古希腊形而上学家赫拉克利特说：东说念主不可两次踏入兼并条河流。若是他见过雷军欧洲杯体育，他可能会改革这个想法。
小米并非恐怕闯入集成电路产业的新兵，也不是起原即巅峰的童话故事。在SoC瞎想这件事上，小米曾经不自量力。
2017年溃逃而归的倾盆S1曾是随同了公司整整八年的“黑历史”。2020年的十周年的演讲，雷军荒漠谈及芯片研发，说“走了一些弯路”[2]。
四个月之后的2021年1月，照旧决定进攻汽车工业的小米同期，开启了另一项前路未知的筹备：重启手机SoC的瞎想研发。
这个研发技俩对外高度秘密，以至于给团队招东说念主制造了勤勉：没东说念主信托小米研发SoC的政策决心与定力。更大的反对声则来自公司里面：
手脚曾经的失败者，为什么这一次就能收效？
前车之鉴
关于研发三年，人命周期六个月的倾盆S1，小米里面复盘中对我方的评价是：低估了芯片瞎想的难度与复杂性，无知丧胆。
2017年3月，搭载倾盆S1芯片的小米5C上市，这枚芯片基于联芯科技的本领平台开发，取舍28nm工艺坐蓐，即便筹商中端定位，也上市即逾期。后续家具倾盆S2遭遭难产，主体公司松果进行改选，业务转向IoT芯片。
2017年2月，小米发布倾盆S1芯片
小米用三年时刻和10亿元研发成本换来了两个素养：
一是作死马医的心态不一定收效，但左顾右盼的瞻念望一定会失败。
对SoC研发来说，各个业务部门的政策定位必须高度调处，松果手脚孤苦公司存在于小米“体外”，注定很难与“体内”的业务部门打配合。
二是若是没准备好至少三代芯片的参加，那干脆第一代就别驱动。
作念芯片和作念手机不同，手机的研发是基于家具的技俩料理，但芯片瞎想是一种连贯性的本领智商建筑，以每年迭代的家具的为表征，远非那时的小米不祥独霸。
倾盆S2技俩中止，但小米的芯片瞎想团队没拆伙，而是转向了“小芯片”业务。
一部手机里会搭载上百颗芯片，最中枢的SoC（System on Chip）是一个集成了多个功能模块的“片上系统”。把SoC当成一套大平层，功能模块即是对应的客厅、卧室、厨房。装修一个洗手间和装修一套大平层，非论投资领域如故本领难度都不可长短不分。
苹果的A18Pro芯片，是一个集成了CPU/GPU/NPU/内存/ISP等模块的复杂片上系统
所谓“小芯片”政策，不错类比为先试着把厨房装好，按雷军的说法[2]，“不停练手、积存履历”，至少下一次别砸了承重墙。
自后，小米开发的ISP芯片和影像算法（阳台），就被集成进了玄戒O1（大平层）。
2021年SoC研发重新提上日程时，小米的营收比较2014年翻了4倍，手机销量踏进巨匠前三。一个直不雅对比是：2017年倾盆S1上市时，小米手机部和松果一共有500名职工。今天，玄戒开发团队有2500东说念主，小米手机部有13000东说念主。
但小米濒临的不细则性并莫得裁汰，因为集成电路是一个以年为单元不停成长的产业——你跳跃的时候，别东说念主也没闲着。
小米出身的第一个十年是集成电路产业链发展最快的十年，英伟达的市值翻了36倍，芯片制程从45nm跨到了5nm，一颗指甲盖大小的芯片里能集成的晶体管领域从10亿提高到了150亿。
这个过程中，小米和同行在芯片瞎想智商上的差距不是变小了，恐怕是变大了。在汽车业务刚刚起步、财务压力蓦地增加的配景中，小米濒临的问题是：过去花10亿买到的素养，要不要花100亿再买一次？
反复的盘问中，小米决策层逐步形成了一种共鸣：重启SoC研发是个势必的取舍。
一方面，若是小米的手机业务想更进一步，非论研发SoC存在若干不细则性，它都是个求实的决策；另一方面，包括手机和汽车在内的愈发多元的末端家具线，势必需要一个调处的诡计平台，以及对应芯片瞎想智商的撑持。
因此，信得过变化的是芯片瞎想之于小米的定位：倾盆S1是一个“技俩”，玄戒O1是一个“政策”。
验收一个技俩的标尺是终止，唯有收效和失败；推动一个政策的中枢是过程，积存比成败更要害。若是老是因为失败的潜在代价迟疑不前，“作死马医”就仅仅个标语。
想在数学锤真金不怕火拿满分，就不要躲闪临了一王人题。
作死马医
SoC研发技俩重启时，小米决策层定下了两个章程：
一是锚定“高端旗舰SoC”的定位，在晶体管领域、中枢参数和工艺制程上力求与行业第一梯队王人平。从实质终止看，玄戒O1的大部分参数规格，不错对王人苹果的A18 Pro。
二是玄戒研发团队从属于手机部门，实质运作中与手机部门是一个团队。由副总裁朱丹径直挂帅，他是小米54号职工，很可能是小米在酬酢媒体粉丝最少的高管。
雷军对芯片瞎想的元气心灵参加仅次于汽车业务，玄戒O1技俩原则上每周开一次会对王人认识，实质上每周开3-4次，雷军险些从不缺席。
芯片瞎想是一个本领问题，亦然一个政策问题，更是一个聚合了财务礼貌、经由计议、技俩料理、公司治理的系统性问题。
旗舰机型的研发，一般需要手机部门在机型上市的前8-12个月独揽拿到芯片，进行软硬件的适配。筹商到小米15S Pro与公司15周年绑定，脱期的效果比雇主抓手我插兜严重得多。因此，手机部门必须在2024年5月独揽拿到芯片。
若是要“对标同代旗舰芯片”，瞎想团队需要“揣测”旗舰SoC在2024年底能达到什么样的规格，并以此指定我方的认识。就像一场超纲的数学锤真金不怕火，不仅我方要拿宽裕的分数，还得猜对同桌考了若干分。
英伟达在2025年GTC公布的道路图，家具照旧计议到了2028年
玄戒O1建议“频率达到3.9GHz”的本领认识，即是基于“旗舰SoC超大核+N3E工艺下，频率达到3.6GHz”的假定，建议的进一步研发指引。
0.3GHz的频率晋升是个相配激进的认识。手脚对比，桌面级CPU的主频从3.0GHz（Intel Pentium 4）提高到5.7GHz（AMD 9950X3D），用了整整20年。
芯片瞎想信得过的难点，在于“依期委用”和“成本可控”两个收尾条款：芯片部门一差错，手机部门就完不成OKR。
芯片开发不错大致拆解为架构瞎想与计议、考证仿真、IP集成、物理结束、流片、回片等多个门径，时刻跨度在18-36个月，每个门径都可能遇到反复修改、推倒重来的情况，一朝某个要道出现问题，很容易激励四百四病，导致全面失控。
这个经由的不吉之处在于“莫得中间终止”：芯片开发莫得程度条，流片收效前，一切都是未知数。极端于高中三年莫得模拟考，读完径直参加高考，家长心里深信没底。
所谓流片（Tape-out），不错贯通为芯片电路瞎想完成后，转念为物理芯片的过程，即芯片的“试产”。回片（Bring-up）指芯坐蓐完成，集成到末端拓荒上进行考证和测试。
流片要道的本性是“容错率为零”：高大和微细的瞎想差错都会导致流片失败。筹商到先进制程的流片用度，很容易变成财务失控。
条记本电脑不错先评估BOM成本、再制定零部件有筹备、接着评判外不雅瞎想，每个要道都是止损窗口。但芯片瞎想是一场莫得前列战报的大领域战争，唯有战争打完，教导部才知说念我方派出去的是赵云如故赵括。
2024年5月，玄戒O1一次流片收效后回片，雷军、卢伟冰和曾学忠接踵接到了研发团队通过工程样机拨打的电话，小米里濒临玄戒O1最终发扬的评估终止是“比较超预期”。
若是玄戒O1是一个技俩，它可能是收效的；若是玄戒O1是一个政策，它才刚刚驱动。
晶体管的寰宇莫得爆品方法，小米要趟的河还有好多。
直面复杂
2010年1月，乔布斯在iPad发布会上第一次公开了苹果A系列芯片的开山之作A4。在稀罕一小时的发布会上，A4取得的戏份还不到20秒。
这颗芯片的里程碑酷好酷好在日后被反复渲染，但问世之初，业界对A4的魄力反而所以“套壳三星”为代表的捏造和嘲讽。
A4芯片取舍ARM的Cortex-A8内核，频率1GHz，45nm工艺坐蓐，性能十分杰出，独一短处是跟三星的“蜂鸟S5PC110”太像——三星的芯片取舍了Intrinsity的本领，后者又被苹果收购，导致两颗芯片本领同源。
2010年iPad发布会，A4芯片被寥寥数语草草带过
A系列芯片的质变要比及第三代家具A6：Apple Silicon团队用基于ARMv7架构的Swift内核替换了公版内核，参数规格驱动对王人同行。2013年，第四代A7成为首款64位移动处理器，透彻甩开了安卓阵营。
苹果的旅途尔后成为了一套程序模板，在发布会上吊打过苹果的友商，都心照不宣的提起了这套参考课本：
从公版有筹备起原，基于我方的本领认识，不停迭代家具。
这种范式源自被台积电和ARM改革的产业章程。
90年代前，险些通盘半导体公司都包揽瞎想-制造-封测三约莫道。但芯片领域越来越大，对应的投资情随事迁，中小公司无力包袱三个要道的开支，出现了英伟达和台积电这类只作念瞎想/制造的公司。
AMD首创东说念主Jerry Sanders曾用“有晶圆厂才是真男东说念主（Real men have fabs）”调侃90年代星罗棋布般只作念瞎想的芯片公司，终止交班东说念主Hector ruiz迫于财务压力，反手甩卖了自家晶圆厂，即自后的巨匠第四大芯片代工场格罗方德。
AMD首创东说念主Jerry Sanders
台积电的代工方法逐步被摄取，ARM的出现进一步拉低了芯片瞎想的入场门槛：ARM不参与芯片瞎想，而是专注架构与IP的研发考证，并将其授权给芯片瞎想公司。
原因与AMD甩卖晶圆厂雷同：从零驱动瞎想全新的架构和IP成本高大，强如苹果也栽过跟头。
苹果A系列芯片的GPU架构一直由自英国公司Imagination提供授权，2017年，家伟业大的苹果晓谕弃用Imagination的PowerVR架构，何况不太厚说念地在音信公布前从Imagination挖走了一批工程师，转向自研架构。
Imagination的股价今日就跌了75%，公司丢掉大客户后，被卖给了中资配景的财团Canyon Bridge。但离开Imagination的苹果过的也不好，由于自研架构进展不顺，两边于2020年重温旧梦，苹果续上了断缴两年的授权费。
芯片瞎想是一个“初学容易耀眼难”的门类，小米并不特殊。
把芯片比作大平层，ARM和Imagination这些公司提供的是户型+硬装+软装的瞎想有筹备，并由台积电完成具体的施工和装修。但芯片瞎想还需要完成两个管事：
一是ARM只提供CPU和GPU的架构，极端于唯有客厅和卧室。手机公司还需要自即将处理影像的ISP（阳台）和处理AI诡计的NPU（书斋）等模块集成进去。由于小米的5G基带还在开发，玄戒O1只可外挂联发科的有筹备。
二是ARM提供的是程序化样板间，不可能同期得志丁克家庭和三孩家庭的需求。这是推动手机公司研发芯片的最中枢身分，通盘公司都会基于公版架构定制化开发。玄戒O1在通用有筹备的基础上瞎想了两个超低功耗中枢，昭着指向了特定场景的体验优化。
屋子不完好不错先强迫住，但芯片不量产就卖不出去。芯片研发过程不产生任何现款流，拖垮财务的隐患高大。因此，通盘手机公司的造芯方法都是“以贩养吸”，一边卖芯片一边作念芯片：
以家具代际为单元，缓缓替换通用的公版IP和架构；以十年周期为要领，打造一艘忒修斯之船。
早在2015年，高通就在骁龙820芯片中引入了Kryo架构，这款大意苹果A7的仓促之作因为功耗问题翻了大车。直到2021年，高通收购苹果芯片架构师Gerard Williams创办的公司Nuvia，基于后者本领推出Oryon架构，自研架构才走上正轨。
Nuvia的三位首创东说念主：John Bruno、Gerard Williams III、Manu Gulati
三星的庆幸愈增加舛。2015年，三星推出Mongoose架构的Exynos 8890挑战高通——Mongoose（猫鼬）是高通老架构Krait（金环蛇）的天敌，寻衅意味昭着。终止Exynos 8890一样遭受功耗爆炸问题，被欧洲手机用户联名要求换成高通，回旋镖狠狠扎了回顾。
华为的造芯之路一样坎坷。从骂声一派的K3V2，到第一款集成4G基带的麒麟910，再到巨匠第一颗5nm工艺SoC麒麟9000，一样历经十年。直到今天，集成了153亿晶体管的麒麟9000都代表着国内芯片瞎想的最高水平。
《首尔之春》里黄政民饰演的全斗焕有句台词：失败才是叛国，收效即是创新。芯片工程师独一的敌东说念主是物理学，你有宽裕的时刻把伤口变成勋章，把黑历史变成来时路。
跨过壁垒
社会公论对芯片的解析时常存在两个误区：一是高估了集成电路产业的壁垒；二是低估了集成电路产业的壁垒。
所谓“高估产业壁垒”，并不是指被台积电和ARM这些金牌乙方拉低的入场门槛，也不是指芯片瞎想的投资领域存在水分，而是集成电路产业一个有别于其他产业的昭着特征：后发者不错从中间要道切入。
玄戒O1问世后，一种疑问以为，小米莫得任何5nm/7nm和更熟识制程的芯片瞎想履历，为什么能径直从首先进的3nm工艺起步——但这其实并不奇怪。
由于摩尔定律的存在，芯片的参数会呈指数级晋升：2010年于今，单元芯片上堆叠的晶体管领域扩大了20倍，十年前的车还能开，十年前的手机照旧卡的不可用了。
这个过程中，新旧本领的切换让自后者不错从中间要道切入商场，致使径直进入先进的本领要道：韩国面板产业的起步，就绕开了日本的1/2代线，径直从3代线作念起；金融危险后中国大陆投资面板产业，也径直对准了5/6代线。
日本晶圆厂Rapidus决定跳过通盘制程，径直从2nm驱动坐蓐
所谓“低估产业壁垒”，在于集成电路产业经过漫万古刻的单过问整合，产业链高卑鄙的各个要道，存在着“彼此适配”的绑定联系。
一颗芯片从瞎想到封装完成，需要用到ARM的指示集和架构、Cadence的EDA用具、Toppan的掩模版、ASML的光刻机、东京电子的刻蚀机、KLA的封测拓荒、信越化学的硅晶圆、霍尼韦尔的靶材、东京应化的光刻胶等等。
在摩尔定律的推动过程中，每个要道的研发和校正都需要高卑鄙要道的配合合作、彼此适配，由此形成了丝丝入扣的共同体。这个过程中积存的Know How会成为某种酷好酷好上的“程序”，进一步拉高行业门槛。
俗语说“一流企业作念程序”，但程序不是被“制定”出来的，而是在商场充分竞争中不停磨合推敲形成，最终演化为产业心照不宣的章程。
每一个芯片瞎想领域的新兵需要作念的都不是一颗芯片、一种架构、一个料理有筹备，而是证实注解我方有智商融入这套森严有序的章程，并有智商成为程序的推动者。小米要作念的还有好多。
中国大陆集成电路产业的薄弱，一个热切原因是在产业本领高速迭代的周期参与度不及，导致错过了产业程序和章程的适配过程，在高附加值要道的存在感有限。
尤其是芯片制造要道的短板，很容易让东说念主低估芯片瞎想要道的热切性。在集成电路产业链上，瞎想与制造其实一样热切。
手脚巨匠顶级的晶圆代工场，台积电的高附加值其实是“特殊性”的。台积电的高利润率来自与同行恐怖的本领差距，但并莫得改革芯片制造重钞票、高成本开支的本性。
而芯片瞎想的高附加值是“行业性”的，大部分芯片瞎想公司都有相配高的毛利空间与附加值。原因在于，芯片瞎想要道径直对应着耗尽商场的需求，界说了一块硅晶圆在耗尽商场的价值，亦然牵引产业发展趋势的最终要道。
“首颗国产3nm”并不是浅易的标语，它是一张浪费的入场券，它提供了另一种可能性。
尾声
玄戒O1发布的尾声，雷军以“自后者”和“追逐者”自居：“这个寰宇终究不会是袼褙恒强，自后者总有契机。”
雷军在小米15周年政策新品发布会
集成电路产业不是一家公司以一己之力浇筑的摩天大楼，而是一代又一代的汗水与灵敏以纳米为要领勾画的超等工程。工业史上最复杂的链条与单干，滋长过不计其数的伟大公司，也下葬过擢发莫数的未竟渴望。
但物理学的国境线宽裕绵延，供自后者丈量新的边域。
参考尊府
[1] 小米十周年主题演讲，小米
[2] 小米创业念念考，雷军/徐洁云
[3] 苹果与Imagination重温旧梦，开发GPU并结巴易，36氪
[4] AMD二十年悔改简史，智东西
[5] 一往无前，范海涛
[6] ARM to A4: How Apple changed the climate in mobile silicon, AppleInsider
[7] 光刻巨东说念主：ASML崛起之路，瑞尼·雷吉梅克
剪辑：戴雇主
管事剪辑：李墨天
封面图片来自ShotDeck
