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小米造芯故事

作者: 趙健 2021-04-06 13:14

一周前,小米的春季發布會引發了足夠的市場關注,從號稱有“BIG NEWS”“內容至少4小時”,再到“澎湃芯片回歸”以及提出“為一個特大型項目準備了100億美金”等噱頭。

發布會當天,患上感冒的小米創始人雷軍突然放了大家鴿子,臨時宣布“one more day”,第二天再舉辦下半場。此時,既沒有見到小米提前預熱的澎湃芯片,也還不知道100億美元的大項目到底是什么。疑惑之余,又讓人吊足了胃口。

在人們期待澎湃芯片歸來之時,第二天小米宣布要造車的消息成了當晚的壓軸大戲,吸引了最多的聚光燈。對于造車,雷軍說愿意押上一生的戰績和聲譽來做這最后一次創業,讓人熱血沸騰。

為造車雷軍準備了100億美金,而在4年之前,小米首款自研芯片澎湃S1發布時,小米為芯片項目準備的錢是10億美元——僅為智能汽車項目的1/10。

雖然被搶了風頭,但起步更早的小米造芯同樣是一個熱血的故事。

過去幾年,由于被卡了脖子,芯片成為中國科技圈最火熱的話題。小米在2017年發布了首款自研芯片澎湃S1,但此后再無下文,一度傳聞芯片項目已經流產。2021年3月30日晚,小米發布千呼萬喚始出來的澎湃C1芯片,用實際產品表明“澎湃系列芯片沒有流產”。

不過,澎湃C1并非像澎湃S1一樣是一款集成芯片SoC(System on Chip),而僅僅是一款影像芯片ISP(Image Signal Processing)。手機SoC芯片一般是CPU(中央處理器)、GPU(圖像處理器)、基帶芯片、DSP(數字信號處理器)、ISP(圖像信號處理器)等不同功能模塊的組合,ISP芯片只是SoC芯片的模塊之一,只負責相機數據。

澎湃S1芯片獨立于主板之上,當手機SoC封裝的ISP無法滿足小米手機對影像的需求之時,一款獨立的ISP的必要性便體現出來。

從難度上說,ISP芯片的研發難度肯定要低于SoC芯片,可能是由于澎湃S1并不成功,澎湃S2又一直沒面世,小米退而求其次,選擇一款難度更低也更有針對性的芯片,不失為一種明智的選擇。

如今,自研芯片已經成為一股潮流,不僅蘋果、三星、華為、OPPO等手機廠商開始自研芯片,特斯拉、零跑汽車、蔚來汽車等造車新勢力也開始自研汽車芯片。

從這個角度來說,無論是小米的基本盤手機業務,還是剛剛宣布立項的智能電動汽車項目,自研芯片可能是必然會走的路。

本文,「甲子光年」梳理了小米造芯的重要節點,看看過去七年,小米為造芯走過了怎樣的沉浮之路?它的背后,是中國企業對芯片控制權的集體渴望,是它們沖擊高端品牌的嘗試,也是中國企業們爭奪產業鏈話語權的一場實踐。

1.起源

時間回到2010年9月30日,小米聯合創始人林斌和周光平在北京嘉里中心對面的一家酒吧里,會見了高通中國負責授權業務的高級管理人員羅伯特·安。

這一年小米剛剛成立,這次會面,小米想要獲得高通芯片的專利授權,以此進軍手機行業。

小米的各位創始人對他們要打造的手機有著清晰的定位:非蘋果供應商不用、非三星的旗艦供應商不用,而且要采用高通的芯片。因為只有這樣的頂級配置,才能保證一出手就是頂級產品。

高通是3G、4G時代通信領域的霸主,憑借壟斷芯片專利來收取高額專利費。高通的專利授權有一項著名的“反授權協議”——如果一家企業用了高通的芯片,那么就要把自己的專利反向授權給高通,此后這家企業不能以該專利向高通的任何客戶征收專利費。

這是一個霸王條款,因為繞不開高通的專利,即使華為、中興也必須要對高通反向授權,自己的很多專利等同于失效;而對于很多小企業,比如剛剛成立的小米來說,這卻是一道“保護傘”,因為只要小米取得了高通的授權,則基本上無需再考慮專利侵權問題,只要埋頭專注自己的業務即可。

在與高通酒吧會面之后的一個多月,雷軍和林斌在卷石天地的辦公室里與高通簽下了合作。后來小米手機的橫空出世,高通芯片“功不可沒”。

高通在芯片領域的壟斷地位引發了眾多手機廠商的不滿,也引發了中國政府的反壟斷監管。2013年11月,中國政府展開對高通的反壟斷調查,其中一條就是要取消“反授權協議”。這對于華為和中興這樣的企業來說是一個福音,可以發揮自己長期以來的專利積累優勢,另外一方面卻給小米這樣的年輕公司敲響了警鐘——失去了高通的“保護傘”,可能會面臨其他手機廠商的專利糾紛。

2015年2月,中國反壟斷第一大案塵埃落定:高通認罰60億。

并沒有直接的證據表明,小米自研芯片與高通的反壟斷調查有直接的關系,但就在高通接受調查的2014年,小米開始著手準備自研手機芯片。

除了專利之外,供應鏈危機也是小米造芯的誘因之一。

從成立之初,供應鏈管理就一直是盤旋在小米頭頂的陰影。由于對供應鏈的把控不足,小米經常出現缺貨,造就了小米讓很多人深惡痛絕的“饑餓營銷”。2015年,因為高通驍龍810芯片的發熱問題,小米旗艦手機小米5延遲發布,直到后來爆發供應鏈危機。

小米芯片團隊,就是在這個時間段內成立的。對于造芯這件事,雷軍只給出了一個很簡單的理由:小米要成為偉大的公司,必須掌握核心技術。如果世界前三大手機廠商(蘋果、華為、三星)都掌握了芯片的核心技術,小米想問鼎的話,一定要做長線的、長期的投入。

從后來發生的事情來看,雷軍的判斷很有先見之明,無論是2018年華為芯片被美國制裁,還是2020年OPPO宣布造芯計劃(馬里亞納計劃),都證明了一件事:芯片作為核心技術,不能被卡脖子。

就這樣,小米向著高端制造業的皇冠明珠——芯片進發了。

2.誕生

2014年10月,小米靜悄悄地成立了全資子公司北京松果電子,連開業慶典都沒辦。這么一票人就像特種部隊,沖進了手機芯片的未知路程。

對于當時的情景,雷軍有過這樣的描述:絕大部分人心里都會七上八下,因為不知道沖出去是死是活。而我心里稍微平靜一些,因為我已經做好了干十年的準備。

造芯并非易事,“10億人民幣起步,花10億美元,10年出成果”。華為自研的麒麟芯片雖然成功,但起步更早,在2004年就成立了海思半導體,比小米成立松果電子早了整整十年。

于是,沒有任何芯片研發經驗的松果電子把眼光轉向了“買”。2014年11月,松果電子與大唐電信旗下聯芯科技簽署《SDR1860平臺技術轉讓合同》,以1.03億元的價格得到了聯芯科技開發和持有的SDR1860平臺技術。這是澎湃芯片的技術基礎。

當時,曾有媒體報道松果電子為小米和聯芯的合資公司,但被雙方否認。

松果電子不乏人才,其中有兩員大將,一是CEO朱凌,此前擔任小米BSP團隊的負責人;二是公司監事葉淵博,也是小米員工,當初ARM平臺上最早的Device Tree代碼就是葉淵博從PowerPC平臺移植過來的,還因此引起過一場社區大論戰。

2015年6月,小米迎來一位重要人物加盟——原高通中國區掌門人王翔,擔任小米高級副總裁,負責戰略合作與重要合作伙伴關系。王翔在通信領域的地位舉足輕重,他的加入將會為小米打通芯片研發、供應鏈和產權技術上的相關問題。

隨后,松果電子的發展逐漸步入正軌,小米官方曾分享過松果電子的重要時間節點:

2014年10月,松果電子成立。

2015年4年,前端設計完成。

2015年7月,進行流片(TapeOut,試生產)。芯片流片非常昂貴,一次流片要花費幾百萬美元,一旦失敗這錢就打水漂了。

2015年9月19日,小米樣品回片。松果電子CEO朱凌“特高興”地向雷軍發回流片成功的好消息。雷軍問:“這樣片能不能用?”朱凌回答:“我也不知道,反正剛收到?!?/p>

2015年9月24日凌晨1:43,第一次用澎湃S1芯片撥通電話。

2015年9月26日凌晨1:57,第一次點亮屏幕?!霸谀且惶焱砩?,我心澎湃”,雷軍事后說。

2015年9月,第一次跑通Android。

2015年10年,樣機驗證。

2016年3月,S1 CS(chip select,片選)。

2016年12月,S1量產。

2017年2月,在名為“我心澎湃”的Slogan后面,雷軍正式發布了小米首款自主研發的手機SoC芯片澎湃S1,小米成為繼蘋果、三星、華為之后第四家具有芯片自研能力的手機廠商。

澎湃S1芯片的研發過程比雷軍預想的要順利。雷軍表示,“一開始我猜要花三年時間”,但從立項、設計、研發、流片、測試、量產,小米總共花了28個月。

發布會上,雷軍反復提及了一句話:做芯片,九死一生。不幸的是,一語成讖。澎湃芯片在發布會上的高光,很快就被接下來的殘酷現實所沖淡。

3.流產

澎湃S1是一款中端芯片,搭載在小米5C手機上,主打中低端市場。

小米的這次試水遭遇了巨大的滑鐵盧,反響平平。小米至今未公布小米5C的銷量,而“C”這個后綴也在小米手機中成為絕唱。

究其原因,在于澎湃S1芯片的性能實在有點“拉胯”——關鍵時刻掉鏈子。

在工藝制程方面,澎湃S1采用了28nm工藝,而當時16nm已經成為主流,高通甚至已經推出了10nm的驍龍835。納米數越小,代表工藝制程越先進,手機在功耗、續航、發熱控制等方面的表現越好。

小米5C售價1599元,而在半年前小米發布的搭載了20nm工藝的聯發科X20芯片的紅米Note 4,性能更好,售價更低,消費者當然會用腳投票。

除了性價比之外,還有一個重要的原因:小米5C是一款“單網通”手機。

由于受制于高通的基帶芯片壟斷,小米缺乏相關的通信專利技術,澎湃S1芯片只支持移動4G、3G、2G和聯通2G網絡,不支持聯通3G、4G和電信的所有網絡。

這就意味著,一部分聯通用戶和所有的電信用戶都會望而卻步。

實際上,基帶芯片不僅僅是小米的軟肋,更是全球手機廠商的軟肋。蘋果公司也曾試圖棄高通轉投英特爾,但最終因為英特爾的基帶性能表現差強人意,而不得不再轉向高通。蘋果尚且如此,更遑論在芯片研發領域零經驗的小米了。

最終,小米澎湃S1芯片曇花一現,慘淡收場。在小米十周年傳記《一往無前》一書中,關于澎湃S1芯片的描述只有寥寥數百字。

澎湃S1芯片誕生之后,S2芯片遲遲不見蹤影。

2018年9月,松果電子宣布與阿里旗下的中天微進行芯片合作。此舉讓人們猜測小米已經放棄了自研芯片之路。

兩個月后,名為“好傷心八點半”的網友發帖稱,澎湃S2芯片遭遇巨大困難,“五次流片全部失敗”。

澎湃S2芯片流產了嗎?這是當時人們非常關心的問題。2019年1月,小米產品總監王騰在微博網友的追問下,對澎湃芯片的研發進展做了簡要回復:

澎湃仍然在做,只是跟手機部不是一個部門,具體情況我也不是特別清楚。

一直到2020年8月9日,在小米十周年(8月11日)前夕,雷軍在微博進行發布會預熱,首次公開回答了澎湃系列芯片還做不做的問題。他說:

我們2014年開始做澎湃芯片,2017年發布了第一代,后來的確遇到了巨大困難。但請米粉們放心,這個計劃還在繼續。等有了新的進展,我再告訴大家。

雖然澎湃系列芯片“難產”,但小米的造芯之路卻未中斷。在自研之外,小米也在通過投資探索中國自研造芯的可能性。

4.投資

澎湃S1芯片發布的這一年年底的一天,一個叫王曉波的中年人來到小米五彩城的一間辦公室等待雷軍的面試,這也是王曉波人生中的第一次面試,略微有些拘謹,雷軍遲到了半個小時。

這次會面不太像一次面試,而更像是一次深入的探討和交流。原來,雷軍籌備成立一家基金——也就是2018年9月正式成立的小米長江產業基金——正在物色管理合伙人。雷軍提出了一個讓王曉波印象深刻的概念:中國制造業的黃金十年。

2017年,小米在手機市場取得了不錯的成績。根據IDC咨詢的數據,在中國市場,小米的市場份額為12.4%,比上一年提高了3.5%,排名第四;在全球市場,小米的市場份額為6.3%,比上一年提高了2.7%,排名第五。

此時,小米的一些目標已經陸續達成,雷軍認為小米創業之初改變制造業的夢想,已經從1.0版本上升到了2.0版本,即向中國制造的上游拓展。這也是小米達到一萬億營收的基石——深度參與中國的制造業。

過去,小米通過生態鏈的方式帶動了一批本土手機供應鏈企業的崛起。2011年加入小米工程部的工程師郭峰,早期幾乎每個月都要到日本談判,因為無論是屏幕還是相機模組都依賴日本供應商。而到2019年,小米在南寧召開供應商大會時,面對滿場的中國供應鏈公司,郭峰猛然意識到自己已經很久沒有去日本了。

如今,小米希望通過產業投資的方式,將生態鏈的范圍從手機擴大到整個制造業。

在與雷軍交流之后,王曉波毅然離開了服務近三十年的國企,加入了湖北小米長江產業基金擔任管理合伙人。在此之前,雷軍的項目考察已經開始,也得到了湖北省政府的支持,湖北省政府承諾將作為國有背景對基金進行部分出資。

小米長江產業基金成立之后,雷軍選定了四大核心領域,分別是先進制造、智能制造、工業機器人和無人工廠,芯片是其中的一個細分賽道,也是迄今為止出手最多的一個賽道。

從2019年開始,小米平均每個月會宣布一項投資。如今,小米長江產業基金已經投資了超過50家芯片公司,大多數是純設計的Fabless(芯片設計)企業。這些公司匯集在小米供應鏈和生態的大旗之下,可以幫助小米以及生態鏈企業進行芯片定制。小米長江產業基金2021Q1投資事件。

投資這類企業的意義是,小米將在這個賽道上更多匯集一流的選手到供應鏈和生態的大旗之下,這些公司可以幫助小米實現芯片定制,小米只要定義芯片的核心功能,這些公司就可以幫助實現。樂鑫科技就是其中一個代表。

雷軍曾對現小米集團副總裁高自光提出一個要求:將IoT模組的價格降到十元以下。高自光在全國搜尋優秀的芯片公司,并最終找到了樂鑫科技。此時的樂鑫科技技術并不弱,但無法打開中國市場,每年1000萬片芯片的產能只供給小廠或出口日本。

一番交談之后,雙方一拍即合,樂鑫科技成了小米的物聯網芯片供應商,從此IoT模組的成本逐年下降,而樂鑫科技在小米的品牌背書下,也踏上了發展的快車道,后來也接受了小米的戰略投資。

除了提高上游競爭力,科創板的出現也讓小米獲得了意料之外的回報。

截至2019年12月,科創板開板后的短短5個月之內,已上市和在申報的科創板企業超過180家,小米參與持股的有9家,小米也被稱為科創板推出后的最大贏家。

有人感慨小米的幸運,而雷軍卻說:“我們不是任何形式的投機主義者,只是命運更青睞有準備的人,僅此而已?!?/p>

注:文/趙健,文章來源:甲子光年(公眾號ID:jazzyear),本文為作者獨立觀點,不代表億邦動力網立場。

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