【文/ 遠(yuǎn)川科技評(píng)論】

不啰唆了，直接進(jìn)入主題：

問(wèn)題一：玄戒O1是不是國(guó)產(chǎn)芯片？

這個(gè)問(wèn)題可以換成另一個(gè)問(wèn)題：蘋(píng)果大名鼎鼎的A系列SoC，算不算“美國(guó)芯片”？

作為當(dāng)下同行對(duì)標(biāo)與學(xué)習(xí)的對(duì)象，蘋(píng)果A系列的開(kāi)山之作A4芯片，在十五年前的初次登場(chǎng)其實(shí)算不上體面。

超過(guò)1個(gè)小時(shí)的發(fā)布會(huì)上，A4芯片在PPT上的停留時(shí)間加起來(lái)不到20秒。產(chǎn)業(yè)界對(duì)A4普遍持“套殼三星”的嘲諷態(tài)度，但這已經(jīng)是蘋(píng)果最大限度資源投入的結(jié)果。

A4在蘋(píng)果第一代iPad發(fā)布會(huì)上初次亮相

為了這顆芯片，蘋(píng)果請(qǐng)來(lái)了傳奇芯片架構(gòu)師Jim Keller、IBM頂級(jí)工程師Johny Srouji，以及通過(guò)收購(gòu)PA Semi吸納的“大D哥”Daniel Dobberpuhl（領(lǐng)導(dǎo)了Alpha和StrongARM項(xiàng)目）等一眾硅谷芯片設(shè)計(jì)頂級(jí)人才。

隨后，蘋(píng)果又收購(gòu)了一家做主頻加速的芯片設(shè)計(jì)公司Intrinsity，這也是A4被認(rèn)為和三星S5PC110“同父異母”的原因——三星采用了Intrinsity的技術(shù)開(kāi)發(fā)了S5PC110芯片，搭載后者的三星Galaxy S大賣特賣，是iPhone的頭號(hào)競(jìng)爭(zhēng)者。

而投入重金招兵買馬，蘋(píng)果才算完成了一顆芯片生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)。

一般來(lái)說(shuō)，芯片可以劃分為設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三大環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)獨(dú)立存在，相互協(xié)作又涇渭分明，構(gòu)成了集成電路產(chǎn)業(yè)最大的特征：全球化語(yǔ)境下的高度分工。

在芯片設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)，又需要用到新思、Cadence、Mentor Graphics（被西門(mén)子收購(gòu)更名為Siemens EDA）開(kāi)發(fā)的EDA工具，以及ARM為代表的公司開(kāi)發(fā)的芯片IP。

EDA和IP是芯片工程師的Photoshop與素材庫(kù)，把畫(huà)電路變成了素材排列組合+寫(xiě)代碼的腦力活。在指甲蓋大小的芯片里集成上百億晶體管，離開(kāi)了EDA顯然是天方夜譚。

芯片設(shè)計(jì)完成后，流片和生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以由臺(tái)積電、三星電子、格羅方德這類代工廠完成。這些代工廠又需要使用ASML提供的光刻機(jī)，應(yīng)用材料提供的刻蝕設(shè)備，東京電子提供的涂膠顯影設(shè)備，科磊提供的檢測(cè)設(shè)備。

一臺(tái)EUV光刻機(jī)由幾萬(wàn)個(gè)零件組成，其中最核心的零部件是蔡司提供的反射鏡片和Cymer提供的光源——通過(guò)每秒5萬(wàn)次二氧化碳激光轟擊液態(tài)錫，產(chǎn)生強(qiáng)度足夠大的EUV光源。這是美國(guó)限制EUV光刻機(jī)出口的技術(shù)源頭。

High-NA EUV光刻機(jī)鏡片，蔡司將其形容為“世界上最精確的鏡子”

而在生產(chǎn)過(guò)程中，以光刻膠為代表的半導(dǎo)體材料，大多由信越化學(xué)和羅姆這些公司供應(yīng)。

封測(cè)環(huán)節(jié)的領(lǐng)頭羊是中國(guó)臺(tái)灣的日月光，美國(guó)的Amkor，中國(guó)大陸的長(zhǎng)電科技、通富微電等等，但除了中國(guó)大陸，大部分工廠都建設(shè)在東南亞。

從設(shè)計(jì)電路到終端設(shè)備上點(diǎn)亮，一顆芯片游歷的國(guó)家和地區(qū)很可能超過(guò)了地球上80%的人類。蘋(píng)果、三星、華為和小米這些手機(jī)品牌，完成的其實(shí)是其中一個(gè)環(huán)節(jié)，即芯片設(shè)計(jì)。

把芯片視為樂(lè)高積木，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以比作拼裝圖紙。這個(gè)過(guò)程中，日本公司提供積木的生產(chǎn)材料，臺(tái)積電或三星電子完成生產(chǎn)，在東南亞進(jìn)行包裝，最后擺在貨架上。

如果我們將“國(guó)產(chǎn)芯片”定義為芯片的知識(shí)產(chǎn)權(quán)由該國(guó)公司掌握，那么蘋(píng)果的A系列，小米的玄戒O1都屬于“國(guó)產(chǎn)芯片”。

但倘若“國(guó)產(chǎn)芯片”的定義是“芯片的全部生產(chǎn)流程都由一國(guó)公司完成，并且生產(chǎn)線上所有設(shè)備及其零部件都由一國(guó)公司供應(yīng)”，那么全世界沒(méi)有任何一部手機(jī)里的SoC可以被稱為“國(guó)產(chǎn)芯片”。

現(xiàn)在沒(méi)有，過(guò)去沒(méi)有，將來(lái)也很可能不會(huì)有。

問(wèn)題二：玄戒O1是不是自研芯片？

玄戒O1在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了ARM提供的公版IP，這也衍生出了另一個(gè)問(wèn)題：玄戒O1是不是自研芯片？

IP是指芯片內(nèi)部能夠執(zhí)行某一特定功能的電路，一顆芯片由多個(gè)IP“拼接”而成，一顆SoC芯片可以達(dá)到幾十上百個(gè)。

芯片設(shè)計(jì)的過(guò)程就像拼積木，積木就是IP。不同公司用同樣的積木，有的可以拼成別墅，有的可以拼成城堡，這就是蘋(píng)果和小米的工作。

ARM出現(xiàn)之前，芯片IP大多由芯片設(shè)計(jì)公司自行設(shè)計(jì)，承擔(dān)后續(xù)的驗(yàn)證和調(diào)試，一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字IP驗(yàn)證成本在10萬(wàn)-50萬(wàn)美元，一顆CPU則在200萬(wàn)美元以上，驗(yàn)證時(shí)間從3個(gè)月到兩三年。

高投入和長(zhǎng)周期拖垮了無(wú)數(shù)芯片設(shè)計(jì)公司，也為ARM開(kāi)辟了市場(chǎng)空間。ARM不做芯片設(shè)計(jì)，專司架構(gòu)和IP研發(fā)，通過(guò)授權(quán)的方式為芯片設(shè)計(jì)公司提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IP。后者可以通過(guò)購(gòu)買ARM現(xiàn)成的IP“拼接”成芯片產(chǎn)品，也可以ARM IP+自研IP。

ARM的授權(quán)模式和良心收費(fèi)，讓想擁有自己芯片的公司大幅降低了設(shè)計(jì)成本，整體拉低了行業(yè)門(mén)檻。從2000年至今，全球芯片設(shè)計(jì)公司的數(shù)量從200多家增長(zhǎng)到超過(guò)1000家。

ARM也提供定制化IP服務(wù)，即公版IP對(duì)應(yīng)的非公版IP，設(shè)計(jì)公司可以按照需求對(duì)IP進(jìn)行定制化修改，除了收費(fèi)更貴之外，設(shè)計(jì)公司還得承受后續(xù)驗(yàn)證的時(shí)間成本以及可靠性風(fēng)險(xiǎn)，可謂機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)同在。

蘋(píng)果、高通、三星均采用或采用過(guò)非公版IP，但結(jié)局各有不同。

蘋(píng)果的A系列芯片從第三代A6開(kāi)始采用ARM非公版IP，自研Swift核心，性能開(kāi)始對(duì)齊頂級(jí)SoC，到第四代A7反超友商。

高通則比較坎坷，從驍龍820開(kāi)始自研Kryo核心，后又因?yàn)檠邪l(fā)成本過(guò)高以及下游軟件適配問(wèn)題，轉(zhuǎn)向公版IP+非公版IP定制的模式。直到2021年收購(gòu)脫胎于蘋(píng)果芯片團(tuán)隊(duì)的Nuvia，基于后者的自研核心推出Oryon核心，“去ARM化”才慢慢走向正軌。

最悲劇的是三星，2016年推出第一代采用自研核心Mongoose的Exynos 8890，欲與同期高通驍龍820打擂臺(tái)，結(jié)果功耗爆炸，能耗比感人。最后一代Exynos 990還被歐洲消費(fèi)者貼臉開(kāi)大，聯(lián)名要求更換為高通驍龍。

用同樣的積木，可以設(shè)計(jì)不同的排列組合方式，這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程可以視為“自研”。但在集成電路產(chǎn)業(yè)，決定芯片好壞的指標(biāo)通常是具體清晰的參數(shù)規(guī)格，以及與軟件搭配組合形成的差異化體驗(yàn)。