小米做芯片没有那么简单

【编者按】本文作者@雷欧奥特曼，电子科学与技术专业，中科院计算所工程师。

考虑到小米已在智能手机市场打下一片江山，又先后进军了智能家居、可穿戴设备领域，甚至做起了插线板、手机数据线这样的营生，那么对于近日传出的小米将启动芯片自研计划的消息，似乎已经见怪不怪了。

按照一般人的猜想，小米将会拉起自己的一只芯片研发团队，对外力拼苹果高通，对内可向联发科等厂商宣示自主权，然后学习苹果的路线，在所有小米的移动设备里使用自研CPU —— 且慢，小米的未来当真一定如此吗？

CPU不一定是小米真正所想

ARM阵营里，近年来最为吸引眼球的自研CPU大概要数苹果了。

备受关注的苹果以购买三星的SoC起步，当时CPU核心是老旧的ARM11，在iPhone 4时开始使用自研的Apple A4 SoC，而CPU是购买自ARM的Cortex-A8。iPhone 4S时更换为Cortex-A9，但是在这个时期，苹果手机的通用处理性能优势是较难拉开差距的，因为ARM的Cortex-A系列内核对于所有付得起钱的公司来说都是开放的，使用相同的处理器内核的情况下，能够产生差距的地方就在于后端设计和工艺了。

（ARM的Cortex-A8）

从iPhone 5开始，苹果进一步将CPU也替换为自研的Swift核心，也就是说，CPU核心内部的处理逻辑也在苹果的掌控范围之中。于是出现了苹果手机的CPU主频落后同时期其他安卓阵营旗舰几乎一半，但是性能反而能够咬住甚至领先的情况。

在苹果这样的垂直整合系统里，拥有CPU的自主控制权是非常关键的一环，意味着苹果能够以最大的自由度去优化任意一个应用程序的性能或者功耗表现。

而小米是不是也有着同样的考虑呢？

在大唐电信公司发布的公告里，我们可以看到，小米与联芯的合作方向是“面向4G多模的SoC系列化芯片产品设计和开发”，这里似乎没有CPU什么事情。光看这一公告，似乎双方的合作重点在于更多地在于基带。

手机的芯片是集成度很高的SoC（片上系统），内部可以囊括CPU、基带、音视频处理协处理器等众多部件，例如音视频处理协处理器一般负责回放多种常用编码格式的音乐、电影。这一块协处理器一般使用专用集成电路，一般来说性能比CPU更好而且功耗更低，但是专用集成电路的应用范围有限。例如上网浏览时经常需要执行js脚本，目前SoC里面就还没有专门执行js脚本的专用集成电路，所有不能移交给专用集成电路的任务都放在CPU上执行，而基带则负责无线信号的调制解调、编码解码等。

SoC（片上系统）

在CPU的技术指标不能取得很好优势的情况下，依靠其余部分作为卖点亦不失为明智之举，业界某家被笑称“买基带送CPU”的厂家就是如此。笔者不敢贸然揣测小米与联芯的战略合作重点究竟在于哪里，但就目前公开的情报来说，尚无很大把握认为小米将要深度进入传统Mobile IC行业搏杀。

比较合理的可能性是，小米将把与联芯共同研发的芯片放在红米产品线上使用，以短期的高额投资组建一支能够开发低成本、非尖端ARM手机芯片的团队，换取低端市场上的长期利益。

然而也有相反的证据。坊间还传闻，ARM公报中所说的那家获取几乎全系列内核授权的公司但是出于商业机密不能公开名字的公司就是小米，如果真是如此，那小米的举动就很值得玩味了。如果目标仅在于低端CPU，那小米为何又要获取全系列授权？ 

如果小米真要投注于CPU

让我们来YY一下。如果小米确实动了真格的呢？它会怎么做？

第一，挖人。

很多人可能觉得奇怪，小米是一家没有任何IC设计积累的企业，如何在一夜之间在自研CPU上迅速起步呢？其实苹果已经给出了答案。

IC设计重度依赖senior engineer（资深工程师），一个资深工程师需要多年的项目经历才能锤炼出来。培养成本较高，挖人，甚至是挖团队，是最快形成战斗力的方法。苹果开始设计A系列芯片前收购的PA.Semi团队就是由AMD公司的K8主要设计者之一Jim Keller坐镇，这位教主级人物拥有包括x86-64指令集起草人在内的一连串狂拽酷炫吊炸天的头衔，团队中又不乏早期分支预测器的创造者之一Tse-Yu Yeh这样的设计好手，A系列芯片想不牛都难了。

对此有心的读者可以关注一下相关传闻，如果有爆料说小米正在公开/私下招聘从事CPU核心设计方面的专家，就可以作为小米打算自研CPU的强有力支持证据了。

第二，挖CPU。

是的，挖CPU。一开始就自己从头设计CPU的风险太大，出货时间无法保障，而ARM对外出售的CPU核心（也就是IP核）又已经很成熟而且具备一定竞争力，所以最稳妥的做法是先使用ARM的CPU核心IP核来搭建芯片，快速出货。熟悉了已有设计之后再来研发真正属于自己的独有CPU核心，提高自主化程度。

这是苹果、高通、NVIDIA已经走过的一条路线，也是华为海思正在走的路线。使用ARM IP核的情况下，一两年内出货一款可以用的芯片是可以实现的，若要实现更加尖端的技术指标或是实现更高程度的自主化，则还需更多时日打磨。

第三，也是最关键的一点，砸钱。

尽管笔者非常钦佩小米创业以来取得的成绩，但就资金&技术密集型的IC业来说，小米的体量还是显得太小了。

根据2013年小米入股美的时公布的财务状况，小米2013年全年的净利润仅有不到4亿人民币，比联发科低了一个数量级。这又是一个什么概念呢？根据EDA（电子辅助设计，IC业的重要组成部分）领域巨头Cadence披露的估计数字，在22/20nm的节点上设计投资就有5亿~12亿美元，这一数字据笔者估计对ARM阵营来说是偏高不少的，但IC业残酷的资金起步门槛也从中一览无遗，小米恐怕难以一步登天。

只有雷总才知道这是一盘什么棋

所以截止目前，我们视线范围内的证据是相互矛盾的。小米和联芯的合作重点似乎并不在CPU，而与此同时又有传言认为小米持有了ARM的几乎全系列内核授权。小米接下来的路会怎么走？我们不妨设想一下。

对于小米来说，它能采取的最保守路线就是以LC1860为基础开辟一条低端芯片的战线，如一些分析师预测的那样，朝印度市场“倾销”这种高性价比产品。

而最激进的路线，则可能是追随苹果和高通，从ARM公版核心设计走向自主化程度更高的自研核心，一面在性能/功耗这种绝对指标上领先于其他使用ARM公版设计的厂商，另一面可以将自家发烧级产品的技术指标更深地打上小米团队的印记，以自主CPU设计为重点树立小米更加高大的技术发烧形象，甚至将自己in-house的IC设计团队做成第二个高通/联发科，向所有智能嵌入式设备生产厂商出售小米芯片/小米设计。

选取什么样的路线，外人看来扑朔迷离，对于雷总，则只是一念之间。