X70系列寻求对Biotar、Distagon、Sonnar和Planar四款蔡司经典镜头的再现。这一方面提升了手机摄影体验,另一方面也用不同的影像风格彰显旗舰机型的差异化路线,从功能和情怀等不同层次为消费者带来新鲜感。

  vivo在2021年9月推出了自研独立ISP芯片V1,作为通用处理器难以满足用户个性化或重度拍摄需求的补充。目前,vivo的自研ISP已经迭代至第三代。

  小米2021年3月推出ISP澎湃C1,后续又推出了快充芯片澎湃P1和电池管理芯片澎湃G1,且P1和G1组成了小米澎湃电池管理系统,实现了自研芯片之间的联动。

  OPPO的芯片自研,也是从影像专用芯片起步。2021年12月发布的首款自研芯片马里亚纳MariSilicon X是一款影像NPU,基于AI算法、AI降噪、实时RAW计算等能力,为OPPO追求“自然、舒适、符合记忆”的手机影像理念提供算力算法支持。2022年12月发布的马里亚纳MariSilicon Y则面向无损音质这一新的消费趋势和用户的个性化聆听体验,是一款蓝牙音频SoC芯片,通过更高的传输速率和无损压缩率更高的编解码技术,更好地满足高解析度流媒体的传输要求。而NPU提供的AI算力,能够在耳机端实现声音分离,支持用户分别调节人声、鼓声、贝斯等音轨,满足个性化的聆听需求。

  此类专用芯片的着眼点,在于协同第三方公司的手机处理器提升用户体验,并增加手机的差异化和高端化卖点。不过,要实现手机软硬件的一体化和功能整合,最大化实现产品定义阶段的目标功能,像苹果、华为一样自研手机AP乃至SoC(内置基带的手机处理器,或AP+外挂基带的手机处理器)显然是“一劳永逸”的选择。

  OPPO和小米都曾展现出攻坚AP及SoC的意志。OPPO创始人兼首席执行官陈明永曾表示:“自研芯片马里亚纳 MariSilicon X只是OPPO的一小步。未来将脚踏实地做自研芯片,咬定青山不放松。”小米集团手机部ISP芯片架构师左坤隆也表示,将以澎湃C1为起点,重新出发,回到手机SoC芯片的设计制造当中去。

  行业观察人士指出,手机厂商自研AP有四点好处。一是降低采购成本,提升议价空间。二是提升对软件系统的优化力度。安卓手机通常提供三年的软件更新周期,而苹果能提供大约五年的iOS更新。相比使用第三方处理器,自研处理器使手机厂商能够更好地控制产品,优化对软件的支持。三是提升手机软硬件的协调性,实现更长的电池寿命、更好的 RAM 管理、更丰富的软件功能、更差异化的摄影算法等。四是更好地提升用户体验。设计定制芯片可以优先实现品牌生态系统的特色功能,使用户体验对于消费者更具吸引力。

  收益往往与付出成正比。手机自研AP的种种优势,建立在更加复杂的研发过程和更高的技术门槛上。创道硬科技创始人步日欣向《中国电子报》记者表示,从NPU到AP,属于从专用芯片到通用芯片,芯片架构更复杂、处理能力要求更高,对芯片厂商的综合能力和技术积累要求更高。

  “手机厂商要自研手机SoC,除了在芯片领域有足够的技术实力之外,还要求自己产品的量足够大,支撑起自研芯片的生态,目前全球也只有像苹果、三星、华为这样的大厂商,有这样的技术实力和产品生态。”步日欣说。

  而研发AP也并不是手机处理器的终点。下一步还要考虑是外挂基带还是研发一款整合基带的手机SoC。集成基带有着降低功耗、提升手机续航表现、缩小处理器整体面积等多种优势,但集成基带的SoC开发难度远在AP之上,即便是已经推出了十代自研AP的苹果,也在攻坚的路上。

  芯谋研究企业服务部总监王笑龙向记者表示,手机AP的研发可以购买Arm的CPU和GPU架构再进行定制化开发,而基带的难度更大。要开发并集成基带,需要招募到掌握蜂窝通信的人才,且开发工作量较为饱满,周期也相对长,包括写协议、后期的各种场测,以及兼容各国制式等等,一般需要1500人以上的团队规模。

  即便开发出了AP与基带整合的手机SoC,要搭载在高端机大量出货,往往还需要持续地迭代更新和软硬件的生态积累。王笑龙表示,手机处理器的开发需要时间积淀,从业内的先例来看,往往需要三代左右的产品迭代周期,才能从“能用”走向“好用”。

  从组织来看,如今站在马里亚纳计划背后的主要芯片团队是OPPO的全资芯片公司哲库科技。各大高校发布的校招信息显示,哲库科技(上海)有限公司创立于2019年,聚焦软硬件系统和高端手机芯片研发设计,核心团队以芯片设计和研发相关领域的行业人才为主,其企业使命介绍中也包含对MariSilicon X的介绍。而近期爆料OPPO自研手机AP流片信息的数码博主“手机晶片达人”也在博文中写道“哲库加油”。

  在人才方面,哲库自2021年以来积极推进校招和社招,充实芯片研发团队。哲库2022年12月的社招岗位覆盖系统架构、数字设计、模拟/射频、软件开发等12个方向的80个岗位,涉及AI处理器、NPU、SoC、AP、数字IC、模拟IC、通信类芯片等多种芯片品类的设计、开发和验证。

  在资金方面,据东莞发布消息,OPPO芯片研发中心项目用地于2022年12月摘牌,投资总额45亿元。近期有媒体报道称OPPO首席产品官、一加创始人刘作虎表示,OPPO将在未来3年单独为一加投入100亿元资金,在具体的投入方向上,一加将从CPU、内存和存储这三个角度切入,未来将计划自研存储芯片,OPPO的马里亚纳X芯片也有望在一加手机上使用。

  其中,考验最大的还是人才。步日欣指出,手机厂商做SoC自研的队伍,大部分还是从展锐、联发科等第三方手机芯片公司分流出来的,如果手机厂商自研成为常态,人才储备必然会面临挑战。王笑龙表示,手机公司除了招募人才,也可以委托芯片设计公司执行一部分工作。

  但无论如何筹建核心研发团队,要将“造芯”真正转化为手机产品的优势,OPPO等手机厂商的路还很长。从专用芯片到模块、功能更加复杂的AP,再到如何集成基带,搭载哪些机型,后续如何随新的手机进行产品迭代,都是手机厂商需要思考的问题。在这条路上,更重要的不是谁能走得最快,而是谁能积累更深、走得更远。