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ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

最近這段時間手機行業可以說相當的熱鬧,一方面高通與聯發科都先後推出了新一代旗艦移動平台,一大批新款旗艦機型不是已經釋出、就是正在釋出的路上。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

另一方面,“自研晶片”在2021年無疑成為了幾大頭部品牌追逐的熱門話題。從年初小米公布的自研ISP澎湃C1、到年中的vivo的自研ISP悅影V1,再到不久前OPPO釋出的自研影像專用NPU馬裡亞納X和小米的自研120W充電晶片澎湃P1,短短一年時間裡我們就迎來了三個品牌、四款自研手機晶片的亮相。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

平心而論,這些“手機晶片”雖然并不屬于大家所認知的SoC或AP(應用處理器,也就是SoC去掉基帶部分)方案,但不可否認的是,這些品牌推出自研晶片,客觀上确實給相應的機型帶來了獨一無二的功能體驗。同時在它們的研發、制造過程中,誰也說不準他們是不是已經積累了對于先進制程、複雜大晶片設計的經驗。

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不過今天我們要讨論的,并不是手機廠商什麼時候能造出自研SoC,相反我們會将視線繼續集中在這類“功能性小晶片”上。結合智能手機本身目前的硬體架構和市場需求,來與大家一起探讨這樣一個問題,那就是對于手機廠商來說,在最終造出自研SoC之類的“大晶片”之前,他們還有哪些部件可以通過自研來“練手”?

首先你要知道,手機的“内構”其實真不算複雜

雖然我們總說,手機是高科技産品。但也正因如此,在目前的半導體技術體系下,手機的主機闆面積其實是越做越小,同時内部的晶片內建度也越來越高。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

這意味着什麼?這裡以TechInsights對谷歌Pixel6 Pro的拆解結果為例,在碩大的機身裡實際上真正安裝有晶片的主機闆,隻是一個面積非常小的架構。而在這個架構上,除了微小的電容、電阻,以及各種資料線接口外,真正起到功能作用的晶片總共也才不過31顆而已。

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進一步探究這些晶片的型号和用途,基本上可以将其分為8個大類,分别為:

應用處理器:1顆(谷歌向三星定制的Tensor晶片)

記憶體和閃存:2顆(三星生産的閃存和記憶體)

電源管理晶片:11顆(來自三星、NXP、美信,包括有線充電管理、無線充電管理、電源保護、供電管理幾個細分類别)

基帶與射頻晶片:9顆(來自三星和Skyworks)

連接配接相關晶片:3顆(來自意法半導體和博通,負責NFC、藍牙、WiFi和GPS功能)

音頻晶片:3顆(來自Cirrus Logic,包含揚聲器功放和音頻解碼功能)

螢幕觸控晶片:1顆

安全加密晶片:1顆(谷歌自研Titan M)

發現了嗎?實際上,如今智能手機的内部晶片數量既沒有許多朋友想象的那麼多,而且真正留給終端廠商“自行發揮”的空間也并不多。

“自研晶片”既要考慮實用,更要考慮可行性

為什麼我們這麼說?首先大家要知道,手機行業在發展了這麼多年後,很多領域其實都已經形成了非常高的技術和專利壁壘。手機廠商在這些領域不隻是技術上極難實作“自研”,就算真造出晶片也很可能要面臨專利方面的問題,或者是幾乎不具備實用價值。

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比如,很典型的就是手機的基帶和射頻、以及藍牙和WiFi等連接配接功能相關晶片。一方面,全行業就隻有一隻手都能數的出來的廠商,把握着各種基帶、無線标準相關的核心專利;另一方面,大家不要忘了手機的無線連接配接能力是要配合營運商的基站、配合家中的WiFi路由器才能發揮作用,就算有手機廠商自主研發了無線晶片,也很有可能會與其他品牌的基站方案、路由器方案配合使用時出現“水土不服”的情況,進而難以發揮性能。

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AKM、ESS、Cirrus Logic等大廠的音頻IC性能已經極為出色,沒有額外提升的必要

其次,還有一類晶片雖然技術壁壘不算特别高,但相關技術已經極度成熟、幾乎沒有進行自研改進的需求,例如音頻晶片、觸控晶片就都屬于這一類别。對于如今的智能手機來說,它們所使用的音頻方案也好、觸控技術也罷,壓根就沒達到相關晶片供應商的“潛力極限”。而對于手機廠商來說,自研這類晶片的結果很可能使用者體驗還不如供應商輕輕松松就能搞出來的公版方案好,是以也幾乎沒有必要。

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正因如此,我們看到,整個2021年幾款手機廠商所公布的自研晶片,幾乎都集中在了用于增強手機拍照處理能力的ISP、NPU,以及用于加快手機充電速度和改善電池容量的電源管理晶片(PMU)上。很顯然,手機廠商之是以選擇在這些領域自研晶片,一是因為消費者對于手機的拍照、快充确實有着很強的需求,自研晶片能夠明顯改善體驗;其二則是因為,這些領域本身的技術壁壘相對不那麼高,而且供應商提供的産品也确實可能不夠用,是以“自研”才顯得既必要、而且又特别能見成效。

顯示輔助與安全晶片,可能會是下一個“自研”目标

明白了這個道理,我們再回過頭來看如今市面上各大旗艦機型的配置和功能,就不難梳理出可能性更大的“自研晶片”方向了。

首先,獨立的顯示增強晶片是我們三易生活認為,比較可能出現在未來智能手機中的“廠商自研方案”。之是以這麼說,一方面是因為從本身的功能性上來看,獨立的顯示輔助晶片主要可以解決三個問題。一是能夠輔助矯正螢幕顔色,同時使得自動亮度調節更自然柔和、增強螢幕觀感;二是可以對手機正在播放的視訊進行分辨率提升、插幀、色彩增強等處理,且功耗比使用CPU要低得多;最後,在遊戲場景中獨立的顯示輔助晶片還可以通過插幀的方式,變相地成倍降低GPU的實際負載,進而起到節能降溫、延長續航的作用。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

另一方面,“獨立顯示增強晶片”如今在手機行業其實并不是什麼新玩意了。特别是随着近年來消費者對于顯示品質、遊戲流暢度和續航能力越來越在意,獨立顯示增強晶片開始被越來越多的機型搭載,并取得了不錯的使用者口碑。

最重要的是,由于相關供應商并不注重對終端市場的宣傳,“獨立顯示增強晶片”雖然市場需求存在,消費者對其卻幾乎并沒有什麼“品牌信仰”。在這種情況下,手機廠商出手自研不僅可以打造出更具差異化的功能,也容易于被市場接受。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

除了顯示增強晶片,獨立安全加密晶片同樣也是下一階段可能被手機廠商提上自研日程的項目之一。事實上,縱觀智能手機的發展史,過去其實有過一些機型搭載獨立加密晶片的例子,與其他機型相比,這類“安全手機”普遍可以實作級别更高的隐私防護,甚至是用作一些特定的金融場景。

ISP、NPU和充電IC後,手機廠商還能自研哪些晶片

谷歌的Pixel手機這幾代一直有搭載自研的獨立Titan M安全晶片

更不要說,如今消費者對于“隐私”和“安全”的重視與日俱增,再加上數字貨币如今也正在日益流行。在這樣的背景下,手機廠商研發具備國内自主标準的獨立安全晶片不隻是可以賺到口碑,而且還有可能會帶來一些短時間内難以被超越的實際功能優勢,或是有助于打開企業級市場。

當然,說了這麼多,我們最終還是希望在一次次用小晶片“練手”後,大家最終可以迎來更多終端廠商自研SoC的局面。畢竟這不隻是個“面子問題”,而是更有望為消費者帶來實際的實惠。不過晶片這件事向來是急不得的,對于我們而言,目前也隻能懷着包容的心态,耐心等待相關廠商進一步的好消息了。

【本文圖檔來自網絡】

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