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高通“火龙机”的幸与哀愁,中国大厂的造芯时刻到了?

MTK战力和品牌表现不佳,凸显了高通旗舰芯片的号召力;可惜,高通旗舰系列也在变成安卓手机大厂们的负担

在深圳机场入口的头顶,有一张高通公司的宣传海报,名为“旗舰之选,有龙则灵”。从OPPO、vivo到荣耀,甚至少人知晓的ROG等等手机品牌,都在使用高通公司的骁龙系列芯片。

坊间传闻,2022年,一直受芯片所困的华为,也有可能会采用高通的骁龙。

一方面,高通骁龙系列芯片的表现远好于MTK。过去一年中,某些大厂的MTK芯片手机表现不佳,尤其是在中高端市场,毫无战力。高通骁龙让安卓大厂们不得不爱。另一方面,高通骁龙旗舰系列也正让安卓大厂的产品经理们挠头不已。

高通骁龙旗舰系列的“火龙机”们的一个症状正在越来越严重——散热难题。

造成这种现象的原因与高通近两年的糟糕表现密不可分,从骁龙888平台开始,其夸张的功耗就被众多消费者所吐糟,而到了骁龙8 Gen1平台,手机厂商对于它几乎“无从下手”。5G时代的“热门生意”,让手机凉下来

此前,海外媒体HotHardWare对骁龙8 Gen1进行了测试,结果显示这代高通旗舰平台在游戏环节中的平均功耗达到了9W,一个直观的对比是,AMD曾经发布的一款笔电处理器 Athlon Neo K325的功耗为12W。

几乎比肩过去电脑CPU的功耗不仅引来了消费者的不满,也让智能手机厂商倍感压力。1月5日,小米集团副总裁卢伟冰发文称,“骁龙8确实让大家的压力有点大”。

骁龙机们相当的火热,已成顽疾

不过,骁龙8 Gen1的发布也让国内手机厂商开始认真思考起一些问题,过去行业中明确的产业分工究竟是否还走得通?是否应该效仿苹果把手机最核心的SoC开发权握在手中?

或许骁龙8 Gen1平台能够成为一个契机,让国产手机厂商走上自主造芯之路。

高通原罪?还是5G的代价

在移动SoC的发展史上,高通旗舰平台的功耗表现几乎是钉在耻辱柱上的存在。但实际上,高通的市场地位之所以能远超过联发科和三星,还是因为其综合性能长期稳据安卓阵营第一。

只不过,高通上一次的“火龙”事件,着实让人印象深刻。

2013年,iPhone 5S搭载全球首款64位处理器A7芯片亮相,将手机芯片带入了64位时代,这一动作瞬间打乱了高通的布局。急病乱投医,高通为了追赶苹果的脚步,放弃自家的架构改用公版A53 A57架构,转而选择台积电20nm制程,以实现64位处理器迅速量产。

这一系列操作的结果是,堪称史上最差处理器的骁龙810诞生。自身极高的功耗让手机的续航表现血崩,散热表现几乎无法胜任任何一款大型游戏,手机厂商甚至宁愿在自家的旗舰机上搭载前代产品,也不选择骁龙810。

值得一提的是,在这一年,摩托罗拉刚刚凭借“里程碑”系列站稳脚跟,HTC在中国大陆的市场份额已经超越三星,小米正欲通过全新的Note系列进军高端,但这一切都随着骁龙810的出现化为泡影。

也是从骁龙810平台开始,安卓手机阵营开始进入散热技术,石墨片和铜管被智能手机大面积应用,但随着骁龙835、845、855、865几代“神U”出现,相对均衡的功耗让手机散热技术的发展也随之放缓。

直到骁龙888平台的发布,智能手机产商才发现现有的散热技术完全不足以压制它的功耗表现。一时间,薄热管和均热板等“气-液相变散热器”开始被大规模应用。部分厂商甚至为主打游戏性能的机型配备了“外接背夹”,以电脑散热的方式来降低这颗SoC的“火力”。

各大厂的散热系统成为卖点

在这一时期,国内手机厂商的散热技术得到了飞速的发展。在iQOO 8机型上,vivo首创在散热系统中加入镧、铈等稀土元素,使得材料的导热性实现倍增。在黑鲨2 Pro机型上,小米则开发出“全域散热”的概念,将CPU、射频发热部件和电池分开散热,以实现热转换效率最大化。

作为芯片厂商,高通让国内手机厂商的散热技术实现了“三级跳”发展,但这绝对不是一种正常的现象。

有人将高通5G平台表现得不足归结为高通在CPU结构设计问题,也有人认为高通在核心调度策略过于激进。

但平心而论,如果把问题完全归咎于高通是有失公允的。

一方面,三星的5nm工艺确实存在不足,一个直接的证据是:骁龙888上的A55小核心对比台积电7nm制程的865,在同频率下功耗竟然还多出27%。

而苹果连年上涨的大额订单,也让台积电不堪重负,高通只能选择三星代工。

另一方面,5G芯片的功耗的确过大。华为轮值CEO徐直军曾表示:“仅从芯片耗电量来看,5G是4G的2.5倍。”

这意味着导热、散热将在5G设备存在的一个巨大挑战,并且未来6G、7G技术的挑战将更加棘手。”

可以确定的是,随着通信技术的进步,中国智能手机厂商迫切需要寻找一条新的出路。

参照苹果,或是借鉴特斯拉

两年前,当苹果终于和高通握手言和。《华尔街日报》曾经发文,其标题异常直接:高通公司的前景终于明朗了。当时,苹果终于向高通低头,缴纳专利费,并采用高通的芯片。

但是,苹果只用了两年时间,就建立起来了自己的芯片优势。不光是苹果,华为也是如此。从5G时代之初,华为5G芯片的能耗表现要优于高通。

在科技媒体极客湾的测试中,麒麟9000芯片虽然在极限场景下平均帧率不如骁龙8 Gen1平台,但其功耗要远小于后者,要知道麒麟9000芯片可是两年前发布的产品。

在这一问题上,苹果最具发言权。从iPhone 4时代开始,苹果就脱离了第三方处理器,并推出了令行业惊叹的A4处理器,自此开始,苹果已经陆续发布了11代移动SoC,每一款在性能释放上都要优于安卓阵营的处理器。

而到了M1芯片时代,苹果则完全补齐了自身在硬件领域的最后一块短板,从iPad Pro到Macbook,M1芯片的强大性能已经让苹果成为唯一一家在移动端和PC端完全摆脱上游芯片厂商的消费电子企业。

这也意味着苹果在软件开发和硬件设计上留有更高的自主权,正如库克所说,“当我们展望未来时,我们设想了许多令人惊叹的产品,而我们的定制芯片将使它们成为现实。”

实际上,从去年开始,国内手机厂商就已经掀起了一股“造芯潮”。

特斯拉、苹果自研芯片或许会成为大厂不得不选择的道路

其中,小米发布了ISP芯片澎湃C1和充电芯片澎湃P1;vivo发布了第一颗自研ISP芯片V1;OPPO发布了自研影像专用NPU芯片。

尽管这些芯片都为功能型芯片,距离真正的SoC相距甚远,但国内厂商们也有着自己的考量:一方面,第三方芯片同质化严重,功能型芯片能够更好地帮助自身在某一领域中具备差异化竞争优势。另一方面,SoC平台动辄百亿的研发费用,也需要厂商基于自身的资金和技术量力而行。

无论如何,国内手机厂商集体造芯竞速还是让点亮了核心器件国产化的希望。

不过,如果只从手机散热角度出发,也大可不必如此费尽周折,特斯拉在热管理上的工作,也许可以为智能手机提供借鉴。

在去年特斯拉发布的第四代热管理系统上,特斯拉首次引入了热泵空调系统,同时也对热管理系统拓朴结构进行了较大的改变,实现了结构集成化的目的。

如果梳理特斯拉四代热管理系统的演变,会发现特斯拉在热管理上只遵循一个原则:精细分区与集成化的统一。一方面对车身发热重点区域定制转交换元件,另一方面确保热管理系统的高度集成。

虽然电动车与智能手机在结构上天差地别,但散热系统的工作方式并非没有参考意义。正如此前工业领域应用的“气-液相变散热器”如今在智能手机上大规模应用,或许未来也能看到电动车热管理技术在智能手机上的应用。

本文来自微信公众号“智物科技评论”(ID:IntellegentThings),作者:文/智物,36氪经授权发布。

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