由于這兩年的貿(mào)易風(fēng)波,,很多人都覺(jué)得中國(guó)必須有自研的芯片,。
而總部位于北京的紫光展銳,在去年分別發(fā)表了他們的首款5G基帶芯片春藤510,、以及人工智能芯片虎賁T710后,,今年分別發(fā)表了基于上述組合的手機(jī)5G解決方案T7510,,以及全新的手機(jī)SoC 芯片虎賁T7520。這是紫光展銳第一顆集成5G基帶的SoC芯片,,也成為目前唯一由中國(guó)大陸廠商推出的市售5GSoC芯片廠商(華為海思僅支持自家手機(jī)),。
集成5G基帶的SoC芯片
手機(jī)的系統(tǒng)芯片SoC,是一種高度集成的芯片,,其芯片設(shè)計(jì)也與一般電腦有點(diǎn)不同,。
虎賁T7520(渲染圖)虎賁T7520(渲染圖)
一般電腦需要安裝大量的功能芯片,例如中央處理器(CPU),、圖像處理器(GPU),、圖像訊號(hào)處理器(ISP)、Wi-Fi模塊等等等,。但由于手機(jī)由于遠(yuǎn)比一般電腦要小巧,,無(wú)法安裝大量功能芯片,故此需要把這一大堆芯片功能打包在一起,,通過(guò)納米級(jí)別(nm)的超微型工藝,,集成在一塊小小的芯片里,這就是所謂的系統(tǒng)芯片 (System-on-the-Chip),簡(jiǎn)稱SoC,。
當(dāng)我們把功能模塊集成化在一塊小芯片里,,就能減少了芯片組的總面積,藉此減少發(fā)熱量,、也能同時(shí)降低功耗,。此外,用用SoC芯片就能減少芯片占用的手機(jī)機(jī)體空間,,讓廠商可以安裝更容量更大的電池,。但目前全球的SoC手機(jī)芯片當(dāng)中,蘋果iPhone的SoC芯片需要外掛4G基帶芯片 (BasebandProcessor),,而本來(lái)使用集成4G基帶的高通,,在最近的5G高端SoC里,反而把5G基帶剝離出來(lái)外掛,,更引來(lái)不少爭(zhēng)議,。
因此,近年的SoC是否有集成 5G基帶,,成為了被受關(guān)注的問(wèn)題,。而虎賁T7520SoC手機(jī)芯片,則集成了新一代紫光展銳馬卡魯 5G基帶的SoC手機(jī)芯片,,也成為繼高通,、三星、聯(lián)發(fā)科和華為后,,全球第五家自主研發(fā),,集成5G基帶芯片的SoC芯片廠商。
虎賁T7520架構(gòu)虎賁T7520架構(gòu)
紫光展銳將虎賁T7520定義為中端手機(jī)芯片,,使用了4個(gè) A76 大核,、4個(gè) A55 小核的設(shè)計(jì),并集成四個(gè)ArmMali-G57GPU圖形核心,、內(nèi)存支持2×16-bitLPDDR4X2133MHz,、存儲(chǔ)則支持eMMC5.1及UFS3.0。此外,,它采用 4核ISP架構(gòu),,并搭載自主研發(fā)的影像引擎Vivimagic6.0,,支持4K60幀視頻錄制,,最高支持1億像素超高分辨率,以及120Hz屏幕刷新率,。
而在5G基帶性能上,,虎賁T7520搭載了紫光展銳全新馬卡魯2.0 平臺(tái)技術(shù),號(hào)稱是“全球首款全場(chǎng)景覆蓋增強(qiáng)5G基帶”,支持中國(guó)的5GSub-6頻段,、以及支持Sub-6頻段的載波聚合技術(shù),。此外,它也采用NSA/SA雙模組網(wǎng),、2G至5G七模全網(wǎng)通,、雙卡雙5G、以及VoNR5G 通話等最新款的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),。
首個(gè)采用6nm技術(shù)的中端手機(jī)芯片
下圖是幾款中端SoC手機(jī)芯片的比較,,請(qǐng)注意高通及華為尚未推出新一年度的新品,此外,,由于華為麒麟810不支持5G,,所以并沒(méi)有列出5G速率。從硬件配件上看,,虎賁 T7520并沒(méi)有使用Arm最新款的Cortex-A77以及Mali-G77,,在5G速率上也沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì)。
但作為2020年度的中端手機(jī)芯片,,虎賁 T7520的最大亮點(diǎn),,是趕上了臺(tái)積電 (TSMC) 的6nmEUV制程。對(duì)于手機(jī)芯片來(lái)說(shuō),,制程愈小,、耗電量愈低,能提升性能的空間也愈多,。
相比今年大部份手機(jī)在采用的7nm制程,,虎賁T7520所采用的臺(tái)積電6nm制程,晶體管密度提高了18%,,可以讓芯片晶體管數(shù)量(重要的芯片性能指標(biāo))增加18%,,芯片功耗降低8%,并在人工智能的優(yōu)化下,,可提供比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間(上圖),。
值得注意的是,高通和華為還未宣布其新一代中端芯片新品,,但高通全新的X60基帶芯已用上5nm制程,,未來(lái)高通的驍龍775及華為的麒麟820,也很有可能用上5-6nm制程,,減少了虎賁T7520的優(yōu)勢(shì),。紫光展銳表示T7520尚要等技術(shù)成熟后才能出貨,所以留給他們的時(shí)間,,其實(shí)并不太多,。
虎賁 T7520的另一重要亮點(diǎn),,是其人工智能處理能力。
去年紫光展銳推出的的虎賁T710人工智能處理器,,曾在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院AIBenchmark跑分登上榜首,。而今年的T7520集成了新一代的神經(jīng)元處理器(NeuralProcessUnit,NPU),號(hào)稱“NPU大幅領(lǐng)先競(jìng)品”,,甚至比競(jìng)品旗艦芯片要強(qiáng),。而且 T7520 在能效上也比上一代提升了50%,根據(jù)紫光展銳的數(shù)據(jù),,T7520在人工智能上的能效,,也比競(jìng)品旗艦要高出不少(上圖)。
國(guó)產(chǎn)手機(jī)芯片之夢(mèng)
雖然說(shuō)早前大陸國(guó)內(nèi)并不是沒(méi)有自研的SoC芯片,,但要集成5G基帶的國(guó)產(chǎn)SoC,,暫時(shí)只有華為海思一家(雖然華為目前也是通過(guò)臺(tái)積電代工)。其它品牌的國(guó)產(chǎn)手機(jī)想要推出5G手機(jī),,只能通過(guò)高通或聯(lián)發(fā)科的5G方案?,F(xiàn)在,紫光展銳推出了這塊虎賁T7520,,國(guó)產(chǎn)手機(jī)終于可以有更多的選擇,。
但是,事情并沒(méi)有這么單純,。小米的雷軍曾談到芯片是手機(jī)科技的制高點(diǎn),,小米想成為一家偉大的公司,必須要掌握核心技術(shù),,所以早前據(jù)消息指,,小米已重啟芯片業(yè)務(wù),虎嗅早前也報(bào)道過(guò) OPPO亦有一個(gè)自研芯片的“馬里亞納計(jì)劃”,,而vivo也被指準(zhǔn)備與三星合作定制芯片,,甚至有消息指挖角挖到紫光展銳那兒了。
近年,,手機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)漸趨白熱化,,蘋果和華為就依仗了自研的芯片,取得極大的優(yōu)勢(shì),。對(duì)于OPPO,、vivo和小米等國(guó)產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō),它們需要的不僅是“國(guó)產(chǎn)”的芯片,,更多的是“定制”的,、甚至是“自研”的芯片。只有足夠的芯片自主能力,,才能針對(duì)自家產(chǎn)品的特性,,打造最優(yōu)的用戶體驗(yàn),,此外,,也只有足夠的芯片自主能力,,才能生產(chǎn)出最具差異化的產(chǎn)品。
但更尷尬的是,,目前中國(guó)的芯片業(yè)仍處理起步的階段,,很多像5G基帶、神經(jīng)元處理等技術(shù),,絕不是可以單憑手機(jī)公司一家之力,,在短時(shí)間之內(nèi)攻克。而專研國(guó)產(chǎn)手機(jī)芯片的公司,,沒(méi)有手機(jī)公司在出貨量的支持,,也難以持續(xù)驗(yàn)證自己的技術(shù)、也不容易在經(jīng)濟(jì)上獲得足夠支持,。
未來(lái)的國(guó)產(chǎn)手機(jī)芯片之路,,仍然非常漫長(zhǎng)。