手机芯片，走进「精耕细作」时代

36氪品牌·2022年04月28日 14:10

在手机影像体验越来越“卷”的当下，自研影像芯片成为了整个手机行业的影像技术发展方向。

4月25日，vivo X80系列旗舰手机正式发布。

这款vivo X80系列不仅配备了MediaTek（联发科）天玑9000旗舰芯片和vivo自研芯片V1+，还搭载了蔡司镜头、三星E5超感屏、超大VC液冷散热、双电芯80W快充、大体积X轴马达。

MediaTek总经理陈冠州

MediaTek总经理陈冠州在vivo双芯影像技术沟通会致辞中表示，“ MediaTek深度参与了vivo新品的整个研发过程。在这次合作中，MediaTek与vivo首次实现了‘双芯协同’，从技术底层打通，共同深度联调和适配，全面释放了天玑9000平台的旗舰实力。”

有数码爱好者因而戏言，“终于见到‘满血版’天玑9000了”。

是的，在如今厮杀成一片红海的手机圈，2021年12月发布的天玑9000几乎是这一代手机芯片中最受关注的一款。

正如36氪在《芯征程 | 历史巅峰却遭市值腰斩，铁血经理人力挽狂澜，它在5G时代赚疯了》一文中所言，在5G时代，MediaTek凭借着天玑系列芯片的爆火，MediaTek的市场占有率一路攀升，甚至在部分季度暴涨80%，登顶全球第一。

vivo X80系列

一、年轻人为什么不爱换手机了？

在讨论芯片之前，让我们先回答一个问题——你有多久没换手机了？

就在3月30日，一项话题悄然登上热搜榜顶：“为什么年轻人不爱换手机了？”

在1439万次阅读与讨论中，参与度最高的答案之一是：“为什么要换？”

诚然，现如今，手机与手机之间的差异正在不断缩小，无论是同一品牌间的不同代际，还是不同品牌间的类似款型，不同手机间的差异化正在被逐渐抹平。

这些现象背后，与“芯片”这一决定手机性能天花板的核心部件息息相关。

随着摩尔定律走入瓶颈，手机芯片“两年性能翻倍，五年改头换面”的高速发展时代已经一去不复返。

当前，晶体管密度的进一步增加，芯片的器件排布、连接互联等环节复杂性呈指数性飙升。

从10nm到4nm，每一次制程升级第一是伴随着数以倍计的功耗爆炸——近年来，多款顶级手机芯片都曾遭遇因功耗飙升而带来的“暖手宝”问题。

此外，手机芯片的研发成本也越来越高。

14nm、12nm、10nm、7nm、6nm、5nm、4nm……每一代先进制程的研发成本呈指数型爆炸增长，其所带来的性能增幅却逐渐缩小。

举个例子，全球顶尖芯片代工厂台积电2016年的研发投入为22亿美元，而仅仅5年之后的2021年，这个数字就飙升到了42.7亿美元，相差20亿美元。

20亿美元是什么概念？如果换算成人民币，一个人连续不断地365天每天花10万元，也要358年才能全部花完。

但是在这五年间，最顶尖的芯片制程也仅仅从10nm升级到了4nm。

种种现象表明，靠粗放生长、“暴力堆料”拔高性能的手机芯片红利时代，已经走到尽头。

现如今，几乎所有品牌的旗舰手机芯片，在参数性能上都达到了接近顶峰，各家的基础“武器”都在同一起跑线。

此时，谁能把手中“武器”发挥得更加极致，释放手机芯片最强性能，谁就能为用户提供更好的差异化体验。

“精耕细作”时代，正式开启。

二、自研与合作

在手机芯片“精耕细作”时代，想要提高性能，有两条主要路径——自研、合作。

1、自研

自研，指的是加大技术研发投入。

如今的智能手机厂商，已经不再是十年前的集成品牌商。在手机产业马太效应进一步增强的当下，市场正在向vivo这类头部玩家急剧靠拢。

2020～2021全球智能手机出货量数据，图片来源：Canalys

根据研究机构Canalys数据，2021年，全球五大智能手机厂商占据了高达72%的市场份额，较之2020年的67%上涨了五个百分点，市场进一步集中。

手机品牌的激烈竞争，也推动着整个产业供应链的快速洗牌。

举个例子，在2G时代，手机基带芯片群雄逐鹿，爱立信、西门子、TI等数十品牌百花齐放。然而到了5G时代，拥有5G手机芯片设计能力的芯片厂商只剩下了五间。

最后，所有手机品牌用的都是同一批供应商的零部件，用户体验的差异越来越少。

自研，是打造品牌差异化的必经之路。

近年来，各大手机品牌纷纷加大了技术研发投入。比如在国家知识产权局公布的2019年发明专利授权排名中，vivo的发明专利数量则达到了1388件，同比增长132%。

而早在去年9月发布的vivo X70旗舰手机上，就搭载了vivo自研的影像芯片V1。今年vivo X80上的V1+芯片，已经是第二代的升级之作。

vivo和联发科实现V1+、天玑9000双芯协同

2、合作

合作，指的则是手机厂商与芯片公司加强深度合作。

其实，手机与芯片厂的合作由来已久。

早年间，MediaTek以全套的“交钥匙”方案称霸手机市场，但近年来，随着手机芯片的集成度越来越高，功能越来越复杂，芯片与手机厂之间需要更多的配合与调校。

举个例子，采用4nm制程的天玑9000芯片，其晶体管密度大于1.71亿个/平方毫米，一块芯片上集成了超过153亿颗晶体管，其复杂度可谓惊人。

一方面，倘若没有双方的深度合作，这153亿晶体管真正能发挥多少作用，我们不得而知。

另一方面，由于功能愈发复杂，手机技术创新往往牵一发而动全身。手机厂自研的技术如果想要真正发挥效用，芯片层的支持也是必不可少。

这也时常导致，明明有时候不同手机用的是同一款芯片，带来的用户体验却是天差地别。

当前，一块芯片买回来“即插即用”已经是不可能的了。想要把这一款芯片用对、用好、用透，手机厂与芯片厂的合作必将越来越紧密。

vivo X系列产品经理杨青

正如vivo X系列产品经理杨青在采访中介绍，“目前vivo自己的资源主要布局在算法、IP转化和芯片架构的设计上。行业内合作伙伴短期内没有资源去做的，vivo去做；合作伙伴可以做的，vivo优先选择合作。”

而这种自研与合作的分工协作，在MediaTek的天玑9000和vivo的V1+的配合上体现得尤为明显。

三、“双芯协同”

正如上文所言，在5G时代，MediaTek的“天玑”系列芯片可谓火遍市场。

这一系列的开山之作天玑1000，是全球第一款集成5G SoC，堪称MediaTek的一代里程碑之作。

而MediaTek去年12月发布的天玑9000，则更是全球首款4nm芯片、首款Armv9架构芯片、首款支持LPDDR5x 7500Mbps内存芯片、ISP处理性能最高达90亿像素/秒，兔兔跑分首破百万，堪称今年手机芯片市场的旗舰标杆之一。

不过，想要真正用对、用好、全面发挥这些芯片性能，离不开手机商与芯片厂的深度合作。

举个例子，在用户体感最强的领域之一——功耗与散热问题上，双方利用算法调整CPU资源分配策略以减少发热，经过多次迭代测试解决了性能概率性波动问题，在天玑9000原本优秀的芯片能效表现基础上再次有效提升了整机能效比。

测试结果显示，在高性能需求的游戏场景下，天玑9000能将游戏时的续航延长10%。

另一个更值得一提的，则是vivo V1+芯片与天玑9000的“双芯协同”。

（vivo执行副总裁胡柏山）

vivo执行副总裁胡柏山介绍，作为战略级技术合作伙伴，vivo与MediaTek自去年起就投入了数百人的精英开发团队，历经近一年软硬件深度协同开发，将vivo V1+与天玑9000“调通、调透”，释放出“双芯协同”的最强性能。

首先是最受用户关注的影像方面。

在手机影像体验越来越“卷”的当下，自研影像芯片成为了整个手机行业的影像技术发展方向。

作为vivo的第二代自研芯片，V1+在影像层面进行了进一步的深度优化，尤其是其针对夜景视频的精心打磨。

MediaTek无线通信事业部技术规划总监李俊男、产品规划总监张耿豪

根据MediaTek无线通信事业部技术规划总监李俊男介绍，“MediaTek与vivo合作已经有很久的时间，这一次X80系列基于天玑9000的合作，双方倾注了大量的人力与时间，深入到芯片底层进行联合调校。结合两颗芯片的优势，完美结合了天玑9000高效能的APU、硬件的HDR和V1优异的处理能力，让所有拍摄的场景，像黑光夜视的效果达到更好的水准。”

而在游戏、显示等性能需求更高的领域，vivo V1+通过与天玑9000的MediaTek第五代APU的AI运算能力合作，联动内外部多枚处理器的协同工作，与GPU共同完成游戏的画面渲染，做到让画面更清晰、体验更流畅，同时降低功耗与发热，延长游戏的续航时长。

此外，基于天玑9000的强大算力与深度联调，V1+实现了3D实时立体夜景降噪、MEMC插帧和AI超分三大算法的硬件化封装，其数据吞吐速度可高效维持在约8GB/s，能效提高了约300%，功耗降低了约72%。

在采访中，MediaTek无线通信事业部产品规划总监张耿豪表示，“双芯合作的模式意味着芯片厂商即联发科技、终端厂商即vivo的协同合作进入一个更深的层次，这个最重要的目的还是在于释放整个芯片的潜能，以及能够根据终端的差异化需求打造一个符合客户需求场景，能够有出色体验。”