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苹果加快自研脚步,被国产厂商逼的?

时间:2021-12-19 15:55 作者:锋见 来源:锋见 阅读:90 次
锋见(feng_keji) 原创
编辑丨半个月亮


苹果一直对自研芯片情有独钟,早在1986年,苹果因为对当时供应商提供的芯片性能感到不满,为此专门组建了一支芯片设计队伍,项目代号为Aquarius(水瓶座)。不过,当时的苹果还是芯片行业里的小白,不仅缺少经验,公司内还没有足够的发展资源和芯片人才,该计划最终只能以失败告终。

 

经历了Aquarius项目后,苹果的造芯计划变得相对谨慎,多是提前收购行业芯片公司积累技术、人才和专利,形成一定替代原芯片的资本后再去发布产品。如A4芯片,坊间传闻A4和三星S5PC110核心布局相似,主要原因是苹果收购了与三星曾有合作的Intrinsity公司的缘故。

 

在A4之后,iPhone陆续用上了自研CPU和GPU架构,但这还不够,苹果还将自研更多芯片。12月17日,根据彭博社报道,苹果在南加州建立新研发团队,招聘调制解调器、射频、蓝牙和WIFI等芯片的研发人员。苹果的目的很明显,尽可能多的掌握不同芯片的设计能力,减少对外部厂商的依赖。

 

主攻芯片设计


与三星的产研一体发展模式相比,苹果走的是更纯粹一些的芯片设计路线。苹果的芯片发展脉络是根据自身技术条件和重要性而定,暂时不能自研的芯片先靠第三方供应商解决,当攻破其它芯片技术之时,再根据具体情况调整新研发方案,手机基带就是其中的代表。


 

去年3月,据快科技的报道,苹果将在欧洲的慕尼黑设立研发中心,主攻基带技术的研发,苹果这一选址瞄准了欧洲的通信人才,便于吸纳爱立信和诺基亚等行业巨头的技术人员。本次南加州的选址也是类似情况,南加州的欧文是恩智浦半导体公司无线芯片设计办公室的所在地,附近还有南加州欧文分校,便于挖墙脚和吸引高校芯片研发人才。

 


基带芯片作为手机成本中的大头,自研基带是苹果降成本和提升产业链技术控制的重要手段,以Fomalhaut公司此前的估算来看,iPhone 12成本最高的元器件不是A14芯片和三星OLED屏幕,而是来自高通的X55基带。

 

在当前的手机SoC产研格局中,苹果所处的行业位置很特殊,除了刚刚推出自研芯片的谷歌,其余的高通、海思、联发科和三星都有自己的基带,所以网络上时常会有苹果A系列芯片不是“真”SoC的评论。苹果由CPU到GPU再发展其它芯片的模式,主要优劣势大致包括以下几点。

 

以产业链的视角来看,智能手机与PC、家电等行业类似,都是由一套设计到生产等各环节的分工构成。根据华创证券对家电产业链的预测,利润最高的是“设计+品牌”环节,之后分别是“研产销”、ODM(设计和代工)、OEM(代工)模式。苹果主推不同芯片的研发,是在控制不同芯片设计环节,对于苹果来说获得的不仅是更高的利润率,更重要的是掌握芯片的迭代节奏。

 

智能手机行业极为依赖供应链的技术升级,上游厂商往往能决定手机厂商用什么元器件,换句话说,手机厂商的产品“特色”和更新节奏要看供应链的脸色。而苹果可以依靠产品销售体量和芯片设计能力反作用于供应链,将部分供应链环节弱化成代工厂角色,避免走单纯依靠供应链技术更新产品的模式。

 

与苹果相比,三星的产研一体布局能将触手伸进不同行业,包括手机SoC芯片、屏幕显示面板和内存等在内,自己既能设计又能制造。苹果纯设计模式的风险是部分技术不够强的芯片或会影响终端产品的使用体验,如苹果自研的电源管理IC,此前坊间就有消息称,iPhone充电功率保守与苹果自研电源IC芯片的性能有关。

 

近几年来,伴随着市场竞争的加剧,部分国产手机品牌在加大芯片研发力度,试图通过更多自研技术增加产品竞争力,以获得高端手机市场的突破。

 

造芯已是行业趋势

 

国产手机品牌发展自研芯片的诉求,与当前的供应链格局有关。首先在产品层面,现在主要的安卓手机SoC供应商为联发科和高通,供应链和手机市场新的竞争格局让各大国产手机品牌的主要硬件趋于同质化,无法像苹果和三星那样依靠自研技术构建产品差异化。

 

其次,国产手机品牌的产品更新节奏需要跟着供应链走。以ISP为例,在高端手机都在拼影像实力的时代,联发科和高通的旗舰芯片一年一更,而国产手机厂商一年会发布多款旗舰机,在CMOS和算法提升的前提下,年更的ISP无法满足厂商快节奏的市场布局。此前有数码博主曾提到,高通ISP进步很大,但年更的换代节奏无法满足小米手机影像进步的速度。

 

在软硬件适配层面,联发科和高通的硬件升级有自己的规划,新芯片的发布往往需要手机厂商重新适配,这对于手机厂商的影像部门来说无疑是灾难,需要根据SoC中的新ISP模块调试算法。在算法下放到其他机型时,因为SoC的不同还需要专门适配,可谓是“徒增功耗”。

 


考虑到自研芯片的技术门槛和手机影像发展的现实需求,vivo和OPPO都从影像芯片入手,一方面能够提升旗舰手机的影像实力、增加产品差异化卖点;另一方面,影像芯片的技术门槛稍低一些,利于手机厂商积累技术,此后再整合到自研SoC当中。

 

无论是SoC,还是ISP和NPU这类“小”芯片,芯片设计注定是一条充满鲜花掌声或乘风骤雨的道路,高风险和高收益共存。华为在2012年发布K3V2时就因性能问题被不少网友吐槽,苹果1986年Aquarius项目的失败也收获了不少质疑,从初代芯片发布到成熟基本都需要走一段很长的路。

 

“OV米”现阶段发展自研芯片的优势是,现在的芯片行业发展更成熟,海思、中芯国际和上海微电子等厂商的发展已为市场培育了一批人才,所以vivo和OPPO的第一代芯片研发时间更短,产品也更成熟,自研芯片的到来也让国产手机厂商更有底气和苹果三星叫板。

 


以华为海思为例,有了自研芯片加持,华为手机除了产品差异化更明显,以及加速手机影像水平提升外,还具有“时间差”优势。海思麒麟新款芯片一般会在每年的9-10月左右发布,搭载新SoC的Mate机型也会在这之后上市,该时间段正好卡在一大波新骁龙机型上市之前,获得数个月的市场独占期。

 

在智能设备发展浪潮下,国产手机厂商发展自研芯片也不只是为了手机,各类智能穿戴和智能家居设备都需要对应的芯片,换句话说,厂商们可能也是在以手机芯片为核心下一盘更大的棋。

 

手机芯片只是前奏

 

首先要提的是“溢出效应”,指组织在从事某项活动时,其产生的结果不仅会影响到组织和个人,还会对组织之外的人或对社会产生影响。在互联网和科技行业,厂商的自研技术达到一定成果,或会外溢形成新的业务,阿里和亚马逊为满足电商业务的算力需要而开发的云计算,就外溢成了阿里云和AWS。

 

手机SoC因为是高度集成化芯片,里面的CPU、GPU和ISP等部分都能外溢给其它设备,苹果就采用类似的做法。Apple Watch S6使用的S6 Sip芯片就是基于A13的效能核心改进而来,A14与M1也是类似的情况。同架构魔改方案既能满足不同设备的算力需求,重点是能降低对第三方芯片厂商的依赖,降低供应链风险并提升利润。

 

“OV米”三家的影像芯片其实也能够开发类似的方案,如搭载在智能摄像头、智能汽车、平板甚至是VR设备上(OPPO NPU),形成一套完整的芯片生态。

 

随着国产手机厂商对芯片研究的不断深入,研发SoC级芯片只是时间问题。在未来元宇宙的拟真化场景里,对芯片算力的需求进一步提升(VR 16K分辨率)。此时大力发展自研芯片的国产手机厂商是在布局未来,以后的智能终端不管是新形态的手机还是AR/VR设备,其核心都要由算力更强的芯片驱动。各大厂商都去造芯了,行业竞争的加剧没准还会加速下一代智能终端设备的到来,最终受益者还会是作为普通消费者的我们。

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