松山湖里的麒麟芯片用完了,国产手机芯到底有多难?
近期关于芯片的新闻很多。
一是,关于华为麒麟芯片手机下架的消息;
二是,上个月底OPPO连摘两块M0新型工业用地,用于建设芯片研发中心项目。OPPO的造芯大计又向前迈进了一大步。
说起芯片普通人都会有些模糊。
我们只知道中国芯片被卡脖子,但芯片到底是怎么回事,中国芯片到底面临些什么困难,什么SoC,ISP、NPU等等各种芯片概念令人头大。
产业君整理了若干资料之后,终于能简(shuo)单(ren)地(hua)讲讲国产手机芯片那些事。
国产手机芯片,到底要造什么芯?
一台手机到底有多少芯片呢?
Redmi品牌总经理卢伟冰表示一部Note10 Pro就需要114个芯片。
|来源:界面新闻
eWiseTech拆解的红米Note10主板。
|来源:eWiseTech
目前的主流智能手机芯片数量相差不会太大,都是百来颗芯片。
这上百颗芯片我们用简单的方式划分一下就是:射频芯片、电源管理芯片、SoC。
先说射频芯片。一般来说,射频芯片就是负责信号接收发送和处理的芯片。
2021年,全球射频前端器件市场规模204.59亿美元,但主要是被几个等国际射频巨头所垄断,国产基本没份。
|来源:电子发烧友、每日经济新闻
电源管理芯片方面,2021年全球电源管理芯片市场规模约 378.7亿美元,市场份额主要也集中在几家国际知名集成电路公司手里,同样没中国芯片公司什么事。
|来源:华经情报网
说完了和国产芯片基本没什么关系的射频芯片和电源管理芯片,接下来就到了我们要重点聊的SoC了。
除电源管理芯片和射频芯片外,SoC包办了手机绝大部分功能。
据群智咨询(Sigmaintell)调查数据,2021年SoC出货量13.5亿颗。
|来源:智群咨询
SoC(华为造这个芯),中文称为系统级芯片,或片上系统。
一般集成了CPU、GPU、NPU(OPPO造这个芯)、ISP(VIVO造这个芯)、DSP、基带等。另外有一个概念AP(应用处理器),其实就是不包含基带芯片的SoC。
这一堆概念很复杂,没关系,产业君给做了个图。
大致可以说成是,华为造的是完整的系统级芯片,VIVO和OPPO目前则是各自造了其中一个小芯片。
作为一个重视拍照功能的品牌,VIVO重视图像处理芯片无可厚非,其目前推出的V1和V2两款芯片都是ISP芯片。ISP芯片可以集成在SoC中,也可以单独作为一个独立的芯片。
而OPPO推出的马里亚纳X芯片属于NPU芯片,马里亚纳Y芯片属于蓝牙SoC芯片。与VIVO的芯片形成了错位发展的格局。
内地的主流手机SoC研发公司只有华为海思和紫光展锐,其中华为海思因受美国制裁的原因,其设计的手机SoC麒麟系列芯片目前无法生产。
相比于SoC芯片,无论是NPU芯片还是ISP芯片,研发难度都要低一些,成本和时间投入的挑战也小一些。对于小米、OPPO和VIVO来说,从影像芯片起步开始进行芯片领域的尝试和突破,是相对稳健的研发策略,也是一个好的开端。(来源:中国经济周刊)
华为之后,看OPPO和VIVO的造芯运动
说起国产手机芯片,曾经全村的希望当然是华为了。
华为的芯片版图基本是涵盖了主流的需求,不止手机芯片,还包括服务器芯片,人工智能芯片、基站芯片等,都有涉猎。
|资料来源:西南电子
拿我们讨论的手机芯片来说,华为海思设计的麒麟系列,已经可以与同期的国际主流芯片一争长短,搭载麒麟系列芯片的华为旗舰手机也是主流高端机型。
|来源:电子发烧友
华为被美国制裁之后,同在东莞的VIVO和OPPO也加入了造芯运动浪潮。
2021年9月,VIVO发布首颗自研芯片V1,并搭载在VIVO旗舰手机X70系列上。据透露,V1芯片开发历时24个月,投入研发人力超过了300人。(来源:北京日报)
2022年10月,VIVO发布自研芯片V2。
对于SoC芯片,VIVO执行副总裁胡柏山表示暂时不会介入。(来源:第一财经)
相比之下,OPPO的自研芯片步子迈得更大。
2019年8月哲库科技成立,后来由OPPO的母公司控股。而后OPPO称要3年花500亿研发,重点就是芯片。
哲库科技除了从联发科、海思、紫光展锐等公司挖到技术人才之外,也在大规模招聘,涉及芯片架构、CPU/NPU/GPU、基带、ISP、封装等多个方向。
这也意味着,哲库科技自研的芯片产品中,不仅仅包含NPU芯片和ISP芯片,还有完整的SoC芯片。(来源:观察者网、新浪科技)
2021年,OPPO的首款自研NPU芯片马里亚纳X发布。
目前的出货量已超一千万颗。(来源:节点财经)
|来源:中国经济周刊
2022年12月14日OPPO推出第二颗自研芯片马里亚纳Y,这是一款蓝牙SoC芯片。
|来源:新京报
当月27日,OPPO摘下两块M0新型工业用地,投资不低于45亿元,用于建造芯片研发中心项目。
这一系列操作下来,OPPO的手笔不可谓不大。
在发明数量上已经可见OPPO研发投入的成效。
|来源:《中国民营企业发明专利授权量报告(2021)》
除了自研芯片之外,VIVO和OPPO也纷纷投资芯片研发公司。
VIVO投资了唯捷创芯、南芯半导体和集创北方等科创板上市的芯片公司。(来源:天眼查)
而数据显示,2021年以来,在OPPO投资的22个项目中,有9家芯片公司,涵盖了光电3D、射频、模拟电路、激光芯片等半导体领域。(来源:中国商报)
造芯:困难重重也要上
造芯难,是真的难。
在手机芯片这个领域,华为从开始研发到有所成就,期间是长达十年的积累。
2004年华为开始研发手机芯片,2012年K3V2失败。任正非提出每年4亿美元和2万人强攻的战略,直到2014年海思的麒麟手机芯片才开始跻身业界主流。
|资料来源:电子发烧友
除了漫长的积累,中国手机在造芯这事上面临的巨大难题,概括起来就是:钱,技术壁垒,设备。
首先说钱。芯片产业是个烧钱的无底洞。
|华为研发投入(来源:中国电子报)
据紫光前董事长称:做集成电路,年投入低于100亿美元,无法进入第一集团。(来源:中国电子报)
而OPPO最近3年的总研发投入据称是500亿元,还不是全部给芯片的。
再来说说技术壁垒。
在芯片设计领域,最大的难点可能是芯片架构问题。
目前主流的手机SoC都采用ARM架构,但因为美国制裁,ARM架构的授权问题颇多龃龉,据媒体报道,ARM被禁止向中国提供最先进的芯片技术。
|来源:俄罗斯卫星通讯社
目前中国的芯片企业也在以多种方式解决该问题。
一是中资控股的ARM中国合资公司(安谋科技)与ARM总部的权力斗争和自行研发。据半导体产业分析机构 SemiAnalysis称,安谋科技正在开发全新的芯片IP架构、指令集,推出全新的国产自研芯片架构。
|来自:中国经济新闻网
另外中国芯片企业也在纷纷寻求新的开放平台。
据称阿里巴巴、华为、紫光展锐、中兴通讯、中科院、腾讯都已加入了RISC-V阵营。RISC-V的最大特点是开源开放,相关源代码和文档免费公开。
|RISC-V国际基金会高级会员名单(来源:观察者网)
在制造方面,光刻机则是目前最大的制约。
华为海思的先进芯片正是空有设计成果却无法制造。
内地目前只能生产28nm制程的芯片,距离台积电目前的4nm制程仍然有非常漫长的一段路要走。卡住脖子的正是光刻机。
|来源:北京日报
前路有如此多的荆棘,OPPO和VIVO为什么仍然要踏上造芯之路呢?
哪怕不从自主掌握核心技术这样的大义上去讲,单说企业发展,造芯也是必然选择。
OPPO和VIVO目前的主打手机型号只能算中高端,距离高端尚有差距,而当年华为正是借助自研芯片实现高端市场的破局。
而且其选择从NPU芯片和ISP芯片开始切入,相对SoC来说难度较小,成果应用领域也正是其最擅长的影像系统。对于OPPO和VIVO的产品性能突破和市场竞争意义重大。
随着OPPO的芯片研发中心项目推进,相信OPPO也将为东莞的芯片产业提供更多动力和活力,让东莞这座手机之城在手机芯片领域发出更有力的声音。
欢迎添加“房姐看产业“微信
加入产业群,了解更多产业资讯!
↓ ↓ ↓
往期回顾 🔍
深圳产业:深圳速度!电子元器件和集成电路国际交易中心成立了!
产业动态:冲啊!OPPO项目建设步伐加快!多个重点项目摘牌动工
大湾区重点项目:大盘点!首届全球招商大会,大湾区9城重点项目一览
茶山规划:预计收益50亿!茶山掏箱底,6宗靓地开发方案来了!
土地市场:又是OPPO!连下两城!竞得滨海湾新区2宗M0用地!
产业政策:重磅!新政正式发布!事关东莞新型产业用地,附解读!
东莞储能产业:抢占万亿市场!东莞加速布局储能产业!一波重大项目来了
防疫政策:广东工业园区疫情防控,最新政策发布!配合开展抗原检测
深圳工业30条:深圳的工业30条,到底能抢走东莞多少企业?
东莞新能源:重磅!东莞发布《新能源产业2025规划》!
清远产业:开会了!广州纺织服装产业,有序转移清远!
珠海产业:新突破口?布局新能源之后,格力电器预制菜公司成立!
产业热点:组团出海+全球招商大会都来了!大湾区9城齐抢订单!
东莞在售产业园:最新最全!东莞24个产业园销售价格,产业君给盘到啦!