作者：电子创新网张国斌
5月22日，小米正式发布了自研手机SoC芯片"玄戒O1"，继苹果、三星、华为后，小米成为全球第四家拥有自研手机SoC的手机品牌。此举不仅标志着中国科技企业在芯片自主化道路上的又一重大突破，3nm工艺的"玄戒O1"也标志着小米在手机芯片先进工艺领域有重大突破。
随着"玄戒O1"的发布，网友也分为两派，有力挺的，也有质疑和谩骂的，我是怎么看小米造芯的呢，最近我看大家主要围绕“自研芯片”来展开的，所以首先我们从自研入手探讨一下两个概念就明白什么自研芯片了
1、不是自己制造的算不算自研？
大家要知道，全球芯片公司分两类，一类是IDM模式，就是从芯片设计、制造甚至封测都自己干，这样的典型代表就是英特尔，很多欧美模拟芯片公司也是IDM模式，如TI \ADI\英飞凌、NXP等。
另一类是Fabless模式，就是无晶圆模式，就是细化分工，自己只负责设计，其他公司负责制造和封测，这样可以轻资产运营，典型代表就是苹果、AMD、博通、联发科等等。小米就是属于第二类，是Fabless模式，所以即便芯片不是自己制造，也可以说自研芯片，这个没毛病，因为国家认定软件也是有著作权的。
2、买了IP搭出来的SOC是不是自研？
再就是买了IP之后采用公模设计是不是自研？ 这个可以打个比喻，就是我们盖房子，各种IP就相当于有人设计了一个房子里所需要的厨房、沙发，电视、床等，买了IP就相当于我不自己去设计制造这些东西了我自己拿来用，买了公模的CPU相当于我把设计好的一个开放式厨房设计直接放进自己的房子里，这样，我通过购买各种IP ，通过不同的组合设计出的房子算不算是自己设计的呢？当然算了。同理，买了IP 然后通过不同组合实现一个SOC也是需要自己投入设计和付出的，所以这也属于自研的范畴。
实际上，几乎所有公司都会购买其他公司IP的，包括苹果这么牛的公司，它是GPU 也是购买了Imagination 公司的GPU IP，苹果几年前曾经挖了好多牛人自己造GPU 结果搞了几年搞不出来，最后还是认怂选择继续从Imagination 公司授权GPU IP了，这样做不丢人，也不妨碍苹果说他的A16，A17是自研的，好像大家也没去质疑过吧。
理解了上述概念后大家就清楚了自研芯片的概念了吧。所以小米说自研是没毛病的。
3、有人说，那买了IP设计出一款SOC岂不是跟搭积木一样容易？非也。
在购买了IP（知识产权）之后，要设计出一个SoC（System on Chip，片上系统）需要经过一系列复杂的工作流程。以下是主要的步骤和工作内容：
1. 需求分析与规划
明确目标：确定SoC的应用场景（如智能手机、物联网设备、汽车电子等），明确性能、功耗、面积、成本等关键指标。
IP选型与集成规划：根据需求选择合适的IP（如处理器IP、存储器IP、接口IP等），并规划它们在SoC中的布局和连接方式。
2. 系统架构设计
架构定义：设计SoC的整体架构，包括处理器、总线、存储器、外设等的连接关系。例如，确定处理器的类型（如ARM Cortex-A系列或RISC-V）、总线架构（如AMBA AXI或AHB）等。
性能分析与优化：通过仿真和建模工具（如SystemC）分析系统性能，优化架构以满足性能要求。
3. IP集成与验证
IP集成：将购买的IP核集成到SoC设计中。这包括硬件接口的适配、时钟和电源管理的配置等。
接口验证：验证IP之间的接口是否正确连接，确保数据传输的完整性和时序的准确性。
功能验证：通过仿真工具（如Vivado、Cadence等）对整个SoC进行功能验证，确保所有模块协同工作，满足设计要求。
4. 硬件设计
逻辑设计：使用硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）编写SoC的逻辑代码，包括自定义模块的设计和IP的集成。
综合与优化：使用综合工具（如Synopsys Design Compiler）将HDL代码转换为门级网表，并进行逻辑优化以满足性能和面积要求。
布局与布线：在EDA工具中进行物理设计，包括芯片布局、布线、时钟树设计等，确保信号完整性（SI）和电源完整性（PI）。
5. 软件开发与协同设计
驱动程序开发：为SoC中的硬件模块（包括IP）开发驱动程序，确保软件能够正确控制硬件。
固件与操作系统移植：将操作系统（如Linux、RTOS）移植到SoC上，开发启动代码（Bootloader）和运行时支持。
硬件与软件协同验证：通过硬件在环（HIL）仿真或FPGA原型验证，测试硬件和软件的协同工作情况。
6. 测试与验证
仿真测试：使用仿真工具对SoC进行全面的功能测试、性能测试和边界条件测试。
形式化验证：使用形式化验证工具（如Cadence Formality）检查设计的正确性，确保逻辑等价性。
流片前验证：在流片前，通过FPGA原型验证或仿真验证，尽可能发现并修复问题。
7. 流片与封装
流片：将设计提交给晶圆代工厂（如TSMC等）进行流片，选择合适的工艺节点（如7nm、5nm或者3nm）。这个过程是最烧钱的，随着半导体工艺的升级，芯片设计和流片费用都要呈指数级增长。有芯片大厂算过这么一笔账：
· 14nm工艺芯片，流片一次需要300万美元左右（折合人民币2170万）
·7nm工艺芯片，流片一次需要3000万美元（折合人民币2.17亿）
· 5nm工艺芯片，流片一次更是达到4725万美元（折合人民币3.41亿
如果搞3nm ,一次NRE费用要上亿美元了 ，也就是说如果芯片有BUG ，那个一次流片7个多亿就没了！ 7个多亿啊，据说小米的澎湃S1就流片了几次才成功的，那几次烧钱堪称也是惊心动魄啊。
雷军说目前小米玄戒研发投入已经有135亿，搞芯片确实烧钱！而且他说做 3nm这样级别的大芯片，每代投资大约10亿美元，如果能卖100万台，平摊下来，每台芯片研发成本就高达1000 美元，而小米15S Pro 售价才 5499 元人民币，现在短期内芯片项目是赔钱的。
之后是封装设计：根据应用需求选择封装类型（如BGA、QFN等），并进行封装设计和测试。
8. 后端测试与调试
芯片测试：在封装完成后，进行芯片的功能测试、性能测试和可靠性测试。
调试与优化：根据测试结果，对芯片进行调试，优化硬件和软件以解决发现的问题。
9. 产品化与量产
量产准备：完成量产所需的测试程序开发、生产流程优化等工作。
市场推广：根据SoC的特点和应用场景，进行市场推广和客户支持。
10. 持续维护与升级
软件更新：根据用户反馈和市场需求，持续更新固件和驱动程序。
硬件升级：根据技术发展和市场反馈，对SoC进行升级或改进。
所以，一款芯片最终上市需要投入大量的人力物力的，最终能做出芯片真的不容易。
此外，从上面的10个流程也可以看出，造芯需要大量的人员，所以，要衡量一个公司不是是真的造芯就看它的人员规模，世界上有名的手机芯片公司都有大量的研发人员，例如高通有5万人，联发科有1.3万人左右，紫光展锐有5000人规模，而小米已经有2500人以上的芯片团队，从规模上也是输入中国前三梯队的。
在今天的发布会上，雷军也感慨造芯之路有很多挑战，很多人会认为他是在煽情，其实确实如此，看看上面造芯的流程大家就有更深的理解了，这里也分享一下雷军秀的一些参数，他主要是跟苹果A18对比，有明显的超越，个人感觉还是不错的！
小米造芯的战略意义
小米自研芯片的战略意义在哪里？我是这么看的。
于小米而言：
1、掌握了核心技术，减少被卡脖子的风险，自研芯片使小米能够掌握核心技术，减少对外部供应商的依赖，降低因外部因素（如供应链中断、技术封锁）导致的风险。有人说那不代工了是不是完犊子了？那倒不是，如果以后台积电不给小米做3nm代工，我们国内还是实现7nm量产的，有了3nm完整的设计经验，对于7nm也是可以应对的。
2、提升创新能力：自研芯片可以根据小米的产品需求进行定制化设计，优化性能、功耗和功能，特别是在人工智能、5G通信、影像处理等关键技术领域。
3、提升产品差异化竞争力：自研芯片能够为小米的产品提供独特的性能优势和功能差异化，有助于在高端市场与苹果、三星等竞争对手抗衡。另外小米自研的不是一款芯片而是多款，由此，此次自研芯片的量产，更多是为未来跨终端生态（手机 + IoT + 汽车）打下基础，而不仅仅是单款手机的性能升级。
4、增强市场话语权：拥有自研芯片后，小米在与高通、联发科等芯片供应商谈判时将拥有更多的话语权，能够更好地控制成本和供应链稳定性。
5、 成本控制与利润提升，自研芯片有望降低小米产品的物料成本，提升利润率。据估算，自研芯片可使小米单台手机的成本降低20%-25%。减少对单一供应商的依赖，降低因供应中断或价格波动带来的风险。
6. 生态系统构建构建闭环生态：自研芯片能够与小米的操作系统（如澎湃OS）和硬件设备（如智能手机、智能家居、汽车）进行深度协同优化，实现更高效的互联互通和无缝的用户体验。小米的“人车家全生态”战略需要强大的芯片支持，自研芯片能够为智能家居、智能汽车等领域提供定制化的解决方案。
7、品牌形象与技术实力--成功推出高端自研芯片是小米技术实力的重要体现，有助于提升品牌形象，摆脱“性价比”的固化认知，向高端市场转型。
引领行业发展：小米的自研芯片项目不仅推动了自身的技术进步，也为中国半导体产业的发展提供了新的动力。
于国家而言：
1、 推动国产芯片生态：小米的自研芯片项目将进一步激活国内芯片产业链，推动EDA工具、IP核设计等环节的国产化进程，大家要知道，本土EDA、IP要发展需要芯片设计的支持和验证的。
2、推动了中国手机芯片向高级工艺冲击，在华为被美国疯狂打压之后，手机芯片向高级工艺演进变得很非常曲折，小米自研3nm芯片成功也标志本土手机芯片冲击高级工艺阶段。
3、小米的自研芯片项目符合国家推动科技自立自强的战略背景，有助于提升中国半导体产业的整体实力，也通过这个项目培养了人才，这对于我们国家未来的半导体发展都是至关重要的。
但是，我也想说，小米自研3nm芯片"玄戒O1"仅仅是一个开始，从雷军对它未来的销量预期看，目前也是有试水的感觉，要看小米造芯是否很的成功还需要长期观察，看小米是否能坚持下去？毕竟这百万级的出货也难以弥补目前烧掉的135亿。
在3月中旬的时候我与雷军在北京小米科技园进行过一次深入交流，雷军表示小米造芯有四个原则 1、取长补短，以学习为主 2、长期主义，就是要长期投入，按雷军的说法，小米已经拿出500亿现金用于造芯。3、不设大目标--就是不设立所谓的盈亏目标，前期就是造芯，从手机会延伸到汽车家用领域 服务集团业务，这个模式跟海思很像。4、高端芯片延续火种--按雷军的说法小米号称硬科技公司，造芯是需要要走的一步，同时，造芯也是延续中国高端芯片的火种。
总之，我们没必要因为小米一款自研3nm芯片就将其夸上天，也没必要将其踩到地底下，造芯成功也不能通过一颗芯片来评判，小米未来一定还有后续系列，时间会给出我们的答案，我们每个人只要做好自己的事情就行，如任正非所言：“我们14亿人每个人做好一件事，拼起来就是伟大的祖国！”
一点感想，不喜勿喷！
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