界面新聞?dòng)浾?| 伍洋宇
界面新聞編輯 | 劉方遠(yuǎn)
2024年5月23日早上8點(diǎn)03分，一通電話打到了雷軍的手機(jī)上。
這是一通價(jià)值百億的電話。電話的另一頭，小米上海研發(fā)中心某處實(shí)驗(yàn)室人頭攢動(dòng)，百十來號(hào)人正屏聲圍站在一起，等待見證他們自己的歷史時(shí)刻。
就在前一天下午，這個(gè)在小米內(nèi)部被叫做“新業(yè)務(wù)部”的核心團(tuán)隊(duì)，剛剛得到首批流片回來的3nm芯片。團(tuán)隊(duì)奮戰(zhàn)一個(gè)通宵，24小時(shí)內(nèi)完成了它在手機(jī)上的初步驗(yàn)證，這初步證明了“玄戒O1”芯片流片成功。
電話被接起后，開口說話的人是小米集團(tuán)副總裁、“新業(yè)務(wù)部”負(fù)責(zé)人朱丹。他向雷軍匯報(bào)了這個(gè)好消息。祝賀之余，雷軍答復(fù)稱“挺了不起”。電話隨后又被撥給林斌、盧偉冰、曾學(xué)忠等人。這一天，小米芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)心中的一顆大石終于落地。
撥通第一個(gè)電話是個(gè)重要標(biāo)志，它初步證明小米在3nm制程手機(jī)SoC芯片上自研成功，成為繼蘋果、三星、華為之后，全球范圍內(nèi)第四家有此能力的手機(jī)廠商。
一年后的5月22日晚，雷軍站在北京國家會(huì)議中心主舞臺(tái)上正式講述這個(gè)歷時(shí)十年的造芯故事：2014年小米松果成立，2017年澎湃S1首發(fā)，2019年造芯受阻轉(zhuǎn)戰(zhàn)“小芯片”，2021年重啟大芯片計(jì)劃，2025年玄戒O1發(fā)布。
在提前數(shù)日的鋪陳中，輿論已經(jīng)分為兩派：一派為小米在尖端芯片自研上的重振旗鼓倍感振奮；另一派則不斷拋出對這款芯片自研含金量的諸多質(zhì)疑。
雷軍不諱言小米造芯仍在力爭躋身第一梯隊(duì)。但無需懷疑的是，這是小米沖擊超高端旗艦市場的必選項(xiàng)，也是小米有關(guān)一家硬核科技公司“終局夢想”的決心體現(xiàn)。
“大家不要指望我們一上來就能碾壓、吊打，這不可能?！崩总娬f，“但如果大家看到我們超越蘋果的地方，請為我們鼓個(gè)掌，因?yàn)橐稽c(diǎn)點(diǎn)超越都很難?！?/span>
重啟
2021年初，小米集團(tuán)管理層做出了兩個(gè)決定公司未來十年走向的戰(zhàn)略決策。一個(gè)是不久后便公之于眾的“造車”，另一個(gè)就是蟄伏四年半的“造芯”。
小米在“造芯”上已經(jīng)摔過一跤。2014年，小米同樣帶著長期投入的決心成立了松果公司，開始自研手機(jī)SoC芯片。但最終28nm制程的澎湃S1未得市場認(rèn)可，澎湃S2發(fā)期不定，小米造芯事業(yè)按下暫停鍵。?
不過，中間看似放棄的幾年，小米并沒有停止對芯片研發(fā)的接觸。2017年底，小米產(chǎn)投成立。據(jù)天眼查數(shù)據(jù)，截至2021年4月，其直接參與投資的半導(dǎo)體企業(yè)達(dá)45家。
直到2021年，小米決定重啟大芯片研發(fā)。不過，在具體用什么項(xiàng)目打頭陣的問題上，小米內(nèi)部也有過猶豫和糾結(jié)。當(dāng)時(shí)有許多選擇，是做手機(jī)旗艦SoC，平板旗艦SoC，還是智艙、智駕等車載芯片？
反論討論了很多輪之后他們發(fā)現(xiàn)，無論是雷軍本人還是芯片業(yè)務(wù)的核心團(tuán)隊(duì)，大家內(nèi)心想追求的其實(shí)還是手機(jī)旗艦SoC這顆“皇冠上的珍珠”，雖然這也是最難的路。
再戰(zhàn)“造芯”的小米，狀態(tài)已完全不同。
2021年的小米剛剛在前一年選擇沖擊高端化，并收獲全年銷量大漲20%的戰(zhàn)績，是蘋果之外前五廠商中唯一正向增長的廠商，意氣風(fēng)發(fā)躋身全球前三。而要再繼續(xù)往上走，掌握造芯能力成了必選項(xiàng)。?
復(fù)盤第一次松果的失利，小米得到了幾個(gè)明確的教訓(xùn)。它是一家獨(dú)立于小米外的公司，再加上公司遠(yuǎn)在南京，團(tuán)隊(duì)間的溝通協(xié)作順暢度不夠高，系統(tǒng)與芯片之間難以充分整合。?
“對于手機(jī)公司做芯片而言，說實(shí)話這是大忌?！币幻∶變?nèi)部人士表示，“部門之間必須沒有壁壘，并且利益、想法完全一致，一定要以‘One Team’的形態(tài)存在。”?
因此，小米再次造芯，直接選擇在手機(jī)部下設(shè)一級(jí)部門“新業(yè)務(wù)部”，從第一天起就放在“體內(nèi)”而非“體外”，直接由小米集團(tuán)副總裁朱丹掛帥。這位前摩托羅拉研發(fā)工程師，早在2010年便加入小米成為第54號(hào)員工，先后負(fù)責(zé)過多塊重要業(yè)務(wù)。
彼時(shí)朱丹的首要任務(wù)是組建團(tuán)隊(duì)。最初一批人員來自于內(nèi)部抽調(diào)，但從外部招人卻沒那么容易。
小米造芯秘而不宣，本身就存在解釋成本。一名研發(fā)主管曾一臉愁容地講，集團(tuán)已經(jīng)官宣造車了，但沒有官宣要重啟做大芯片，他打電話聯(lián)系了很多人，根本沒人相信他。
不僅如此，2021年恰逢國內(nèi)芯片創(chuàng)業(yè)大熱，更多從大廠離開的半導(dǎo)體人選擇加入創(chuàng)業(yè)公司而非已經(jīng)失敗過一次的小米。到2021年底，小米新業(yè)務(wù)部僅有兩三百人規(guī)模。
但2022年形勢突變，芯片創(chuàng)業(yè)在一級(jí)市場遇冷。這反而成了小米招攬人才的關(guān)鍵一年，因?yàn)椴簧賱?chuàng)業(yè)公司做不下去了。
“這個(gè)圈子很小，很多人開始發(fā)現(xiàn)一些公司可能不太靠譜，又經(jīng)過一年觀察，發(fā)現(xiàn)小米真的是在認(rèn)真做芯片，而且從公司積累和業(yè)務(wù)邏輯上講，小米確實(shí)具備這個(gè)能力?！鼻笆鰞?nèi)部人士告訴界面新聞。?
這一年，很多行業(yè)老兵加入小米，年底人員規(guī)模接近千人。據(jù)界面新聞了解，在現(xiàn)在小米芯片團(tuán)隊(duì)的2500多人中，大多數(shù)都是研發(fā)人員，小米通過內(nèi)部抽調(diào)技術(shù)專家、外部招聘以及校招來的成員大概各占三分之一。
自研
小米正式立項(xiàng)研發(fā)大芯片之后確定了三個(gè)目標(biāo)：高端旗艦處理器，最先進(jìn)的工藝制程，第一梯隊(duì)的性能表現(xiàn)。
一名小米新業(yè)務(wù)部人士認(rèn)為，小米重啟造芯的核心還是在于認(rèn)知能力。“比如一上來就做旗艦SoC，就是一個(gè)非常重要的認(rèn)知?！彼J(rèn)為手機(jī)公司做芯片一定要從旗艦SoC切入，而不是中端芯片，后者的市場競爭已經(jīng)足夠充分，不需要手機(jī)公司再做一個(gè)這樣無法做出認(rèn)知差異化的產(chǎn)品。
彼時(shí)整個(gè)小米高管團(tuán)隊(duì)都為打好這場仗做足了準(zhǔn)備。據(jù)小米芯片業(yè)務(wù)的一位高管回憶，他入職前第一次見到雷軍時(shí)，對方就帶著平板電腦。兩人交談的近兩小時(shí)中，雷軍提的問題都非常深入非常具體，并且一邊交流一邊記錄。
他當(dāng)時(shí)最大的感受就是，小米對自研芯片這件事是認(rèn)真的，而且已經(jīng)積累了很充足的認(rèn)知。
不過，光有認(rèn)知還不夠，真正開始上手開發(fā)之后，小米需要證明的一個(gè)問題就是，玄戒O1的自研含金量究竟有多少？?
從最核心的構(gòu)成看，玄戒O1的CPU為10核4叢集架構(gòu)，均采用Arm公版IP。用公版IP也是質(zhì)疑小米的聲音中提到最多的點(diǎn)。
IP是指芯片內(nèi)部具有某一特定功能的模塊，在SoC芯片上，拼接IP猶如擺放積木，同樣的積木如何在有限空間內(nèi)搭建出更有能耗比優(yōu)勢的布局，正是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵所在。
事實(shí)上，采用公版IP幾乎是所有具備芯片自研能力的公司曾經(jīng)走過的路，包括蘋果、高通、三星。
小米內(nèi)部人士告訴界面新聞?dòng)浾?，提高自研IP占比必然是一個(gè)長期追求，沒有誰能一蹴而就。
比如蘋果第一代自研芯片A4舉公司之力投入，最終依舊被認(rèn)為高度依賴三星。公司從A6開始采用自研CPU、A11采用自研GPU，逐步以“Arm非公版IP+自研核心”躋身性能第一梯隊(duì)，并逐漸實(shí)現(xiàn)超越。
就第一代旗艦SoC的設(shè)計(jì)工作而言，小米實(shí)際上完成了大量突破工作。
即使是公版IP，也并非“拿來就能用，誰都能用好”，而是需要做大量后端設(shè)計(jì)創(chuàng)新，以及反復(fù)的版圖優(yōu)化等巨量工作，才能獲得很好的性能和功耗表現(xiàn)。
比如此次玄戒O1，在CPU模塊重新設(shè)計(jì)了超過480種以上的標(biāo)準(zhǔn)單元庫，如此數(shù)量幾乎達(dá)到了3nm工藝標(biāo)注庫總數(shù)的1/3。標(biāo)準(zhǔn)單元庫是芯片內(nèi)部最小的邏輯單元，相當(dāng)于摩天大樓的“磚塊”，這樣的設(shè)計(jì)改造沒有足夠的技術(shù)功底無法完成。
另外，玄戒O1超大核最高主頻為3.9GHz，達(dá)到了X925商用的最高主頻。界面新聞?dòng)浾吡私獾?，小米芯?/span>團(tuán)隊(duì)為此做了大量的后端優(yōu)化和底層調(diào)教，反復(fù)迭代了數(shù)百個(gè)版本，最終達(dá)成了高主頻的目標(biāo)。?
Counterpoint高級(jí)分析師Ivan Lam對界面新聞?dòng)浾弑硎?，從自研表現(xiàn)上來看，玄戒O1現(xiàn)階段采用自主研發(fā)應(yīng)用處理器及外掛第三方基帶芯片的路線無可厚非，全球范圍內(nèi)除華為、三星外，幾乎沒有手機(jī)廠商突破基帶集成能力。
在目前已經(jīng)發(fā)布的拆機(jī)實(shí)測中，玄戒O1的CPU負(fù)載能效表現(xiàn)優(yōu)于同為Arm公版IP的天璣9400，并且接近驍龍8 Elite，但在GPU能效表現(xiàn)上稍遜于二者。其綜合性能躋身第一梯隊(duì)。
總而言之，Ivan Lam認(rèn)為，作為首代產(chǎn)品，玄戒O1更多承擔(dān)的是對市場的技術(shù)驗(yàn)證使命。
壓力
八年前澎湃S1正式發(fā)布的時(shí)候，雷軍曾說過，自己在確認(rèn)投片之前曾反復(fù)詢問團(tuán)隊(duì)“真的檢查好了嗎？真的沒問題嗎？”投片是檢驗(yàn)芯片設(shè)計(jì)是否達(dá)到預(yù)期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一次投片通?；ㄙM(fèi)在數(shù)千萬美金，耗時(shí)三個(gè)月及以上。
在玄戒O1上，雷軍反而沒對團(tuán)隊(duì)輸出這么大的壓力。這番信任基礎(chǔ)是一點(diǎn)點(diǎn)建立的。立項(xiàng)之初，朱丹帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)跟雷軍以周為單位開會(huì)，最密集的時(shí)候每周要開三四次。
2024年1月，小米玄戒O1正式投片。5月，正式回片。隨后的一年，新業(yè)務(wù)部經(jīng)歷了漫長的驗(yàn)證調(diào)校過程，包括一輪好幾個(gè)月針對芯片體質(zhì)的測試，軟硬件適配開發(fā)等等。
最終呈現(xiàn)出來的玄戒O1，實(shí)驗(yàn)室跑分達(dá)300萬。首發(fā)搭載玄戒O1的小米15S Pro整機(jī)常溫實(shí)測單核性能成績3008分，蘋果A18 Pro為3529分；多核成績超過9500分，略優(yōu)于A18 Pro。?
不過，雖然性能表現(xiàn)超過了很多人的預(yù)期，但小米芯片團(tuán)隊(duì)此刻依然面對巨大的壓力。他們將密切關(guān)注產(chǎn)品上市后的用戶反饋，這涉及發(fā)熱、功耗等方方面面。產(chǎn)品最終能賣得出去，才能支撐起芯片業(yè)務(wù)的未來。?
在發(fā)布會(huì)上，雷軍算了一筆賬，像O1這樣規(guī)格的旗艦芯片，如果只賣100萬臺(tái)的話，平均到每臺(tái)手機(jī)的芯片研發(fā)成本就超過了1000美金?！叭绻麤]有足夠的裝機(jī)量，再好的芯片也是賠錢的買賣。”
這樣的壓力其實(shí)一直伴隨著小米芯片團(tuán)隊(duì)。作為一個(gè)四年內(nèi)迅速生長起來的組織，小米新業(yè)務(wù)部面臨的是一邊組建團(tuán)隊(duì)、建立流程，一邊產(chǎn)品定義、技術(shù)研發(fā)的綜合能力的大考。“從很多方面來看，在芯片行業(yè)都找不可以參考的成功歷史經(jīng)驗(yàn)。?
但四年半的研發(fā)歷程，雷軍沒有下過什么軍令狀，反倒會(huì)偶爾給團(tuán)隊(duì)減壓?！白鲂酒鸵€(wěn)扎穩(wěn)打，不要期望一蹴而就，第一代你們做出來口碑不要崩，就已經(jīng)算是相當(dāng)成功了。”?
時(shí)間往前撥兩年，2023年5月12日，這天朱丹正在跟關(guān)鍵供應(yīng)商開會(huì)，突然一則整個(gè)業(yè)界為之震動(dòng)的消息傳來：OPPO哲庫宣布關(guān)停，終止芯片自研業(yè)務(wù)。這家成立不足4年、投入已超百億的芯片設(shè)計(jì)公司，其3000人團(tuán)隊(duì)原地解散。
雖說造芯九死一生是常態(tài)，但哲庫的突然關(guān)停難免對小米芯片團(tuán)隊(duì)的心態(tài)造成沖擊。很快，雷軍的電話打了過來。他向朱丹傳達(dá)的信息很簡單：跟新業(yè)務(wù)的同學(xué)們做好溝通，我們會(huì)堅(jiān)定做芯片。?
幾天后，新業(yè)務(wù)部舉行了一場“All Hands Meeting”（全員會(huì)），對內(nèi)傳遞此次造芯“以我為主”的邏輯，外界變化不會(huì)對其態(tài)度有所動(dòng)搖。
一名員工略帶戲謔回憶說，那天大家去開會(huì)的時(shí)候，敦促互相趕緊刷門禁，看還能不能刷開。
在小米，芯片是一個(gè)“10年500億投入”的長期計(jì)劃。目前為止，其投入已超135億，單是今年的預(yù)算就有60億。雷軍表示公司會(huì)堅(jiān)決扛住壓力，下個(gè)五年，在核心技術(shù)研發(fā)上，小米決定再投入2000億。
囿于保密要求，小米芯片很多專利技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)近期才陸續(xù)進(jìn)入申請階段。盡管許多人都有過SoC研發(fā)經(jīng)歷，但在他們看來，研發(fā)玄戒O1的艱難與興奮程度依然可以在其職業(yè)生涯中排進(jìn)前三。
“我們內(nèi)部反復(fù)討論過，包括從各個(gè)公司來的同事，大家一致認(rèn)為玄戒O1對我們每一個(gè)人來說都是超綱的，它是一個(gè)在復(fù)雜產(chǎn)業(yè)環(huán)境、復(fù)雜技術(shù)條件下誕生的從0到1的稀缺經(jīng)歷。”
5月22日發(fā)布會(huì)當(dāng)晚，一位科技博主的《小米自研玄戒O1芯片深度評測》視頻在B站上線，這是全網(wǎng)首個(gè)拆解玄戒O1芯片的視頻。流量瞬間涌入，最高同時(shí)在線觀看達(dá)10萬人，充分反映了外界對小米自研芯片的真實(shí)表現(xiàn)充滿好奇。
小米芯片團(tuán)隊(duì)可以短暫松一口氣，但現(xiàn)實(shí)不會(huì)允許他們放松太久。一些員工馬上就要去到小米之家，親自面向消費(fèi)者售賣搭載玄戒O1芯片的小米15S Pro——那是他們真正接受市場檢驗(yàn)的地方。
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