小米自研芯片不是你想的那样！雷军回顾造芯七年

芯东西（ID：aichip001）

作者 | 心缘

编辑 | 漠影

芯东西3月30日报道，刚刚，小米推出一颗澎湃C1芯片，搭载在小米首款折叠屏手机中。

小米造芯一直备受业界关注。去年小米十周年演讲前夕，被问到“澎湃芯片还做不做”时，小米集团董事长兼CEO雷军承认“确实遇到了巨大困难，但这个计划还在继续。等有了新的进展，再告诉大家”。

如今，到了小米公布新进展的时刻。

小米2014年开始立项做澎湃芯片，2017年初发布了澎湃S1。雷军说，“我们的芯片之路到今天为止，已经走了7年，历经了重重的困难与挫折，也历经了无数的热血的奋斗与突破，我们的脚步从来没有停止过。”

“这一款澎湃C1是小米芯片之路上的一小步，也是小米影像技术的里程碑。”雷军坦言，“我知道，这条路很漫长，我们心怀敬畏，这条路也充满了险阻，但小米从来最不缺的就是耐性和毅力。我们向着更高、更险峻的技术高峰持续地攀登，为用户提供更出色的体验，我们探索的脚步不断，澎湃的涛声永不停息。”

一、首款自研专业影像芯片：更精细3A处理

不同于苹果A系列芯片、华为麒麟系列芯片、高通骁龙系列芯片，也不同于小米曾自研的第一款芯片澎湃S1，今日小米推出的澎湃芯片不是集成芯片（SoC），而是一颗独立于主板之上的专业影像芯片ISP 。

手机SoC芯片包括CPU、GPU、ISP、DSP、基带等不同功能的模块组合，分管计算、图像、通信等不同任务，而ISP主要处理的任务是相机数据，中文名为图像信号处理芯片。

一颗出色的ISP能更好地处理手机镜头中采集的色彩、光线等信息，优化拍摄影像的效果。

而当手机SoC中封装的ISP无法满足小米手机对影像水准的需求时，一款独立ISP的必要性便体现出来。

澎湃C1为小米自研ISP，能做到更精细、更先进的3A处理 ，采用双滤波器配置，可实现高低频信号并行处理，数字信号处理效率提升100% ，同时对CPU和内存的占用非常低。

配合自研算法 ，澎湃C1更快、更精准的AF 对焦性能，可大幅提高暗光、小物体及平坦区域对焦能力；其更精准的AWB 白平衡算法，可精准还原复杂混合环境光源环境；澎湃C1还有更准确的AE 曝光策略、更佳的夜景对比度以及高动态场景表现。

澎湃C1搭载于小米新折叠屏手机MIX FOLD中，该手机搭载的SoC是高通骁龙888旗舰处理器。

小米没有做SoC，一方面可能是因为SoC难度更大，另一方面是业界已有成熟的选择，而自研ISP能更有针对性地优化影像处理效果，更能直接赋能产品。

二、时隔四年，澎湃归来

小米造芯最早可以追溯到2014年。

2014年10月，小米与联芯合力创办了一家全资子公司，名为松果电子，采用28nm制程的手机芯片“澎湃S1”开始立项。该芯片次年7月首次流片，9月回片，9月24日凌晨1点48分第一次拨通电话，9月26日凌晨1点多点亮屏幕。

2017年2月28日，小米在北京举办“我心澎湃”发布会，正式发布了历时28个月研发制造的澎湃S1芯片，搭载于小米5C手机中。这使得小米成为继苹果、三星、华为之后，全球第四家拥有自主研发手机芯片的手机厂商。

澎湃S1内置八核64位处理器、四核Mali-T860 GPU和32位高性能DSP，处理器包括4个2.2GHz A53内核和4个1.4GHz A53内核，加入了图像压缩技术。但因为存在缺陷，澎湃S1之后再也没有出现在小米手机中，小米造芯的后续消息从此石沉大海。

2019年4月，小米旗下全资子公司松果电子团队进行重组，其中部分团队分拆组建新公司南京大鱼半导体，专注AI和IoT芯片，松果则继续聚焦手机SoC芯片研发。同年5月，大鱼半导体推出首颗内置GPS/北斗的NB-IoT双模芯片大鱼U1。

尽管造芯进展遇挫，小米在2017年成立的湖北小米长江产业基金却开始以另一种方式活跃于芯片半导体领域——投资。

根据企查查，迄今小米长江已完成56起公开投资，投资对象包括MCU、AI芯片、模拟IC、射频芯片、蓝牙芯片、显示驱动芯片、CPU、半导体元器件、晶圆生产设备、半导体材料等芯片半导体产业链玩家，其中乐鑫科技、晶晨股份、恒玄科技等企业已经成功IPO。

在阔别澎湃S1芯片四年后，今年3月26日，小米再次亮出“我心澎湃”的海报，高调地宣布其自研芯片的回归。今天，搭载于小米MIX FOLD折叠屏手机中的小米自研ISP芯片即将接受市场的检验。

结语：小米再度拥抱自研芯片的技术梦想

如今智能手机市场的比拼总是围绕着各种零部件，从摄像头、显示屏、电池到系统芯片，各大品牌的旗舰手机都在不断竞逐更加极致的性能。

核心技术靠买永远是不安全的、不长久的，但当谈及自主可控时，拥有自研芯片的手机品牌却寥寥无几，美国有苹果，韩国有三星，国内除华为以外鲜有手机厂商能自研SoC芯片，自研芯片是一个高投入、高壁垒、长周期的冒险，此时小米在芯片自主设计方面的坚持投入难能可贵。

虽然回归的澎湃C1只是一款独立ISP芯片，但它承载着小米生生不息的技术梦想和追求，这条路固然漫长，而如果能坚持积累和研发，澎湃S1和澎湃C1不会是小米的唯二自研芯片，小米芯片的的未来值得更多期待。

沉寂 4 年后，小米自研澎湃芯片终于归来，但可能有些失望了

雷军表示，从澎湃芯片立项到 2017 年发布澎湃 S1，直到今天澎湃 C1 的发布，小米的芯片之路走了 7 年。期间，小米历经挫折和突破。

小米正式发布自研图像处理芯片

沉寂许久的小米造芯计划，终于有了新动静。

3 月 30 日晚，在小米春季新品发布会（第二场）现场，小米正式发布了自研的图像处理芯片— 澎湃 C1。这是小米首款专业影像芯片。澎湃 C1 是一颗由小米自研的图像信号芯片，作为手机影像的“大脑”，它脱离 SoC, 独立在主板之上。

澎湃 C1 芯片是小米自研 ISP+自研算法的结果，澎湃 C1 采用更精细且更先进的 3A 处理。据小米官方介绍，这个 3A 指的是的 AF 对焦、AWB 白平衡及 AE 自动曝光，拥有双滤波器的澎湃 C1 可以实现高低频信号并行处理，信号处理效率提升 100%，3A 表现大幅提升。

澎湃 C1 是由小米研发，交予台积电成片的一颗芯片。澎湃 C1 芯片具有高性能、低 CPU 和内存占用特性，在 3A 算法、暗光对焦能力和画质上进行提升，带来更准确的自动白平衡、自动对焦、自动曝光和成像质量。

该款芯片已经应用在此次小米发布的新品手机 — 小米 MIX FOLD 上，预计后面还会有更多手机用上这款芯片。

小米 MIX FOLD 是小米首款折叠屏手机其采用内折设计，拥有内外两块屏幕。核心硬件方面，小米 MIX Fold 搭载了高通骁龙 888 处理器，辅以 LPDDR5+UFS 3.1 的内存组合。

雷军表示，小米 2014 年立项做澎湃芯片，2017 年发布澎湃 S1，直到今天澎湃 C1 的发布，小米的芯片之路走了 7 年。期间，小米历经挫折和突破 ，澎湃 C1 只是小米芯片的一小步，同时也是小米影像技术的里程碑。芯片这条路很漫长，小米心怀敬畏，这条路充满险阻，但小米会一直努力做下去。

尽管这次新芯片是负责图像处理的 ISP，但研发难度也不低，小米介绍，这颗芯片是小米耗时 2 年投入 1.4 亿研发费用打造的产品。

小米的 7 年造芯梦

小米的造芯梦始于 2014 年。

当年，小米成立了松果电子公司，负责芯片研发设计。“芯片是手机科技的制高点，小米要成为伟大的公司，必须要掌握核心技术。”雷军曾如是解释，小米为什么要自研芯片。

为实现这个目标，小米不惜大手笔投入。小米斥资 1.03 亿从联芯科技买下了 SDR1860 平台技术，并从各个芯片厂商开出高薪挖人组建起了芯片研发团队。

小米首款芯片产品是澎湃 S1 芯片，不同于小米产品“极致性价比”的基因，小米芯片一出手就定位中高端，雷军曾表示， “如果把芯片分为旗舰、高端、中端和入门级的话，我们的目标是对标高端”。

澎湃 S1 芯片自 2014 年开始研发。2017 年 2 月，小米澎湃 S1 芯片正式发布，并搭载于小米 5C 手机上。澎湃 S1 芯片从立项到量产商用仅用了 28 个月的时间，要知道手机处理器的研发周期至少需要 2 年时间，例如，华为的麒麟 980，研发周期就长达 3 年时间。当时，澎湃 S1 如此短的研发周期颇令外界侧目。

澎湃 S1 芯片的推出也使得小米成为继苹果、三星、华为之后的第四家能够自主制造手机芯片的手机厂商。

不过澎湃 S1 芯片上市后有点雷声大雨点小，销量不佳，在市场遇冷，并没有掀起太大的火花。在技术上，澎湃 S1 芯片和高通、联发科等厂商的芯片工艺差距较大，澎湃 S1 芯片采用的是 28nm 制程，而当时主流的手机处理器已普遍采用 16 纳米或 14 纳米的工艺。

此后，小米芯片一直没怎么有新进展出来。2018 年 11 月，有爆料称，澎湃 S2 遭遇了五次流片失败。长期沉默状态令人一度怀疑，小米已放弃了造芯计划。

去年 8 月 11 日，雷军在小米十周年纪念活动的公开演讲中回应了业界关注的澎湃芯片研发情况，他表示，2017 年自澎湃 S1 发布后，芯片研发的确遇到了巨大困难，但请米粉们放心，这个计划还在继续。

在这次发布会前三天，小米官博发布的的预热海报上，小米剧透“做了个小芯片”，并表示“我心澎湃”。预热海报上的关键词“我心澎湃”正是 4 年前小米推出自研芯片澎湃 S1 时所使用的 slogan。这还引发了不少人的猜想，有人认为是澎湃芯片会有新进展。有网友感叹“时隔多年了，终于又出了”，“我以为不研发了，现在又有新品了”...

不过，这次新推出的自研芯片并不是大家所想的那样，不知道是否会令一些米粉感到失望。

与澎湃 S1 不同，澎湃 C1 是一款 ISP 芯片，即独立的手机影像芯片，它采用自研 ISP+自研算法，可以帮助手机进行更精细、更先进的 3A 处理。

另外，值得一提的是，除了手机芯片，这几年小米的芯片战略也在向 IoT 芯片转向。

2019 年 4 月，小米内部一份启动组织架构调整的邮件中提到，为配合 AIoT 战略加速落地，推动芯片研发业务更快发展，小米对负责澎湃 S1 处理器研发的全资子公司松果电子团队进行了重组：其中部分团队分拆组建新公司南京大鱼半导体，并开始独立融资，将研发方向转向半导体领域的 AI 和 IoT 芯片与解决方案的技术研发。另一部分松果团队继续专注手机 SoC 芯片和 AI 芯片研发。

造芯并非易事，注定是一场艰辛、漫长的旅程。“进入芯片行业，就是‘10 亿起步、苦干 10 年’，这也不一定会有一个好的结果，需要持续投入，这是一场‘九死一生’的奔跑、逐梦”。此前，雷军曾称，澎湃 S1 芯片研发花费超过了 10 亿元。

时隔 4 年，澎湃芯片的“重生”也意味着小米自研芯片逐梦之旅迈入了第二个新阶段，正如雷军所说，是小米影像技术的里程碑。

已投资超 40 家芯片企业，小米加速拓展芯片版图

不止自主研发，这几年小米在芯片领域的投资动作不断，频频落子。以小米、联想等为代表的终端公司已成为除半导体投资机构和国家产业基金之外，我国芯片领域主要的投资方之一。

小米在芯片领域的投资布局主要通过湖北小米长江产业基金开展实施。湖北小米长江产业基金，总规模为 116.1 亿元，由小米和湖北省长江经济带产业引导基金合伙企业（有限合伙）共同发起设立，用于支持小米及小米生态链企业的业务拓展。

有数据统计，自 2017 年底成立以来，湖北小米长江产业基金已投资了 40 多家芯片领域相关的企业，入股了芯原微电子、云英谷科技、隔空智能、乐鑫科技、恒玄科技、晶晨半导体、聚辰半导体、安凯微电子、睿芯微、上海南芯半导体等多家半导体公司。

小米几乎在半导体材料、芯片设计、半导体设备等整个产业链上都有投资布局，覆盖包括 Wi-Fi 芯片、射频（RF）芯片、MCU 传感器、物联网芯片、FPGA、5G 芯片等芯片产品。其中，考虑到与自身业务特点的关联性，物联网芯片是小米的投资重点，在小米投资的芯片企业里，多数企业主攻物联网边缘侧处理器和通信芯片。

去年，伴随着国产替代和自主可控的呼声日益高涨，以及半导体公司迎来上市热潮，半导体领域的投资如火如荼。2020 年，也是小米芯片投资“大跃进”的一年。有数据显示，2020 年，小米投资了约 30 家半导体相关企业。

2021 年以来，小米已密集出手，向多家芯片企业注资。

今年 1 月 18 日，湖北小米长江产业基金投资了帝奥微电子，该公司主营电源芯片，小米开始向高压电源领域布局；2 月初，小米长江产业基金向芯片设计企业晶视智能投资了 345 万元人民币，并成为其第一大股东，晶视智能主攻视频监控及边缘计算技术研发；没过多久，小米又投资了高端片式多层陶瓷电容器制造企业广东微容电子。

有业内分析人士认为，在自主研发芯片不太顺利的情况下，投资是小米拓宽自己芯片版图所采取的一种迂回策略。

头部手机厂商疯狂布局芯片

这几年，手机厂商竞相布局芯片研发。国外有苹果、三星，国内有小米、华为、OPPO、VIVO，它们正在加速芯片自研进程。

去年双十一，苹果发布了自研 5nm M1 芯片，结束了英特尔对苹果笔记本电脑 CPU 的垄断局面。据一位 IBM 高管估算，苹果因为 M1 芯片节省了约 25 亿美元的硬件成本，另据自媒体“魔铁的世界”计算，苹果采用自研芯片，每年等于省出 4.25 个小米的利润，大约 0.78 个华为赚的钱。数据鲜明地说明了自研芯片的好处。

国内手机厂商中，华为早在 2004 年就开始投入手机芯片研发，2009 年，华为海思推出了第一款手机应用处理器 K3V1，但由于策略失误，K3V1“阵亡”在了上市前夕。一年后，华为推出了首款支持 TD-LTE 的基带处理器巴龙 700，为华为手机的崛起打下了基础；2014 年，华为麒麟 920 问世，后来又推出了升级麒麟 925、麒麟 980、麒麟 990 等，麒麟系列芯片助力华为手机登上巅峰。

作为“后浪”的 OPPO、VIVO，近两三年在自研芯片上疯狂发力。

去年 5 月，vivo 申请的 2 个芯片商标——“vivo SOC”和“vivo chip”被曝光。2019 年 10 月，vivo 执行副总裁胡柏山曾在接受媒体采访时透露，早在 2018 年初，vivo 就开始思考深度参与到 5G SoC 芯片的设计中。为此，vivo 招聘了大量芯片领域的人才，将组建了一支 300-500 人的芯片团队，不过该芯片团队不是纯芯片研发。

在 2019 年初，OPPO 副总裁、研究院院长刘畅在接受采访时称，OPPO 已经具备了芯片级的技术能力，并透露在研发协处理器 M1。更多的造芯计划在 2020 年 2 月对外界披露，当时 OPPO CEO 特别助理发布内部文章《对打造核心技术的一些思考》，文中提出三大计划，涉及软件开发、云，以及硬件（芯片），其中，马里亚纳计划对标芯片研发。

OPPO 在内部文章中如是解释造芯的初衷，“做芯片，我们实乃不得已而为之。不管是出于 OPPO 自身的差异化需求，出于用户对全场景科技体验的需求，还是出于手机‘软硬服’一体化的需求，即便是像高通、谷歌这么优秀的合作伙伴，都很难在现阶段支持我们的梦想。”

同年 5 月，《日经亚洲评论》报道称，OPPO 正在加紧设计自己的移动芯片，其已从主要芯片供应商联发科聘请了数名高管，及从紫光展锐那聘请了多位工程师，在上海组建芯片团队。

芯片领域的从业者们也已经深切感受到了，手机厂商大力推进自研芯片的疯狂程度。

一位业内人士方思淼（化名）曾向 InfoQ 透露，今年年初，某手机公司为了方便挖人，专门在另一家做手机芯片的公司门口设立了一个办公室，但凡是能力强的候选人，薪资翻倍不再话下。

芯片是手机底层技术研发的核心环节。在过去很长一段时间里，手机厂商们高度依赖芯片厂商，自己并不具备芯片能力，而目前手机芯片制造寡头格局凸显，未来要想不在 5G 时代掉队，拥有芯片自研能力将是在激烈的竞争中取得领先优势的关键。

三星电子中国研究院院长张代军曾预判，未来终端厂商向上游参与到预研芯片管理环节，将成为一种主流趋势。

而芯片产业技术门槛高，周期长，投入大，利润率低的特征，加剧了造芯之难，可谓是难于上青天。不似华为已经在手机芯片研发领域深耕十余年且不惜重金投入，小米、OV 们目前还算是造芯的“新手”，需要历经从 0-1 的过程，也需要更多的研发投入。

小米在研发投入上一向偏低，在总营收中的占比几乎从未超过 4%，对比华为，华为的研发投入在总营收中的占比长期在 10%-15%。可见的变化正在发生。这几年小米频频对外提及要加大研发投入。在去年的小米开发者大会上，雷军提到，今年小米 2020 年研发投入会超过 100 亿元，研发投入在科创板所有上市公司研发成本总和的一半。未来还会死磕硬科技。

这次全新自研芯片的推出，也是小米加强技术创新技术研发的例证。

全球手机芯片奇缺，自研才是出路

当下，全球手机厂商所面临的一个重大挑战就是缺芯问题。

中信证券《智能手机行业深度追踪 2021》报告显示，先进制程资源紧缺、手机需求复苏 、下游应用竞争共同加剧芯片缺货 ，预计缺芯问题将持续全年。

报告显示，半导体行业整体芯片缺货，主要手机芯片厂商均受影响，手机主芯片及周边芯片供货周期拉长 、价格上涨。在高通受限于晶圆代工产能吃紧之际，小米和 OPPO 等手机制造商已经转向联发科购买芯片产品。其中，小米采用高通芯片的比重已下滑 25%，从此前的 80%降至 55%。

芯片短缺已造成本季度小米智能手机出货量与营收的环比下滑，不及市场预期。

3 月 24 日，小米公布的 2020 年第四季度和全年业绩报告显示，2020 年 Q4 季度，小米智能手机收入 426 亿元，小米全球智能手机出货量为 4230 万台；2020 年 Q3 季度，小米智能手机部分收入 476 亿元，另据 IDC2020 年 Q3 全球智能机市场统计报告显示，小米 Q3 季度出货量为 4650 万部。

小米集团总裁王翔回应小米 Q4 季度营收不及预期时表示，Q4 季度营收增长放缓的核心原因在于芯片缺货。2020 年第四季度集团就开始面临芯片缺货的挑战，也因此影响了业绩。他表示，小米正在与核心供应商日以继夜的优化供应链、提高生产效率，2021 年前两个季度小米智能手机生产整体表现良好。

此前，小米集团副总裁卢伟冰曾在微博感叹，“今年芯片太缺了，不是缺，是极缺”。

当下全球芯片短缺压力山大，加之，中美贸易关系充满不确定性，华为芯片被禁事件敲响警钟，国内高端芯片生产自主化问题备受关注，国产芯片厂商正在加大研发力度，而对于国产大手机厂商来说，开始布局自研芯片是缓解“缺芯”之痛的一种解决方案。小米新款自研芯片的推出，也为国产自研芯片注入了新的力量。

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