国内手机芯片自研现状分析

Posted 2023-05-27 吴建明

国内手机芯片自研现状分析

手机芯片是IC的一个分类，是一种硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。

手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片，包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、无线IC和电源管理IC等。目前主要手机芯片平台有MTK、ADI、TI、AGERE、ST-NXP Wireless、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM、Qualcomm等。

国产机GSM系列手机主要可分为MTK、ADI、TI、AGERE、PHILIPS、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM八大平台：

一、MTK芯片（台湾联发科技公司Media Tek .Inc）

1. MTK芯片是MTK（台湾联发科技公司Media Tek .Inc）的系列产品，MTK的平台适用于中低端，基带比较集成。现国内大部机用其芯片，尤其是带MP3 MP4的起码70%是使用MTK芯片。

2. 基带芯片主要有：MT6205、MT6217、MT6218、MT6219、MT6226、MT6227、MT6228

MT6205为最早的方案，只有GSM的基本功能，不支持GPRS、WAP、MP3等功能(2003年MP)。

MT6218为在MT6205基础上增加GPRS、WAP、MP3功能。MT6217为MT6218的cost down方案，与MT6128PIN TO PIN，只是软件不同而已，另外MT6217支持16bit数据（2004年MP）。

MT6219为MT6218上增加内置AIT的1.3Mcamera处理IC，增加MP4功能。8bit数据（2005年MP）。

MT6226为MT6219 cost down产品，内置0.3Mcamera处理IC，支持GPRS、WAP、MP3、MP4等，内部配置比MT6219优化及改善，比如配蓝牙是可用很便宜的芯片CSR的BC03模块USD3即可支持数据传输（如听立体声MP3等）功能。

MT6226M为MT6226高配置设计，内置的是1.3Mcamera处理IC（2006年MP） 。

MT6227与MT6226功能基本一样，PIN TO PIN，只是内置的是2.0Mcamera处理IC（2006年MP）。

MT6228比MT6227增加TVOUT功能，内置3.0Mcamera处理IC，支持GPRS、WAP、MP3、MP4（2006年MP）。

从MT6226后软件均可支持网络摄像头功能，也就是说手机可以用于QQ视频；

3. 电源管理芯片有：MT6305、MT6305B

4. RF芯片有：MT6119、MT6129

5. PA芯片有：RF3140 、RF3146（7×7mm）、RF3146D（双频）、RF3166（6×6mm）

6. 采用MT芯片的手机有：联想、天阔、普天、三新、三盟、宇宙、南方高科、诺科、康佳、科健、采星、迷你、波导、CECT、TCL、奥克斯、东信、长虹、托普、吉事达等。

二、ADI芯片（美国模拟器件公司Analogy Devices　Inc）

1. ADI芯片是ADI（美国模拟器件公司Analogy Devices　Inc）的系列产品,在国产的二线杂牌手机厂商中较常见。

2. 基带芯片、复合模拟信号处理IC、电源管理芯片：

AD6522，ADI的第一代GSM处理器，与之配对的复合模拟信号处理IC是产品AD6521，电源管理有AD3402、AD3404、AD3408（有两种封装）等；

AD6525、AD6526，ADI的第二代GSM处理器，引脚采用向上兼容，即与AD6522一样。AD6525、AD6526与AD6522相比最大的特点是增加了对GPRS的支持。还有一个必须注意的是，它的内核供电电压与AD6522不同，AD6522的内核供电电压是2.40V ~ 2.75V，而AD6525、AD6526的内核供电电压是1.7V ~ 1.9V。所以，如果AD6525采用对应的复合模拟信号处理IC是AD6521，必须采用AD3522电源管理IC。除了采用AD6521、AD3522配对IC外，ADI推荐使用AD6533、AD6535或AD6537复合模拟信号处理IC；

第三代的基带处理器有：AD6527、AD6528、AD6529，因为增加了对USB的支持，需要USB引脚，所以在引脚上无法与第一代AD6522，第二代A6526、AD6526兼容。配对IC使用AD6533、AD6535或AD6537复合模拟信号处理IC；

另外还有一个AD6527+AD6535的复合片基带单芯片处理器：AD6720。大家可以看到，AD6527+AD6535就是ADI芯片组的逻辑部分的芯片，所以它就是逻辑部分的所有功能集成到一个芯片上低成本基带处理器。此外，ADI还有支持EDGE的芯片组，基带处理器是AD6532 ，采用的复合IC是AD6555以及还有功能强大，支持媒体应用的基带处理器AD6758。

3. RF芯片:由于各手机厂商的设计思路有所不同，因此一部分采用了ADI的逻辑和射频（中频IC AD6523和频率合成器AD6524）整套芯片，另一部分仅采用了ADI的逻辑芯片组，而RF芯片则采用其他公司的芯片。

4. 用ADI芯片的手机有：波导、南方高科、东信、联想、夏新、大显、科健、宝石、搜豹、美晨、海尔、采星、中兴ZTE、TCL、金立等。

三、TI芯片(美国德州仪器公司TEXAS INSTRUMENTS)

1. I芯片是TI(美国德州仪器公司TEXAS INSTRUMENTS)的系列产品。

2. TI芯片组合主要有三套：一是ULYSSE+OMEGA;二是CALYPSO+IOTA;三是OMAP系列，其中OMAP系列较新。

ULYSSE型号：F741529AGHH D741979BGHH等（74系列）；

CALYPSO型号：PD751774GHH PD751992GHH等（75系列）；

OMAP系列型号:OMAP310 OMAP1510 OMAP1610 OMAP1611 OMAP1612OMAP710 OMAP730 OMAP732。

电源中综合管理芯片（OMEGA/IOTA）:TWL3011 TWL3012 TWL3014 TWL3016 TWL3025TWL3029

3. RF芯片：采用TRF 、PMB、RTF 、HD、PCF、SI等芯片。

4. 用TI芯片的手机有：TCL、夏新、海尔、南方高科、康佳、波导、星王、东信、中兴、联想、摩托罗拉、松下、多普达、喜多星等。

四、AGERE芯片（美国杰尔公司）

1. AGERE芯片是AGERE SYTEMS（美国杰尔公司）的系列产品。

2. AGERE芯片组合主要有二套：一是TR09WQTE2B(中央处理器)+CSP1093CR1（音频）+PSC2006HRS(电源)；二是TRIBENT-2(中央处理器)+CSP1099（音频）+PSC2010B(电源)。

3. 用AGERE芯片的手机有：三星、夏新、东信、康佳、帕玛斯等。

五、PHILIPS芯片（荷兰飞利浦公司）

1.PHILIPS芯片是PHILIPS（荷兰飞利浦公司）的系列产品。

2.PHILIPS芯片主要有两类：VLSI系列（也称VP系列）和SYSOL系列（也称OM系列），其中SYSOL系列（也称OM系列）也是国产杂牌机的选择方案。

3. SYSOL系列（也称OM系列）芯片：

电源管理单元（PMU）:PCF50601、PCF50603、PCF50604、UBA8073

中央处理器（CPU）:OM6353、OM6354、OM6357、OM6359、PCF5123

射频IC：OM5178、UAA3536 、UAA3587

4、用PHILIPS芯片的手机有：三星、桑达、迪比特、海尔、康佳、联想、波导等。

六、INFINEON芯片 （德国英飞凌公司）

1.INFINEON芯片是INFINEON（德国英飞凌公司）的系列产品。

2.INFINEON芯片：

基带芯片：PMB7850、PMB7870、PMB6850 、PMB6851 、PMB2800

电源芯片：PMB6510

射频IC：PMB6250、PMB6256

3. 用INFINEON芯片的手机有：波导、西门子、康佳、天时达、金立等。

七、SKYWORKS芯片 （美国科胜讯公司）

1.SKYWORKS芯片是美国CONEXANT SYSTEM INC（美国科胜讯公司）开发的系列产品。

2.SKYWORKS芯片：

中央处理器（CPU）：M4641、CX805和CX80501

射频IC：CX74017

3. 用SKYWORKS芯片的手机：三星、桑达、康佳、波导、联想、松下、西门子等。

八、SPREADTRUM芯片 展讯通信（上海）

1.SPREADTRUM芯片是展讯通信（上海）有限公司开发的产品。

2. 基带芯片：SC6600 、SC6800 、SC8800，目前用于手机的主要是SC6600。

3. 基带芯片SC6600主要功能简介：

LDO电源管理

四频GSM/GPRS（850/900/1800/1900）

内置MIDI格式的64和弦

内置MP3播放器

支持百万像素数码拍照

支持U盘

支持MMC/SD卡

支持蓝牙

4. 用SPREADTRUM芯片的手机：金立、波导、托普、猎星、高科、CECT等。

手机客户端软件开发最大的困难就是平台不统一，手机开发平台太多。

海思蛰伏、哲库退场，国产手机自研芯片梦，谁来继续扛？

华为OPPO之后，小米vivo荣耀的造芯之路要怎么走？小米集团总裁卢伟冰在最近的财报电话会上直接回应：小米自研芯片的决心不会动摇，已经做好了打持久战的准备。另一边，根据最新信息，vivo的新旗舰机X90S下月就要发布了，其不出意外会搭载vivo自家的自研芯片V2。

 今年3月，荣耀曾在Magic5系列上亮出自己的首颗自研射频增强芯片C1。近期在招聘市场中，小米、vivo、荣耀的HR们频繁发布信息，有意吸纳哲库团队离场人员。没错，虽然OPPO已经暂时告别了手机厂商自研芯片的舞台，但是小米、vivo、荣耀几家仍然坚守在手机厂商造芯的一线。2021年12月，小米15亿元成立上海玄戒技术有限公司专门聚焦芯片，同时小米内部有自己的芯片研发团队，虽然其具体规模未曾公布，但澎湃C1 ISP芯片的研发团队在100人以上；vivo这边，其执行副总裁胡柏山曾在2021年8月的采访中提到，vivo芯片团队规模将保持在300-500人左右；荣耀芯片团队规模方面未找到公开信息。做自研芯片之难，从OPPO哲库可见一斑，做自研芯片会面临的挑战，从华为的现实境遇中能够看到。距离2019年5月15日华为被列入实体清单，已经过去了四年整，华为的高端5G手机芯片仍然是一道迈不过去的坎。

 华为、OPPO在前，小米、vivo和荣耀为何依旧坚持要走自研芯片这条路？智东西曾多次对话小米、vivo芯片业务相关团队，也在荣耀发布首款自研芯片C1之际与荣耀CEO赵明进行了面对面对话，了解其芯片业务的规划和思考。总体来看，这三家手机厂商的造芯之路有着各自鲜明的特点，但也在一些思考和认识方面有着一致的看法。有一点可以肯定，即使OPPO暂时放弃，华为依然受阻，小米、vivo、荣耀的造芯之路也仍在继续，且走的坚定，只是在做自研芯片的方式上，他们跟华为和OPPO的打法有明显区别。国产手机厂商的“造芯分水岭”，已然到来。

01.小米：从SoC、ISP到快充，九年五芯投资数十家半导体企业

如果把荣耀和华为独立地来看，那么小米显然是“米V荣”三家中做自研芯片走的最早的一家，也是从数量上来看目前拿出自研芯片成果最多的一家。1、造芯九年，三家公司，五颗芯片从2014年小米与联芯合力创办松果电子、28nm手机芯片“澎湃S1”立项算起，小米在自研芯片这条路上，已经走了九年。

 这九年里，小米发布了澎湃S1、C1、P1、P2、G1一共五款量产落地的自研芯片，其中S1为手机SoC芯片，C1为影像ISP芯片，P1、P2为充电芯片，G1则为电源管理芯片。

 当然，澎湃S1在性能、功耗等方面都有明显不足，并非是一款成熟的手机SoC芯片。一开始就直接做SoC，对于小米来说似乎不是个好选择。小米自然也意识到了这一点，2019年，松果电子团队进行重组，其中部分团队分拆组建新公司南京大鱼半导体，专注AI和IoT芯片，松果则继续聚焦手机SoC芯片研发。小米造芯的另一个标志性节点，是2021年12月，小米成立上海玄戒技术有限公司，小米集团高级副总裁、手机部总裁曾学忠和小米联合创始人、副总裁刘德两元大将任玄戒高管也足见小米对其重视。近年来，澎湃C1、P1、P2、G1这几款小米自研芯片基本都是在发布时就已经应用在小米的旗舰手机中，通常伴随新机同时发布。2、马不停蹄投资半导体企业，走联合造芯的路子在小米自研芯片的过程中，小米对于半导体领域的投资一直受到业内高度关注，其投资的数量、投资的广度以及其投资企业的核心业务、技术都值得注意。根据智东西此前梳理信息，2020年3月前后，小米已经投资了近20家半导体公司，而到了2021年3月，小米长江已完成56起公开投资。这些投资中涉及MCU、AI芯片、模拟IC、射频芯片、蓝牙芯片、显示驱动芯片、CPU、半导体元件、晶圆生产设备、半导体材料等芯片半导体产业链玩家，当时乐鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等企业已经成功IPO。过去的2022年里，另有小米投资的多家半导体企业都已经完成IPO或在IPO的路上。比如2022年1月14日，小米参投的国内基带芯片制造商翱捷科技就成功登陆科创板，这家公司是国内极少数掌握全制式蜂窝基带芯片设计及供货能力的企业之一，也是业内颇具竞争力的国内非蜂窝物联网芯片提供商。

 ▲翱捷科技的主要业务

翱捷科技的招股书中就有提到，公司储备了大量的自研IP，与国内手机厂商OPPO、小米就ISP授权达成合作。2021年小米发布的自研芯片澎湃C1，正是一枚ISP芯片。2022年5月26日，小米参投的国产电源管理芯片厂商必易微正式在科创板上市，招股书中曾提到，2020年6月，为了与小米集团开展业务合作，必易微股东苑成军以2700万元的价格（公司估值为6亿元），向小米长江转让4.5%的股权。去年年底，小米参投的上海灿芯半导体科创板IPO获受理，这家公司是中国大陆排名第二、全球排名第五的芯片设计服务企业。湖北小米长江产业基金合伙企业为其第八大股东，持股4.77%。

 我们可以看到，小米投资布局的半导体企业的主营业务或核心技术，与小米自研芯片的种类呈现高度相关。根据公开信息，此前的小米澎湃P1芯片为小米自研设计，由南芯半导体代工。

 其实小米与产业链联合造芯不止于澎湃系列，根据小米官方信息，小米11 Ultra上采用的三星GN2传感器芯片就是小米与三星联合研发的，其研发周期为18个月，投入了数亿元人民币，其中小米负责了产品功能的定义和其中技术实现的一些细节。在自研芯片这条路上，小米这些年在投资布局方面实打实地下了大功夫，也的确拿出了一些自研芯片成果并应用在了自家的顶级旗舰手机中。可以说，在联合产业链造芯的路上，小米逐渐摸出了一套自己的路子。3、“九死一生”，也要继续做每每谈起手机厂商做自研芯片，雷军那句“做芯片九死一生”的经典语句就会常常被提及。但与之相对，雷军在造芯这件事上，态度是坚定的。

 在2020年小米的十周年演讲中，雷军曾在台上斩钉截铁的说：“澎湃芯片尽管遇到了很大困难，但小米依然会执着前行。”2021年，小米就在首款折叠屏手机MIX FOLD首发了澎湃C1 ISP芯片。

 在澎湃C1发布之际，智东西曾与小米相关人士进行过深入交流，小米人士告诉智东西，在C1背后，小米的澎湃芯片团队中专门组织了一批“特种部队”，就负责研究图像处理芯片，专门做一个相机用的芯片，当时研发团队的规模已经超过了100人。在整个澎湃C1芯片两年多的研发过程中，这100多人的ISP研发团队几乎都是在做“地下工作”。除了几个核心人员，连小米相机部门的其他员工都不知道这些人在做什么，整个过程是处于绝对保密状态的，连办公区域都是独立封闭的。据了解，落地小米手机时，澎湃C1这枚ISP芯片的成本已经可以做到几美元的水平，由业内头部晶圆代工厂生产。在哲库事发后，智东西也第一时间联系了小米相关人士，小米方面称，目前小米自研芯片一切正常。上周有消息称，小米旗下芯片公司玄戒召开了全体员工大会，但从结果来看，这次玄戒开会的目的主要是内部稳定军心。小米造芯，从方向上来看，走的是比较坚定的。在C1、P1、P2、G1等多款芯片亮相之时，都是雷军亲自登台介绍，雷军也曾在C1发布时说，澎湃C1芯片只是一个开始，“澎湃的涛声将会永不停息”。

 小米人士曾告诉智东西，小米还可能会在图像处理芯片中加入更多人工智能的能力。在AIGC浪潮席卷全球的大背景下，这一方向显然有其价值。截至今年1月前后，小米大约有16000名工程师，并且仍在继续加大工程师招聘力度。小米宣布五年投入1000亿元研发后，关键技术核心人才的争夺，必将是其发力重点。

 02.vivo：与联发科深度绑定三年三芯，从“小芯片”做起

除了小米，vivo也是在自家旗舰手机中应用自研芯片较为成熟的一家，从2021年9月的自研芯片V1发布算起，vivo最近三年已经连续拿出了V1、V1+和V2三款自研芯片，这三款芯片需要与SoC协同工作，无法独立使用。

 值得一提的是，vivo每款V系列芯片发布时，都会重点强调该芯片与手机本身的SoC进行了深度联合调教，能够让SoC释放更高性能，同时在手机整体用户体验上能够形成一些差异化优势，而其进行联调的手机SoC厂商是联发科。虽然都是V系列芯片，但vivo这三颗芯片的功能却差别不小。V1是一颗专攻影像的ISP芯片，V1+则在保留影像能力的基础上，增加了显示性能优化能力，比如通过插帧算法提升游戏帧数、视频帧数，或者分担GPU算力减小整体功耗。最新的V2芯片则是一颗针对AI大密度算法算力需求定制的“低功耗AI加速芯片”。

 从芯片能力上来看，vivo聚焦的领域是影像、显示、性能、AI，相比小米的影像和快充，有所区别。同时vivo在发布自研芯片时通常都会强调芯片与SoC的“协同效应”。比如2022年4月，vivo自研芯片V1+的发布伴随着联发科天玑9000落地vivo X90系列手机。vivo相关人士曾告诉智东西，天玑9000与vivo V1+的工作方式，不是传统的依靠屏蔽SoC端的某个IP实现两颗芯片的兼容，两者是从硬件和软件层面进行打通。以拍照为例，联发科在天玑9000的录像链路中增加了AI-ISP开放架构接口，让vivo的AI算法运行可以功耗更低，运行效果有一定提升。联发科无线通信事业部技术规划总监李俊男曾提到，联发科自家的显示技术和视频增强功能与V1+芯片的能力共存，需要双方工程师解决一些技术层难题，最终效果可以实现“1+1>2”。vivo系统策略中心高级总监陈超鑫曾告诉智东西，从2021年开始，vivo和联发科投入了300多人的研发团队，进行历时约一年的软硬件协同开发，最终实现了V1+与天玑9000的协同效果。

 时间来到2022年11月，在第三颗V系列自研芯片V2上，vivo更多的芯片自研技术开始被外界所感知。比如vivo对V2的片上内存单元、AI计算单元、图像处理单元进行了升级，设计了新的AI-ISP。显然，这些技术更偏向“底层”。在V2芯片发布之际，智东西也在一场vivo沟通会上得知，多芯系统、单芯架构与应用IP会是vivo自研芯片后续发力的几个关键方向，核心就是让自研芯片和SoC能够实现协同、互补。从vivo的自研芯片过程来看，聚焦“小芯片”、“协处理器”是vivo造芯的特点之一，vivo的自研芯片与小米类似，也是聚焦智能手机某些领域的改善，比如影像。同时，vivo在芯片领域的打法显然是“自研+联研”并行，对于V1、V2等非SoC芯片中的一些架构层面的技术，vivo选择自研，而对于自己不擅长并且难度极高的SoC芯片领域，vivo选择与联发科这样的芯片厂商进行合作。

 联合研发的理由很明显，供应商可以很好地帮vivo分担芯片技术方面的压力，比如在IC线路设计、流片、生产等环节，vivo则可以将人力投入算法、IP转化和芯片架构设计上。实际上，早在V1、V1+和V2之前，vivo已经在手机SoC领域开始了这种“联合研发”的模式。2019年9月，vivo与三星联合研发了Exynos 980，次年11月，vivo和三星联合研发的5nm移动芯片Exynos 1080亮相，值得一提的是，当时Exynos 1080也是首批杀入5nm工艺节点的手机芯片，紧随华为海思的麒麟9000之后。

 2021年9月，vivo X70系列上搭载了vivo与联发科联合研发的“天玑1200-vivo”芯片。有手机行业资深人士认为，vivo这种“轻定制”的模式，不失为手机厂商做SoC的一种可行方式。在SoC和V系列芯片之外，vivo还曾与高通合作研发过一颗基于骁龙8+的定制SPU安全芯片。

 从vivo造芯的整体过程来看，vivo初期通过与三星、联发科等厂商合作尝试了一些“轻定制”的SoC芯片，但2021年后开始逐渐将自研芯片重点放在了与SoC进行协同的芯片上。其核心目的也很明确，就是在SoC方案趋同的大背景下，用自研芯片去实现差异化的体验。目前在一些招聘平台上，vivo芯片设计中心有芯片设计专家等岗位发布，其岗位涉及的芯片设计方向提到了ISP、SoC以及前端流程实现。vivo未来是否会推出纯自研SoC尚未可知，但采用联合研发的方式推进芯片技术积累，无疑已成为vivo行之有效的方式。

03.荣耀：独立840天掏出首颗自研芯片，C1只是一个开始

荣耀相比小米、vivo和OPPO来说，入局手机自研芯片是最晚的，但如果从入局时的“公司年龄”来看，荣耀却是最年轻的。2020年11月16日荣耀正式独立，840天后的2023年3月6日，荣耀Magic5系列手机发布并搭载了其第一颗自研芯片C1，这颗C1是一枚射频增强芯片C1，简单来说就是负责增强手机通信能力的一枚辅助芯片。

 比如在地库、地铁、电梯等弱网场景下，这颗芯片可以一定程度上提升手机的信号强度和稳定度。此前华为5G芯片受限时，就曾有业内人士指出，旗舰手机SoC中所使用的高端射频芯片，基本都被日本和美国企业垄断，当时国内自研射频芯片方案在高端市场难以实现替代。射频芯片的种类有很多，滤波器是其中技术门槛较高的一类，也是目前国产化率较低的，其次是功率放大器，目前国内唯捷创芯在5G功率放大器领域有不错的技术积累，可以实现5G高集成射频模组量产。回到荣耀做的这颗自研芯片C1，荣耀终端产品线总裁方飞曾在接受采访时说到，C1芯片背后包含了荣耀在蜂窝多天线联合调谐算法、多制式天线融合调谐算法等方面的优化，其中双卡和多天线组合方面存在较大技术挑战，相关团队甚至在春节期间都没有休息。她还提到，在C1芯片验证的过程中，荣耀相关团队曾爬山、涉海，在各种极限场景中测试，条件艰苦，完成这些工作需要很强的使命感和追求精神。智东西也曾在荣耀C1芯片首次亮相时直接对话了荣耀CEO赵明，赵明提到，荣耀在自研芯片领域有三到五年的长期规划，会按照不同的技术领域进行思考和布局，比如通信领域和影像拍照领域。

 不过在通信领域，荣耀会继续发力，在赵明看来，手机通讯这部分仍然有很多优化空间，并且荣耀自身有比较强的通信背景，从硬件基础，接收灵敏度、信号发射强度、天线的效率、整个通道的处理能力，以及如何在整个网络实现智能化调度方面都可以找到一些优化的方向。早在荣耀刚刚独立之时，就曾有报道提到，荣耀早期研发团队中有不少来自华为，结合华为的通信背景，荣耀首颗自研芯片选择落地通信相关领域，显得较为合理。截至2022年12月26日，根据官方数据，荣耀的研发人员数量约为8000人，2022年年初荣耀在中国以外的国家和地区有6家研发中心。企查查公开信息显示，专注于电源及电池管理领域的国内头部模拟和嵌入式芯片设计企业之一上海南芯半导体就是荣耀的主要供应商之一，而主营电源管理芯片的芯片设计公司无锡力芯微电子也是荣耀供应商之一。不论如何，既然赵明说荣耀在自研芯片领域有三到五年的长期规划，那么3月份发布的C1必然只是一个起点，荣耀的自研芯片之路，才刚刚开始。未来荣耀自研芯片是否会从射频增强芯片拓展至影像ISP芯片、电源管理芯片，都存在可能。不过目前荣耀没有做自研SoC的相关信息释放。

04.结语：手机厂商自研芯片“分水岭”已至

 今天距离OPPO哲库解散过去了14天，许多芯片行业的资深人士和大佬都已经先后对此事发声。从大部分观点来看，他们对于这件事情更多还是以谨慎乐观的态度去看待。比如在OPPO哲库首席SoC架构师Nhon Quach博士看来，哲库团队完成了“疯狂而伟大”的工作，10个月内团队就完成了第二代SoC的架构设计。

 ▲OPPO哲库首席SoC架构师Nhon Quach博士发文的部分节选

他在总结经验时说到，哲库作为一个有足够资源和人才的团队，有能力在短时间内构建一个高端移动SoC，并且中国的架构设计师的创造力和能力也非常出色，令其印象深刻。Nhon Quach说，他不后悔加入哲库，和这样一个伟大的团队一起做一个如此有意义的项目，他随时都会再做一次。从2019年华为被列入实体清单开始，手机芯片产业链开始受到行业高度关注，国内芯片圈也不断涌现新秀、掀起自研芯片热潮，但OPPO哲库的散场，或许会让更多芯片企业有新的思考和规划。华为海思曾经凭借麒麟系列芯片一度占据中国移动芯片市场出货量第一，巅峰时期国内市场份额领先高通达10个百分点以上，OPPO虽然没能落地SoC，但根据Nhon Quach博士的发文来看，哲库已经基本完成了第二代SoC的架构设计。随着OPPO造芯的暂时终止，智能手机厂商造芯也开始进入下一阶段。从是否继续的角度来看，OPPO退出，华为、小米、vivo、荣耀选择继续坚持。从具体自研芯片的目标和方向来看，就最近几年各家实际行动来说，小米、vivo和荣耀选择了更加“低风险”的“小芯片”，而非直接做手机SoC芯片。在做自研芯片的总体思路上，小米、vivo和荣耀基本上都采用了跟供应链合作造芯的方式。小米在半导体领域投资布局更深入，自研芯片涉及种类更丰富；vivo则与芯片厂商绑定更紧密，做“轻定制”；荣耀作为新玩家，则围绕自身核心优势项做自研芯片。各家造芯核心目的有着相似之处，第一，解决现有用户痛点，寻找产品差异化；第二，为自身积累芯片这类底层技术，寻求更多核心技术掌控力。今天，“大道理”大家已经听得很多了，比如“核心技术靠买永远是不安全的，唯有自研才是硬道理”、“自研芯片是长周期、高投入、高风险、高壁垒的，要给予充足的尊重和耐心”、“手机厂商们在自研芯片领域的坚持投入是难能可贵的”……即便抛开这些“大道理”，从智能手机目前激烈内卷的市场来说，做自研芯片，也是厂商们寻找差异化竞争点这一大方向下所不得不做出的战略性调整。手机厂商造芯，虽是“九死一生”，但既然选择继续前行，就必须义无反顾，勇往直前。

 

参考文献链接

https://baike.baidu.com/item/%E6%89%8B%E6%9C%BA%E8%8A%AF%E7%89%87/6030703?fr=aladdin

https://mp.weixin.qq.com/s/UZDW8f4EIUqf_8JhfL6rAg

人工智能芯片与自动驾驶

自研ISP芯片背后：手机厂商的目光在影像之外

互联网界最热闹的大会——世界互联网大会在今天开幕，想要了解整个互联网最新的变化和趋势，大家伙这几天可别错过了。今天比较值得看的环节之一就是“全球科技成果发展风向标”的年度领先科技成果奖颁布，这些奖项基本上是本年度最能代表前沿优质技术成果的展现。本次评选是从全球多个国家的300余项成果中挑选，涉及5G、量子计算、高端芯片、高性能计算机、网络架构等多个领域，最终选出14项领先的互联网科技成果。

笔者注意到今年有个“全球首个开源神经网络处理器指令集架构（NPU ISA）”的成果获得殊荣。在半导体领域内，安谋科技作为行业领头羊之一是媒体和行业关注的重点对象，凭借在智能计算芯片行业的创新，与合作伙伴推出全球首个开源神经网络处理器指令集架构（NPU ISA），再次摘得“世界互联网领先科技成果”奖。该NPU ISA在中国首发、全球开源，是人工智能领域第一个开放的ISA，可以向AIoT、自动驾驶、智能制造等应用场景提供可定制化的智能计算芯片。

看完互联网大会的颁奖内容，回到半导体领域的学习中，对于时刻需要关注前沿科技信息的码字工来说，必须要有几个好一点的优质信源，极术社区是我们码字工最常逛的科技社区之一了。在里面浏览一番半导体的信息，总会get到新知，收获一些灵感，在社区人工智能板块有XPU、NPU、AI芯片、ISP等多种芯片分类内容，受到ISP分区内容的启发，今天就先从ISP芯片聊起。

读者朋友们可以发现，近日国内好几个一线手机厂商发布的新品手机比如小米和ov，其中拍摄功能宣传的要点中都提及了搭载自家设计的ISP芯片，此前很多厂商都是以购买第三方高通、联发科等厂商芯片为主，现在国内一线厂商都开始走自研之路。是什么原因驱动一线手机厂商纷纷自研？做ISP是厂商选择自研SoC的开始吗？ISP芯片目前市场的竞争态势和未来趋势是什么样式？这是本文想要讨论回答的核心。

自研ISP考量的价值

ISP（Image Signal Processor，图像处理器）是手机芯片系统中的重要组成部分，负责图像处理部分。ISP芯片一直是作为SoC芯片内置的模块存在，与CPU、GPU等单元集成在系统里一起出售，基本上可以满足大部分场景使用。随着消费者的需求变更与厂家差异化打法的变化，很多厂商发现将ISP作为独立单元进行图像的处理，可以实现自主可控。 

此前大家都在高通和联发科这些芯片厂商制定的参数规则里面游走，只能在集成的ISP模块特性进行适配和调整，此外ISP性能也受芯片整体升级规律的限制，更新的频率不高，影像性能的参数在同一个框架下的结果就是其手机影像变化和功能日趋同质化。

对于消费者来说，除了在屏幕、快充以及整机性能外，影像功能可谓是选择手机的重要影响因素之一。在硬件和算法没有什么大的进步情况下，在ISP影像方面上面进行手机影像性能的提升和创意是厂商们一致的想法。举例来说，想要提升手机照片的成像质量，搭载安谋科技中国本土团队自研的“玲珑” i3/i5 ISP芯片，就可以在一些极端场景比如逆光、暗室等宽动态环境，对明暗区域进行很好地记录，从而在宽动态范围、低光降噪等方面最终获得不错的成像。

拍照功能与视频图像等质量是决定消费者体验的重要参数，我们也在各大手机品牌的新品宣传中见识到对其自家拍摄性能的极尽展示，如何以差异化功能获取用户是每家手机厂商睁开眼睛就要思考的问题。想要实现性能和体验的差异最大的问题就是要打破被ISP制约的情形。而苹果、三星、华为等自研芯片的手机厂商以自己差异化功能的市场表现赢得高端市场用户的青睐，这也给其他国内手机厂商启示与强心剂：自研芯片是难而正确具有长远价值的事情，必须要去做。

小米、ov等厂商无论是在新产品中搭载自家设计的ISP芯片还是在新闻中不断宣传造ISP芯，都在向市场释放自研ISP手机芯片的决心，驱动手机厂商选择自研ISP手机芯片主要有这四方面的价值考量：

1、手机厂商可以发挥的差异化空间增大，ISP芯片的性能决定了手机影像功能的差异化。相对于芯片厂商高通与联发科等，手机厂商距离消费端更近，对功能场景与趋势易把控，手机厂商自研ISP芯片可以与市场的需求变化调整同频，其影像功能也就不再限于芯片厂商的芯片性能，手机厂商可以根据市场情况发挥差异化性能的优势。

2、避免供应链的风险。华为手机市场份额的减少是其他一线手机厂商不想再经历的风险，无论是贸易摩擦还是地缘政治、黑天鹅疫情等风险，自研ISP芯片的选择让手机厂商可以减少一些被不确定因素扼制的风险。

3、成本的优势，手机厂商的出货量动辄数十万、百万，自研ISP芯片的话可以绕过其他芯片厂商的定价权，减少芯片成本的支出。

4、 ISP相比SoC来说，技术的实现难度相对较低，花费的精力时间等成本更低，更容易实现。

手机厂商选择自研ISP芯片无论是出于成本还是产品功能方面的考虑，都是让自身在这个白热化竞争的市场能有更好的表现，市场中有便宜好用的ISP芯片，而商家花费心血时间去自研ISP芯片也不仅仅是革新影像功能的目的，厂商们在积累芯片技术的前提下，更多的是战略层面的考虑：未来可能向手机的心脏器件——SoC芯片进击，从ISP芯片的突破口中逐步切入到SoC的研制中去。

从ISP循序渐进到SoC

自研ISP芯片只是手机厂商的打样，野心家的目光在影像功能外，对于手机来说，核心的核心就是芯片，一旦出现任何不确定因素被卡喉咙，企业就面临生死存亡，因为贸易摩擦带来的芯片卡喉，所有厂商都有危机感，自研芯片是需要战略层面的出击、布局。

小米早在2014年就开始布局自研芯片，成立专注手机芯片研发设计的松果电子子公司以服务手机SoC芯片，在2017年发布了首款手机SoC澎湃S1，在小米5C手机中落地，但S1在性能、功耗等方面都有明显不足。

在SoC芯片的折戟让小米更加务实，在2019年小米开始研发ISP芯片，今年3月发布的旗舰机小米折叠屏手机MIX FOLD搭载了小米自研的ISP芯片澎湃C1，能够实现更好的3A（自动对焦，自动白平衡，自动曝光）处理，自研ISP+自研算法成为这款旗舰手机宣传的卖点之一。小米的SoC芯片研发之路满途坎坷，松果电子最终也重新进行了组织架构的调整，一部分团队继续保留，一部分团队分拆出去进行IOT芯片的研发。但澎湃C1对小米来说的是一个新的转折，小米的ISP芯片架构师左坤隆博士此前在采访中表示ISP的研发只是起点，小米还是要回到手机心脏器件SoC的研发中，而这也是小米对手机芯片的未来战略规划。

一线手机厂商ov也不甘人后，分别在自研芯片道路上开始重金投入。9月6日消息，vivo率先发布自家自研的ISP芯片V1，这是vivo自研的首款影像芯片，团队300人经过两年的研发ISP芯片才得以面世。在2019年vivo也曾与三星联合研发了Exynos 980 5G SoC，无论是自研ISP还是与三星联合研发SoC，vivo都开始在芯片技术积累的道路上铺垫，至于未来是否向SoC进发vivo表示还不能确定，但芯片技术先行的趋势，多手准备总是没有错的。

OPPO在芯片研发方面，于2019年就成立子公司ZEKU，据悉现下团队人数已经两千人，部分员工来自华为海思、紫光展锐和一些台湾半导体企业。2020 年 2 月 OPPO 内部发文《对打造核心技术的一些思考》，首次提到芯片计划的代号——“马里亚纳计划”。OPPO将手机核心的芯片作为未来战略思考的方向，只研制相对SoC来说简单点的ISP芯片还是有点浪费这些资金人力的投入，OPPO的野心不止如此。成立两年的子公司ZEKU也有做出成绩，其ISP芯片据传已经在今年初流片，未来可能会搭载2022年发布的Find X5 手机上。除了ISP芯片外，OPPO方面也在同步推进研发SoC的计划，以掌握手机核心技术未来或替代部分高通和联发科芯片。

ISP芯片向SoC芯片进发的路坎坷难行，两者从技术的维度上是数量级的差距，ISP只是单一的图像管理单元，而SoC芯片会集成CPU、GPU、NPU、ISP通信基带等模块，模块的设计与模块之间的适配涉及的技术很复杂。从时间的维度上来看，我们可以发现ISP芯片从无到有的实现基本上是两年多的时间，新进入的手机厂商就可以拿出成品进行部分投放使用，但是SoC芯片的诞生到使用跨越的时间就需要新手十年起步的尝试。SoC芯片的打磨可谓是跟攀登高海拔的雪山一般，一步步的脚印和一级级的台阶才能攀顶成功，没有跳跃发展一口气吃成胖子的可能。

虽然SoC的研发之路坎坷，参照海思的成功发展至少需要十年的时间耕耘，但是后发的手机厂商也在积累技术的道路上开始耕耘。无论是当下ISP芯片的自研，还是未来向着SoC芯片进军，都需要时间的加持，芯片自研是一场旷日持久的战斗，资金、人才、技术、市场等因素缺一不可。

ISP芯片的竞争势态

在ISP产业版图中，除了现在正在崛起的自研ISP手机厂商苹果、华为、三星等，主要有三类竞争势力，一种是高通这类SoC芯片供应商，ISP模组已经被打包入内进行销售，一类是ARM这类提供IP授权的供应商，还有一种ISP模组设计服务提供商。

现下，ISP芯片市场仍然是以高通三星联发科占据大部分市场份额为主，手机厂商们的自研芯片只是初尝试给整个市场并没有带来大的冲击，但是未来等到手机厂商的技术日趋成熟，开始广泛应用到自家的产品，还是会给产业链造成一些影响：

1、手机厂商在自研芯片方面，主要是在芯片制造的前端进行研发，比如IP和设计端的再研发，未来的发展会将占据一部分芯片厂商的ISP市场份额。

2、芯片厂商在IP方面拥有专利特权，自研芯片的手机厂商在一些IP专利上面无法绕过去，仍然会依赖芯片厂商，呈现双方共同竞争但双方分别占据市场的局面，因为芯片厂商的先发优势，市场份额还是芯片厂商占据较大为主。

3、手机芯片的自研给芯片厂商带来革新意识，激发芯片厂商对于手机芯片的研发创新和护城河的拓宽，无论是芯片的性能还是价格都会因为这个趋势有新的变化。

未来ISP的竞争有无大的市场变化，还要看这些自研ISP手机厂商的技术发展，几乎包揽整个手机市场的一线厂商出货量不容小觑，虽然现在大家已经有自家的ISP芯片，但也只是小剂量的尝试以展示肌肉，并没有进行大规模的应用，规模使用产生的量变才会给整个ISP芯片市场带来影响的质变。在对ISP市场的梳理过程中，我们也发现ISP芯片的未来走向趋势，与AI视觉处理技术进一步地结合协同发展。

手机市场同质化的竞争白热化到不能再白热化，其影像功能的像素已经突破亿级，硬件与算法短期内没有大的浪花儿翻腾，手机厂商无论是从ISP开始突破还是未来逐步切入到SoC的深海，都释放出新的信号和思考变化：开始回归到手机的本质核心技术，如何构建底层的核心能力是未来大家赢得市场竞争的关键砝码。现在投入的数亿级资金，成百上千的高端人才等成本都是为提升未来竞争力，尽早卡位未来的市场。

手机作为消费电子的代表领域，这个下海芯片的豪赌竞争势态也不断反映出现下厂商在这个焦虑下的市场中想要通过抓住核心技术去变革，手机厂商的产品、商业模式、组织架构都会随之迎来一些新的调整。无论最终的结局走向如何，这个路途艰难的选择未来都会改变手机、芯片领域的市场格局。对于消费者来说，充分的市场竞争带给我们丰富的产品，我们也会跟着享受越来越多各有特色的电子产品。