从ISP到AP，手机企业造芯进阶到底有多难？

　　近日，有数码博主爆料OPPO自研的手机AP（应用处理器）将在2023年第二季度流片，第三季度量产。这也是2022年4月以来，行业人士又一次爆料OPPO自研手机AP将在2023年量产的消息。从2021年12月发布首款自研NPU，到2022年12月发布自研音频SoC芯片，OPPO在芯片研发上可谓步履不停。当手机的同质化竞争蔓延到高端机型，差异化、个性化发展已经成为头部厂牌的共识，按需开发的自研芯片成为新一轮火拼对象。但是，手机AP的设计难度与专用类芯片不可同日而语，即便研发出AP，也要考虑是否集成基带，以及从＂能用＂到＂好用＂的迭代。对于OPPO等国内手机厂商而言，芯片自研＂关关难过＂，但是，造芯这条路上，只有披荆斩棘，＂关关难过关关过＂才能＂事事难成事事成＂。 国内手机厂商造芯第一步：专用芯片小试牛刀   2022年，手机市场需求持续低迷，高端机型成为＂冷年＂之中为数不多的增长动能。Counterpoint数据显示，2022年第二季度，全球高端智能手机的平均销售价格同比增长8%，达到创纪录的780美元。1000美元及以上价格段的智能手机销售额同比增长94%。在销量方面，高端市场连续第九个季度表现优于全球智能手机市场整体水平。 2022年第二季度全球高端手机不同价格区间的市场占比及同比增长率 数据来源：Counterpoint   通过高端手机守住基本盘，成为手机厂商的共同选择。但是，在高端化机型的竞争中，单纯在配置和堆料上下功夫，只会使手机厂商在同质化的道路上持续内耗。如何带来差异化乃至个性化的用户体验，对手机厂商的产品设计和垂直整合能力提出了更高的要求。  以手机影像为例，除了更多的摄像头和更高的主摄像素，＂人文标签＂成为手机厂商新的宣传点。比如OPPO Find X5 Pro追求对20世纪90年代面世的哈苏XPAN宽画幅相机的还原，vivo X70系列寻求对Biotar、Distagon、Sonnar和Planar四款蔡司经典镜头的再现。这一方面提升了手机摄影体验，另一方面也用不同的影像风格彰显旗舰机型的差异化路线，从功能和情怀等不同层次为消费者带来新鲜感。  2021年至今，国内手机厂商的自研热情在专用芯片迎来了一波爆发。 vivo在2021年9月推出了自研独立ISP芯片V1，作为通用处理器难以满足用户个性化或重度拍摄需求的补充。目前，vivo的自研ISP已经迭代至第三代。 小米2021年3月推出ISP澎湃C1,后续又推出了快充芯片澎湃P1和电池管理芯片澎湃G1,且P1和G1组成了小米澎湃电池管理系统，实现了自研芯片之间的联动。  OPPO的芯片自研，也是从影像专用芯片起步。2021年12月发布的首款自研芯片马里亚纳MariSilicon X是一款影像NPU，基于AI算法、AI降噪、实时RAW计算等能力，为OPPO追求＂自然、舒适、符合记忆＂的手机影像理念提供算力算法支持。2022年12月发布的马里亚纳MariSilicon Y则面向无损音质这一新的消费趋势和用户的个性化聆听体验，是一款蓝牙音频SoC芯片，通过更高的传输速率和无损压缩率更高的编解码技术，更好地满足高解析度流媒体的传输要求。而NPU提供的AI算力，能够在耳机端实现声音分离，支持用户分别调节人声、鼓声、贝斯等音轨，满足个性化的聆听需求。   此类专用芯片的着眼点，在于协同第三方公司的手机处理器提升用户体验，并增加手机的差异化和高端化卖点。不过，要实现手机软硬件的一体化和功能整合，最大化实现产品定义阶段的目标功能，像苹果、华为一样自研手机AP乃至SoC（内置基带的手机处理器，或AP+外挂基带的手机处理器）显然是＂一劳永逸＂的选择。 OPPO和小米都曾展现出攻坚AP及SoC的意志。OPPO创始人兼首席执行官陈明永曾表示：＂自研芯片马里亚纳 MariSilicon X只是OPPO的一小步。未来将脚踏实地做自研芯片，咬定青山不放松。＂小米集团手机部ISP芯片架构师左坤隆也表示，将以澎湃C1为起点，重新出发，回到手机SoC芯片的设计制造当中去。 手机厂商自研AP：关关难过关关过   行业观察人士指出，手机厂商自研AP有四点好处。一是降低采购成本，提升议价空间。二是提升对软件系统的优化力度。安卓手机通常提供三年的软件更新周期，而苹果能提供大约五年的iOS更新。相比使用第三方处理器，自研处理器使手机厂商能够更好地控制产品，优化对软件的支持。三是提升手机软硬件的协调性，实现更长的电池寿命、更好的 RAM 管理、更丰富的软件功能、更差异化的摄影算法等。四是更好地提升用户体验。设计定制芯片可以优先实现品牌生态系统的特色功能，使用户体验对于消费者更具吸引力。  收益往往与付出成正比。手机自研AP的种种优势，建立在更加复杂的研发过程和更高的技术门槛上。创道硬科技创始人步日欣向《中国电子报》记者表示，从NPU到AP，属于从专用芯片到通用芯片，芯片架构更复杂、处理能力要求更高，对芯片厂商的综合能力和技术积累要求更高。  ＂手机厂商要自研手机SoC，除了在芯片领域有足够的技术实力之外，还要求自己产品的量足够大，支撑起自研芯片的生态，目前全球也只有像苹果、三星、华为这样的大厂商，有这样的技术实力和产品生态。＂步日欣说。 而研发AP也并不是手机处理器的终点。下一步还要考虑是外挂基带还是研发一款整合基带的手机SoC。集成基带有着降低功耗、提升手机续航表现、缩小处理器整体面积等多种优势，但集成基带的SoC开发难度远在AP之上，即便是已经推出了十代自研AP的苹果，也在攻坚的路上。 芯谋研究企业服务部总监王笑龙向记者表示，手机AP的研发可以购买Arm的CPU和GPU架构再进行定制化开发，而基带的难度更大。要开发并集成基带，需要招募到掌握蜂窝通信的人才，且开发工作量较为饱满，周期也相对长，包括写协议、后期的各种场测，以及兼容各国制式等等，一般需要1500人以上的团队规模。  即便开发出了AP与基带整合的手机SoC,要搭载在高端机大量出货，往往还需要持续地迭代更新和软硬件的生态积累。王笑龙表示，手机处理器的开发需要时间积淀，从业内的先例来看，往往需要三代左右的产品迭代周期，才能从＂能用＂走向＂好用＂。 重重挑战人才最缺：聚沙成塔靠坚持  种种信息显示，OPPO在其自研芯片版图上，已经在组织、人才、资金上倾斜了一定的资源。 从组织来看，如今站在马里亚纳计划背后的主要芯片团队是OPPO的全资芯片公司哲库科技。各大高校发布的校招信息显示，哲库科技（上海）有限公司创立于2019年，聚焦软硬件系统和高端手机芯片研发设计，核心团队以芯片设计和研发相关领域的行业人才为主，其企业使命介绍中也包含对MariSilicon X的介绍。而近期爆料OPPO自研手机AP流片信息的数码博主＂手机晶片达人＂也在博文中写道＂哲库加油＂。  在人才方面，哲库自2021年以来积极推进校招和社招，充实芯片研发团队。哲库2022年12月的社招岗位覆盖系统架构、数字设计、模拟/射频、软件开发等12个方向的80个岗位，涉及AI处理器、NPU、SoC、AP、数字IC、模拟IC、通信类芯片等多种芯片品类的设计、开发和验证。 在资金方面，据东莞发布消息，OPPO芯片研发中心项目用地于2022年12月摘牌，投资总额45亿元。近期有媒体报道称OPPO首席产品官、一加创始人刘作虎表示，OPPO将在未来3年单独为一加投入100亿元资金，在具体的投入方向上，一加将从CPU、内存和存储这三个角度切入，未来将计划自研存储芯片，OPPO的马里亚纳X芯片也有望在一加手机上使用。  其中，考验最大的还是人才。步日欣指出，手机厂商做SoC自研的队伍，大部分还是从展锐、联发科等第三方手机芯片公司分流出来的，如果手机厂商自研成为常态，人才储备必然会面临挑战。王笑龙表示，手机公司除了招募人才，也可以委托芯片设计公司执行一部分工作。  但无论如何筹建核心研发团队，要将＂造芯＂真正转化为手机产品的优势，OPPO等手机厂商的路还很长。从专用芯片到模块、功能更加复杂的AP，再到如何集成基带，搭载哪些机型，后续如何随新的手机进行产品迭代，都是手机厂商需要思考的问题。在这条路上，更重要的不是谁能走得最快，而是谁能积累更深、走得更远。
　　喜报！又一家电企业用上自研MCU芯片
　　MCU芯片又成香饽饽
　　作者丨 张心怡  编辑丨邱江勇 美编丨马利亚 监制丨连晓东