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手机芯片那么强 为什么还不舒服?

发布于:2020-12-17 被浏览:2920次

假设你面前有两个这样的设备。

一款是全新8核电脑处理器芯片,64GB内存,独立显卡的笔记本电脑,售价14999元。

一款是全新8核手机芯片,8GB内存的智能手机,价格只有4999人民币。

排除便携性因素,假设你想买个设备玩网游,看4k电影,p照片,剪Vlog视频。你认为哪一个更适合你?

五年前,你可能以为只有笔记本电脑有足够的性能来进行修图、剪辑、玩大游戏等高强度操作。

五年后的今天,你突然意识到,这一切都可以用手机来完成。原因是:在手机芯片性能变得非常强大的今天,笔记本电脑能做的,手机也能做。

但是,为什么我们总是要拿着重四倍、贵两倍的笔记本电脑去做电脑能做的事情呢?这是因为,虽然手机芯片变强大了,但手机并没有一起变强大。原因是手机芯片和手机的功能不完全匹配。

这也让很多厂商急于打造100%满意的芯片来满足用户的需求。早些时候,苹果在自己的笔记本电脑上改用自己的手机芯片,取得了惊人的效率,这让很多手机公司下定决心要设计自己的芯片。

Vivo作为全球最具影响力的手机制造商之一,也想拥有这样的手机芯片,但他们所选择的路径,却与其它手机厂商完全不同.

苹果芯片为什么如此强横?

苹果成为“核心”,为什么会撼动整个手机行业?原因是它所用的新苹果M1芯片,无论是性能还是续航能力,都让人提心吊胆。

苹果这款全新的M1芯片,拥有目前市售芯片中最好的单核性能(上图),甚至它的多核性能都可以与顶级英特尔服务器芯片相媲美。但与此同时,性能不逊于顶级台式电脑芯片的苹果M1的续航能力或发热量,却远低于这些高端电脑芯片。

多年来,很多人认为手机芯片的性能比不上台式机专用的处理器芯片。而基于手机芯片架构,专门为Mac设计的苹果M1芯片却能达到如此强大的性能。所以我们发现手机芯片潜力很大,但是手机终端和芯片厂商一直无法发挥潜力。

所以,我们不得不说说为什么苹果芯片能达到如此强大的性能。

根据目前主流分析,苹果芯片的优势在于三大方面:

苹果芯片采用最先进的5纳米工艺生产,比英特尔的10纳米工艺至少领先3年。

苹果芯片采用所谓的片上系统(SOC),可以将各种功能模块(如内存、图像处理计算)集成到系统芯片上。集成度越高,计算效率越高。

苹果可以针对自己的系统对芯片进行深度优化和适配。

不幸的是,这些分析并不能给芯片制造商带来任何新的启示。毕竟今天的顶级手机芯片已经采用了最先进的工艺技术和高度集成的系统芯片设计方案。但他们唯一做不到的是苹果最擅长的,那就是针对自家的手机系统需求对芯片进行深度的优化和适配。

苹果可以自行设计芯片,打造最强的专为自己手机、电脑甚至自己系统量身打造的系统(上图)。但目前很多手机使用的手机芯片大部分来自已经设计好的现成芯片。这些购自第三方公司的芯片,无论是性能曲线或是功能接口都是现成的,因此手机公司无法按自己手机的不同情况作出更深度的适配。

在这方面,手机厂商目前最想做的就是为自家的手机量身定制手机芯片.做

手机为什么也要变芯?

其实手机厂商不仅要为自己的手机量身定做芯片,还得考虑剪裁芯片。不仅可以最大限度地提高芯片的性能,而且现成芯片可以实现的很多功能也不是手机厂商想要的。然而,这些现成的芯片并没有提供手机厂商想要的功能。

高通或联发科等芯片公司只负责设计芯片,不负责生产终端设备。因此,他们无法直接联系用户,缺乏与最终用户高效沟通的渠道,无法准确看到许多使用场景和用户痛点。因此,他们很难了解用户的真实需求并提供相应的功能;更难根据用户的使用习惯为其量身定制调整芯片性能。

比如2019年,iPhone 11的深度融合功能可以让手机拍出非常细致的细节,因此受到用户的广泛关注。当时,苹果菲尔席勒曾经说过(如上图),这个功能是手机历史上第一次由神经引擎(Neural Engine)代替图像信号处理器(ISP)负责输出图像。

但一年后,市场上大多数手机芯片仍然不支持神经元引擎深度介入ISP处理图像,无法满足用户对这一功能的需求。所以很多安卓手机用户只能用羡慕的眼光欣赏iPhone Deep Fusion的照片。

然而,大多数手机厂商从来没有像苹果一样开发出自己的芯片。他们只能在少数手机芯片公司继续选择合适的芯片,并通过优化系统,甚至在一定程度上牺牲手机硬件的性能,来尽力适应现有的芯片。

这样一来,在手机芯片的限制下,手机厂商只能用同样的芯片和系统接口实现同样的功能,导致同质化严重,手机厂商很难实现真正的创新。

用户可能等不及自研

其实手机厂商早就知道问题所在,于是向苹果学习,走上了自主开发芯片的道路,希望突破芯片厂商的局限。毫无疑问,他们所走的肯定是正确的道路,但正确的道路往往是最艰难的。华为也有能力开发自己的芯片,最能理解其中的困难。

华为自己开发芯片已经11年了。他们在2009年开始研发自己的手机芯片,但最初推出的芯片与大家的预期相差甚远(上图)。直到2016年,华为自主开发的芯片才开始获得更多的认可。

虽然华为的手机芯片在今天已经得到了很多人的认可,但是很多人还是忘记了自己当初是多么努力的生活。

其实手机公司决定自己开发芯片,并不代表自己开发的芯片就一定好用。自主开发的芯片真的很难。不投入几十亿美元,不花5~10年的时间,是不可能取得可观的成绩的。

毕竟,手机公司在苦苦自研期间,要不就是卖着用起来还是破破烂烂的初代自研产品;要不就是卖着受到现成芯片局限、无法贴近用户真正需要的手机。结果,这些厂商花了大钱,但竞争力反而不增反减。

但是,当厂商还在打输,输了又打,一次又一次,用户会接受你失败的成品吗?愿意等你自学成功吗?我们不知道用户是否有耐心等待,但手机公司的领导一定要长期耐心等待。

2014年,小米的雷军深知“芯片产业始于10亿,10年成就”,却毅然走上了自主开发芯片的道路,终于在2017年推出了风起云涌的S1芯片(上图)。但后来研发澎湃S2芯片时,据说第五次试生产失败,导致进度严重滞后。高通推出性能更强的新一代Snapdragon手机芯片时,雷军不得不回去尝试推出新一代Snapdragon手机。

小米芯片试生产失败,估计烧了1.3亿人民币左右,数十亿的前期研发费用还没算。不过,如果小米在水漂投资超过十亿元研发相机算法和通信技术,或许就能生产出更高水平、更吸引用户的小米手机,华为和荣耀在2016 ~ 2019年也不会抢很多市场份额。

但是就算你真的愿意花钱等?不容易。OPPO又是一个例子。更早的时候,他们开始了一个名为马里亚纳的自主开发芯片项目,选择踏入世界上最深的海沟。

而芯片设计是世界上最专业的技术之一,拥有相关技能的优秀工程师极其稀缺。苹果技术强大的时候,他们要自己开发芯片,还得收购芯片公司才能找到足够优秀的工程师。

所以无论OPPO的R&D能力有多强,手机工程师还是不懂芯片设计,只能慢慢从展讯和联发科的芯片公司挖墙角。

手机公司的真正专业在于有多年开发终端设备的经验,在于懂得终端用户的需求。

但是现在放弃现有的专业,义无反顾的冲进世界上最专业的行业,真的能给用户带来足够的收益吗?

手机厂商的真正专长

其实手机厂商的目的只是想要自然满足消费者需求的芯片。“自研”只是方法之一,但绝不是唯一。

那么,vivo 就选择与三星合作,通过将多年来对于消费者使用场景和真实需求的理解前置到芯片定义阶段,助力三星打造更适合用户的手机芯片。

毕竟芯片这种高度专业化的项目,是需要专业化的行业来处理的。像vivo 这样的终端手机厂商,还是负责自己专长的项目,那就是“用户”。一样

因为终端厂商直接面对用户,所以一定比芯片公司更清楚用户需要什么,使用习惯是什么。他们知道用户的手机在什么情况下会觉得性能差,在什么情况下会觉得热。

因此,vivo 只要与三星充分交换信息,和就能打造用户需要的功能,根据用户的使用习惯调整芯片的性能曲线,进一步对系统进行深度优化,从而在有限的条件下实现既强性能又持久的续航。

诚然,手机芯片再坚韧,最终也是手机厂商发挥想象力,灵活调度功能接口,配合各种新硬件,调整各种算法和参数,最终才能登陆应用,用户才能体验到相关的好处。可以看出,手机终端产品也需要充足的研发能力,才能发挥出芯片的强大性能。

Vivo多年的移动终端经验让他们在应用层面积累了大量的技术。以5G领域为例,他们已经悄然爬上全球5G专利榜前15名(上图),开发出多天线侧配、天线解耦等技术。

此外,vivo还多次推出使用微平移/倾斜、屏幕指纹识别和RAW域降噪等新技术的手机。只要vivo将这些技术融入到芯片设计中,就可以在芯片层面进行优化,进一步提升用户体验。

vivo对用户了解多少?上图为中国质量里程消费者投诉平台。2018年受理的4378起手机投诉比例,vivo只占2%;考虑到vivo当时占了中国手机市场的19%,高于苹果、小米、三星,但是接到的投诉很少,可以知道像vivo这样专注于手机业务的厂商,对中国用户的了解更深。

合作创新升级用户体验

去年,更懂用户的vivo尝试与更懂半导体的三星合作,推出三星第一批双模5G Exynos 980手机芯片。

今年vivo还再次与三星合作,不仅帮助三星将消费者需求推进到芯片设计定义阶段,还推出了X60系列旗舰级强大芯片——Exynos 1080。

此外,为了解决5G大数据流量和后台应用分散传输带来的功耗问题,vivo在芯片中加入了CP-engine和多传输模式架构,并对功耗进行了调整和优化。因此,配备Exynos 1080的终端可以实现比vivo X30低20%的功耗。

此外,vivo发现手机高屏幕的刷新率与游戏的实际刷新率并不完全匹配,导致出现“错帧”问题,导致用户感觉画面卡断。为此,vivo首次在Exynos 1080上引入了动态帧率自适应技术,使得游戏内容的帧率与屏幕刷新率更好的匹配,避免了误帧带来的画面干扰,为用户提供了更加流畅流畅的游戏和视频体验。

Vivo还专门为Exynos 1080定制了一款全新的AISP架构,在ISP中强烈地融入了神经元处理器和人工智能,通过原始RAW域的机器学习,智能地将各种参数调整到最佳值,让ISP更好地调整白平衡、曝光、色度、饱和度、锐度等。让用户轻松拍摄专业级别的照片。

我不会在这里列出所有其他性能改进。而上述问题的改进几乎都是针对去年早些时候厂商推出的5G和高屏手机的热潮所带来的功耗和干扰问题,最终实现了之前神经元处理器与ISPs不深度合作的功能。

这一切都是建立在vivo之上的,vivo对用户的理解很深,而三星在半导体方面有着多年的经验,可以在芯片层面解决这些纠结多年的痛点。

更重要的是,由于5nm工艺技术是世界上最先进、最难的芯片技术,目前的产能非常有限。将搭载Exynos 1080芯片的vivo X60系列,获得了三星5nm工艺技术的第一要务,也保证了稀缺的先进工艺能力,让用户更早体验到5nm芯片技术带来的强大手机性能。

不是最好的方案,但却是对用户最好的方案

每个终端厂商都希望有一款手机芯片100%匹配自己的手机,能发挥出100%的潜力。所以每个终端厂商也想效仿苹果自己研发强大的手机芯片。

然而,由于手机芯片涉及高度专业化的技术,制造商必须投入大量资金和R&D人员,但不可能在短时间内取得良好的效果。因此,他们不得不减少可以改善用户体验的R&D基金,让用户使用不成熟的自主开发产品。

这对手机厂商来说是一场巨大的赌博。

毫无疑问,vivo与三星的合作方案可能不是最理想的方案,但却是目前最高效的方案,最大化了用户的利益。

通过两者各取所需、各展所长,就能在不用牺牲用户的短期利益的情况下,也能大幅改善用户体验,也算是一个对用户最好的解决方案。

专项规划

标签: 芯片 用户 手机
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