華為成功帶來的啟發——國產廠商的晶元奮鬥史

2022年10月29日13:19:04 科技 1074

華為麒麟晶元方面的成功有目共睹,雖然現在陷入了被制裁的困境,但那也是一面催人奮進的鏡子。其它廠商現時展示的雖然都是一些功能性的晶元,但這也是一個良好的開始,畢竟麒麟晶元也是經過了二十多年技術積累才有了後面的輝煌,下面就一起來看一下現時國內排名前三的手機廠商在晶元方面的奮鬥歷程吧。

1,小米松果電子

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小米旗下的這個晶元公司註冊於2014年10月16日。成立後還不到一個月,就以1.03億元的價格獲得聯芯科技SDR1860平台的授權許可。這個平台技術十分重要,因為兩年後小米的第一款自研晶元——澎湃S1 所搭載的五模 LTE 基帶的技術正源自於此。

2015年 4月,松果電子完成了SoC晶元的前端設計。7月6日,松果電子完成澎湃S1的硬體設計,並進行第一次流片。9月26日,搭載澎湃S1的手機的屏幕首次點亮。

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2017 年 2月28日,澎湃 S1 隨著小米5C 的發布一同出現在人們的眼前。

這是一款八核64位處理器,採用台積電28nmHPC+工藝製程,採用4*A53(2.2GHz)+4*A53(1.4GHz) 的ARMv8大小核架構設計,搭載Mali T860四核GPU和 32位語音DSP以及14位雙核心ISP。

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不過,由於專利授權的原因,這個晶元不支持CDMA網路。另外,由於使用了 28nm 工藝,在性能上差主流晶元一大截(同年的高通驍龍 835 和麒麟 970 都是 10nm 工藝)。所以,很遺憾,小米的自研 SoC 進程在這年按下了「暫停鍵」。

2019年 4月,為了配合小米AIoT戰略加速落地,松果電子分拆組建新公司南京大魚半導體,專攻具備異構屬性的IoT晶元與解決方案的研發(就是物聯網晶元研發)。

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澎湃 C1

2021年3月30日,小米推出首款自研專業影像晶元澎湃C1(小米Mix Fold首發)。其擁有雙濾波器配置,可以實現高低頻信號並行處理,信號處理效率提升100%。配合自研ISP+演算法,使得影像的3A(AF自動對焦、AWB白平衡、AE自動曝光)表現得到大幅提升。

具體來說就是三點:第一,更好的自動對焦,可以大幅提升暗光、小物體及平坦區域的對焦能力;第二,更精準的白平衡,使得複雜混合環境光也能完全駕馭;第三,更準確的自動曝光,可以更有針對性地實現曝光策略。

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2021年12月28日,小米首款自研充電晶元——澎湃P1(小米12 Pro首發)發布了,首次實現120W單電芯充電方案。這款晶元具備超高壓4:1充電架構,支持 1:1、2:1 和 4:1 的轉換模式,所有模式均可雙嚮導通。可實現有線120W、無線50W、無線反充等多種充電功能。

這個技術是很不錯的,因為單電芯可以在相同體積下擁有更大的電池容量,相較於別家的雙電芯快充方案,可以更為遊刃有餘地利用手機內部空間。

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2022年7月1日,雷軍微博官宣了新的自研晶元:小米澎湃G1電池管理晶元,並在 7月 4日發布(小米12S Ultra首發)。其設計靈感源於電動汽車核心技術之一的電池管理系統,可對手機電池安全進行毫秒級的實時監控,以及業內最精準的電池續航預測,有效提升手機續航能力

在電池的健康方面,它可以監測跌落、衝撞等極端情況對手機電芯內部材料造成的細微變化,也可根據溫升模型動態分析電池在充電、重載等場景下的合理溫度範圍。同時,還能根據電芯健康程度提供電池維護功能,以此延長電池使用壽命。

在 S1 失利之後,小米通過細分項的專業晶元C1/P1/G1 組合取得了不錯的成績,往後還是期待 S2 晶元的到來,畢竟 SoC 才是晶元領域的制高點。

2,vivo V系列專業影像晶元

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2021年 9月,V1晶元發布。根據官方介紹,V1 晶元是 vivo 與手機 SoC廠商深度合作,歷時 24個月研發出來的專業影像晶元,能夠與主晶元進行協作,提升拍攝效果與體驗,擁有高算力、低時延、低功耗的特性。在 V1 晶元的幫助下,手機能夠實現同期處理能力最大化,實現等效 32MB 的超大緩存,有效降低拍攝時延,實時降噪插幀,夜景拍攝更強悍。

此外,得益於 V1 晶元的高速數據處理,實現了夜景實時預覽成片。而且通過將拍攝演算法轉移到V1晶元,硬體級別的算力相比 ISP的軟體運算方式,能有效降低拍攝功耗 50% 。

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今年4月20日,vivo 的第二代自研晶元——V1+ 發布了。相較於上代,除了在影像能力上有所提升(夜景視頻方面的調教更為精細)之外,還將晶元功能拓展至性能與顯示領域,擴展支持遊戲與視頻視覺體驗,真正實現一「芯」二用。另外,能效和功耗進一步提升。

vivo 的 V 系列晶元經過一代的迭新,功能變得更為全面了,可以為手機 SoC 帶來很好的輔助效果,再配合 vivo 強悍的影像技術綜合實力,成功將手機影像水平提升到了一個新的高度。

3,OPPO 馬里亞納 MariSilicon X

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2021年12月14日,OPPO發布了首個自研晶元——馬里亞納 MariSilicon X。該晶元採用6nm先進位程,具備四大技術突破,是移動端第一個獨立影像專用NPU晶元。

其集成了自研的MariNeuro AI計算單元,還配備了獨立DDR帶寬,為手機系統總帶寬頻來了17%的增量;另外集成了自研的MariLumi影像處理單元,支持最高20bit的處理位寬;該晶元的強大性能將傳統鏈路只能在後端完成的AI計算,推向了擁有最多原始信息的最前端——RAW域;還首次實現了對RGB和W像素的分隔處理,最大化利用每一種像素特性。

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在上述四項前沿技術突破的加持下,以同時支持4K+20bit RAW計算+AI+Ultra HDR的全新規格,為計算影像樹立了全新標準,讓安卓AI視頻,首次擁有了4K表現;也讓4K視頻,第一次擁有了AI能力。

總結:除了華為之外,不是沒有廠商自研 SoC,可惜小米失敗了。後面,小米調整方向,轉攻專業細分晶元,並在影像和手機電池系統兩方面尋得了突破;至於藍綠兩廠,則一致在影像方面尋求突破,並各自取得了非常不錯的成績。

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