最近這段時(shí)間手機(jī)行業(yè)可以說相當(dāng)?shù)臒狒[，一方面高通與聯(lián)發(fā)科都先后推出了新一代旗艦移動(dòng)平臺(tái)，一大批新款旗艦機(jī)型不是已經(jīng)發(fā)布、就是正在發(fā)布的路上。
另一方面，“自研芯片”在2021年無疑成為了幾大頭部品牌追逐的熱門話題。從年初小米公布的自研ISP澎湃C1、到年中的vivo的自研ISP悅影V1，再到不久前OPPO發(fā)布的自研影像專用NPU馬里亞納X和小米的自研120W充電芯片澎湃P1，短短一年時(shí)間里我們就迎來了三個(gè)品牌、四款自研手機(jī)芯片的亮相。
平心而論，這些“手機(jī)芯片”雖然并不屬于大家所認(rèn)知的SoC或AP（應(yīng)用處理器，也就是SoC去掉基帶部分）方案，但不可否認(rèn)的是，這些品牌推出自研芯片，客觀上確實(shí)給相應(yīng)的機(jī)型帶來了獨(dú)一無二的功能體驗(yàn)。同時(shí)在它們的研發(fā)、制造過程中，誰也說不準(zhǔn)他們是不是已經(jīng)積累了對(duì)于先進(jìn)制程、復(fù)雜大芯片設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。
不過今天我們要討論的，并不是手機(jī)廠商什么時(shí)候能造出自研SoC，相反我們會(huì)將視線繼續(xù)集中在這類“功能性小芯片”上。結(jié)合智能手機(jī)本身當(dāng)前的硬件架構(gòu)和市場(chǎng)需求，來與大家一起探討這樣一個(gè)問題，那就是對(duì)于手機(jī)廠商來說，在最終造出自研SoC之類的“大芯片”之前，他們還有哪些部件可以通過自研來“練手”？
雖然我們總說，手機(jī)是高科技產(chǎn)品。但也正因如此，在當(dāng)前的半導(dǎo)體技術(shù)體系下，手機(jī)的主板面積其實(shí)是越做越小，同時(shí)內(nèi)部的芯片集成度也越來越高。
這意味著什么？這里以TechInsights對(duì)谷歌Pixel6 Pro的拆解結(jié)果為例，在碩大的機(jī)身里實(shí)際上真正安裝有芯片的主板，只是一個(gè)面積非常小的框架。而在這個(gè)框架上，除了微小的電容、電阻，以及各種數(shù)據(jù)線接口外，真正起到功能作用的芯片總共也才不過31顆而已。
進(jìn)一步探究這些芯片的型號(hào)和用途，基本上可以將其分為8個(gè)大類，分別為：
應(yīng)用處理器：1顆（谷歌向三星定制的Tensor芯片）
內(nèi)存和閃存：2顆（三星生產(chǎn)的閃存和內(nèi)存）
電源管理芯片：11顆（來自三星、NXP、美信，包括有線充電管理、無線充電管理、電源保護(hù)、供電管理幾個(gè)細(xì)分類別）
基帶與射頻芯片：9顆（來自三星和Skyworks）
連接相關(guān)芯片：3顆（來自意法半導(dǎo)體和博通，負(fù)責(zé)NFC、藍(lán)牙、WiFi和GPS功能）
音頻芯片：3顆（來自Cirrus Logic，包含揚(yáng)聲器功放和音頻解碼功能）
屏幕觸控芯片：1顆
安全加密芯片：1顆（谷歌自研Titan M）
發(fā)現(xiàn)了嗎？實(shí)際上，如今智能手機(jī)的內(nèi)部芯片數(shù)量既沒有許多朋友想象的那么多，而且真正留給終端廠商“自行發(fā)揮”的空間也并不多。
為什么我們這么說？首先大家要知道，手機(jī)行業(yè)在發(fā)展了這么多年后，很多領(lǐng)域其實(shí)都已經(jīng)形成了非常高的技術(shù)和專利壁壘。手機(jī)廠商在這些領(lǐng)域不只是技術(shù)上極難實(shí)現(xiàn)“自研”，就算真造出芯片也很可能要面臨專利方面的問題，或者是幾乎不具備實(shí)用價(jià)值。
比如，很典型的就是手機(jī)的基帶和射頻、以及藍(lán)牙和WiFi等連接功能相關(guān)芯片。一方面，全行業(yè)就只有一只手都能數(shù)的出來的廠商，把握著各種基帶、無線標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的核心專利；另一方面，大家不要忘了手機(jī)的無線連接能力是要配合運(yùn)營商的基站、配合家中的WiFi路由器才能發(fā)揮作用，就算有手機(jī)廠商自主研發(fā)了無線芯片，也很有可能會(huì)與其他品牌的基站方案、路由器方案配合使用時(shí)出現(xiàn)“水土不服”的情況，從而難以發(fā)揮性能。
AKM、ESS、Cirrus Logic等大廠的音頻IC性能已經(jīng)極為出色，沒有額外提升的必要
其次，還有一類芯片雖然技術(shù)壁壘不算特別高，但相關(guān)技術(shù)已經(jīng)極度成熟、幾乎沒有進(jìn)行自研改進(jìn)的需求，例如音頻芯片、觸控芯片就都屬于這一類別。對(duì)于如今的智能手機(jī)來說，它們所使用的音頻方案也好、觸控技術(shù)也罷，壓根就沒達(dá)到相關(guān)芯片供應(yīng)商的“潛力極限”。而對(duì)于手機(jī)廠商來說，自研這類芯片的結(jié)果很可能用戶體驗(yàn)還不如供應(yīng)商輕輕松松就能搞出來的公版方案好，因此也幾乎沒有必要。
正因如此，我們看到，整個(gè)2021年幾款手機(jī)廠商所公布的自研芯片，幾乎都集中在了用于增強(qiáng)手機(jī)拍照處理能力的ISP、NPU，以及用于加快手機(jī)充電速度和改善電池容量的電源管理芯片（PMU）上。很顯然，手機(jī)廠商之所以選擇在這些領(lǐng)域自研芯片，一是因?yàn)橄M(fèi)者對(duì)于手機(jī)的拍照、快充確實(shí)有著很強(qiáng)的需求，自研芯片能夠明顯改善體驗(yàn)；其二則是因?yàn)椋@些領(lǐng)域本身的技術(shù)壁壘相對(duì)不那么高，而且供應(yīng)商提供的產(chǎn)品也確實(shí)可能不夠用，因此“自研”才顯得既必要、而且又特別能見成效。
明白了這個(gè)道理，我們?cè)倩剡^頭來看如今市面上各大旗艦機(jī)型的配置和功能，就不難梳理出可能性更大的“自研芯片”方向了。
首先，獨(dú)立的顯示增強(qiáng)芯片是我們?nèi)咨钫J(rèn)為，比較可能出現(xiàn)在未來智能手機(jī)中的“廠商自研方案”。之所以這么說，一方面是因?yàn)閺谋旧淼墓δ苄陨蟻砜?，?dú)立的顯示輔助芯片主要可以解決三個(gè)問題。一是能夠輔助矯正屏幕顏色，同時(shí)使得自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)更自然柔和、增強(qiáng)屏幕觀感；二是可以對(duì)手機(jī)正在播放的視頻進(jìn)行分辨率提升、插幀、色彩增強(qiáng)等處理，且功耗比使用CPU要低得多；最后，在游戲場(chǎng)景中獨(dú)立的顯示輔助芯片還可以通過插幀的方式，變相地成倍降低GPU的實(shí)際負(fù)載，從而起到節(jié)能降溫、延長(zhǎng)續(xù)航的作用。
另一方面，“獨(dú)立顯示增強(qiáng)芯片”如今在手機(jī)行業(yè)其實(shí)并不是什么新玩意了。特別是隨著近年來消費(fèi)者對(duì)于顯示質(zhì)量、游戲流暢度和續(xù)航能力越來越在意，獨(dú)立顯示增強(qiáng)芯片開始被越來越多的機(jī)型搭載，并取得了不錯(cuò)的用戶口碑。
最重要的是，由于相關(guān)供應(yīng)商并不注重對(duì)終端市場(chǎng)的宣傳，“獨(dú)立顯示增強(qiáng)芯片”雖然市場(chǎng)需求存在，消費(fèi)者對(duì)其卻幾乎并沒有什么“品牌信仰”。在這種情況下，手機(jī)廠商出手自研不僅可以打造出更具差異化的功能，也容易于被市場(chǎng)接受。
除了顯示增強(qiáng)芯片，獨(dú)立安全加密芯片同樣也是下一階段可能被手機(jī)廠商提上自研日程的項(xiàng)目之一。事實(shí)上，縱觀智能手機(jī)的發(fā)展史，過去其實(shí)有過一些機(jī)型搭載獨(dú)立加密芯片的例子，與其他機(jī)型相比，這類“安全手機(jī)”普遍可以實(shí)現(xiàn)級(jí)別更高的隱私防護(hù)，甚至是用作一些特定的金融場(chǎng)景。
谷歌的Pixel手機(jī)這幾代一直有搭載自研的獨(dú)立Titan M安全芯片
更不要說，如今消費(fèi)者對(duì)于“隱私”和“安全”的重視與日俱增，再加上數(shù)字貨幣如今也正在日益流行。在這樣的背景下，手機(jī)廠商研發(fā)具備國內(nèi)自主標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立安全芯片不只是可以賺到口碑，而且還有可能會(huì)帶來一些短時(shí)間內(nèi)難以被超越的實(shí)際功能優(yōu)勢(shì)，或是有助于打開企業(yè)級(jí)市場(chǎng)。
當(dāng)然，說了這么多，我們最終還是希望在一次次用小芯片“練手”后，大家最終可以迎來更多終端廠商自研SoC的局面。畢竟這不只是個(gè)“面子問題”，而是更有望為消費(fèi)者帶來實(shí)際的實(shí)惠。不過芯片這件事向來是急不得的，對(duì)于我們而言，目前也只能懷著包容的心態(tài)，耐心等待相關(guān)廠商進(jìn)一步的好消息了。
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