國(guó)內(nèi)先進(jìn)芯片設(shè)計(jì),多點(diǎn)開(kāi)花

時(shí)間:2025-06-03

來(lái)源:OFweek 電子工程網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):芯片作為現(xiàn)代科技的“心臟”,其技術(shù)水平直接決定了一個(gè)國(guó)家在科技領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。2025 年 5 月 22 日,小米重磅發(fā)布國(guó)內(nèi)首款 3nm 手機(jī) SoC 芯片 “玄戒 O1”,這一里程碑事件,標(biāo)志著中國(guó)科技企業(yè)在先進(jìn)制程芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,正實(shí)現(xiàn)從 “跟跑者” 到 “領(lǐng)跑者” 的華麗蛻變。

  事實(shí)上,這僅僅是中國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的冰山一角,無(wú)論是消費(fèi)電子領(lǐng)域的手機(jī)芯片,還是新能源汽車領(lǐng)域的智能芯片,國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)能力都在不斷實(shí)現(xiàn)重大突破,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)多點(diǎn)開(kāi)花。

  01

  電子產(chǎn)品先進(jìn)制程國(guó)產(chǎn)SoC爆發(fā)

  5 月 20 日,小米創(chuàng)始人雷軍宣布一則重磅消息:玄戒 O1 芯片已順利進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段,且搭載該芯片的兩款旗艦產(chǎn)品 —— 高端旗艦手機(jī)小米 15SPro 和超高端 OLED 平板小米平板 7Ultra 也將同步亮相。僅僅兩天后,5 月 22 日,玄戒 O1 芯片正式揭開(kāi)神秘面紗,驚艷亮相于小米 15SPro 手機(jī)與小米平板 7Ultra 之上。

  玄戒O1(XRINGO1)作為小米自主研發(fā)設(shè)計(jì)的第二代 3nm 手機(jī) SoC 芯片,采用了十核四叢集CPU設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室跑分300萬(wàn)。集成2顆X925超大核(最高主頻3.9GHz),4顆A725性能大核(最高主頻3.4GHz),2顆A725低頻能效大核(最高主頻1.9GHz)和2顆A520超級(jí)能效核(最高主頻1.8GHz)?;鶐С跗诜桨干?,玄戒通過(guò)外掛聯(lián)發(fā)科5G基帶,以“SoC+基帶分離”方案降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn);晶體管數(shù)量高達(dá)190億個(gè)。而央視新聞對(duì)小米發(fā)布的玄戒O1芯片給予高度評(píng)價(jià),稱其為“中國(guó)內(nèi)地3nm芯片設(shè)計(jì)的一次突破,緊追國(guó)際先進(jìn)水平”。

  極客灣也表示,玄戒O1確實(shí)是小米自研,其“Layout設(shè)計(jì)、各個(gè)核心IP的后端都有自己的設(shè)計(jì)思路,玄戒團(tuán)隊(duì)甚至還在臺(tái)積電N3E工藝標(biāo)準(zhǔn)的Cells之外,額外設(shè)計(jì)了更多的定制Cell。”

  與此同時(shí),聯(lián)想也在芯片領(lǐng)域發(fā)力,帶來(lái)全新自研芯片。五月初,聯(lián)想發(fā)布的YOGA Pad Pro 14.5 AI元啟版搭載了其自研的5nm芯片,性能強(qiáng)勁,專為AI大平板設(shè)計(jì)。據(jù)了解,聯(lián)想這顆自研芯片型號(hào)為“SS1101”,采用2+3+2+3 十核 CPU 架構(gòu),擁有 2 顆 X3 超大核主頻 3.29GHz、G720-Immortalis GPU (核心數(shù)≥10)。該芯片 GeekBench 6 跑分單核超 2000、多核超 6700,基本是天璣 8400 水平。事實(shí)上,早在2022年1月26日,早在 2022 年 1 月 26 日,聯(lián)想集團(tuán)便成立了鼎道智芯(上海)半導(dǎo)體有限公司,整合內(nèi)部芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),專注芯片研發(fā),如今已取得顯著成果。

  華為在芯片領(lǐng)域同樣成績(jī)斐然,此前已推出一系列備受矚目的麒麟處理器,從麒麟 9000S 到麒麟 9020,不斷刷新國(guó)產(chǎn)芯片的性能高度。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),麒麟 X90 處理器也已確認(rèn)由華為鴻蒙電腦非凡大師首發(fā)搭載。這款折疊 PC 不僅內(nèi)置大面積線性馬達(dá),可模擬鍵盤(pán)打字,帶來(lái)獨(dú)特的使用體驗(yàn),還搭載全新的鴻蒙電腦操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同創(chuàng)新。。

  除了上述三家科技巨頭,vivo 也在芯片領(lǐng)域積極布局。2025 年 5 月,vivo 啟動(dòng)極具前瞻性的 “藍(lán)極星計(jì)劃”。該計(jì)劃面向全球頂尖博士生,以 “薪酬不封頂” 的優(yōu)厚待遇,重點(diǎn)攻關(guān)芯片設(shè)計(jì)、AI 大模型、XR 三大前沿領(lǐng)域。vivo 深知,芯片競(jìng)賽的本質(zhì)是人才的競(jìng)爭(zhēng),因此通過(guò)兩大創(chuàng)新維度,全力打造芯片研發(fā)的人才高地與技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。其一,深化產(chǎn)學(xué)研融合,與清華大學(xué)、蘇黎世聯(lián)邦理工等頂尖高校建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,讓博士生能夠直接參與 vivo 芯片流片的實(shí)際研發(fā)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合;其二,推進(jìn)場(chǎng)景化技術(shù)孵化,將影像芯片團(tuán)隊(duì)與手機(jī)產(chǎn)品線深度捆綁,確保研發(fā)成果能夠在 6 個(gè)月內(nèi)快速落地商用,加速技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品迭代。

  目前,vivo 通過(guò)自研 V 系列影像芯片與算法協(xié)同,已初步建立起從傳感器、ISP 到 AI 修圖的全鏈路技術(shù)壁壘,未來(lái)應(yīng)該也會(huì)有自家的SoC芯片出爐。不難看出,2025年的手機(jī)芯片自主化浪潮迭起。

  02

  汽車芯片開(kāi)始普及先進(jìn)制程

  在新能源汽車領(lǐng)域,隨著智能駕駛、智能座艙等技術(shù)的快速普及,相關(guān) AI 芯片也逐漸開(kāi)始采用先進(jìn)制程工藝,國(guó)產(chǎn)芯片在這一領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

  華為的智能駕駛芯片——昇騰610采用7nm制程,AI 算力達(dá) 200TOPS(INT8),支持多傳感器融合和擬人化智駕算法,已搭載于問(wèn)界 M5、阿維塔 11 等車型。

  由吉利控股集團(tuán)投資的智能科技公司浙江億咖通科技有限公司與安謀中國(guó)公司等共同出資成立的芯擎科技推出的“龍鷹一號(hào)”是國(guó)內(nèi)首款 7nm 車規(guī)級(jí) SoC 芯片,集成 88 億晶體管,支持多屏聯(lián)動(dòng)和艙泊一體解決方案。目前在吉利旗下領(lǐng)克03、領(lǐng)克05、領(lǐng)克08等多款車型上應(yīng)用。2025年3月29日,芯擎科技在生態(tài)科技日中正式發(fā)布了旗下7nm車規(guī)工藝自動(dòng)駕駛芯片“星辰一號(hào)”以及對(duì)應(yīng)的智能座艙和智能駕駛?cè)盗薪鉀Q方案,相應(yīng)芯片于2026大規(guī)模上車應(yīng)用。

  比亞迪在半導(dǎo)體領(lǐng)域同樣取得重大突破,其專屬AI 智能座艙采用最新研發(fā)的 BYD 9000 芯片。這款芯片采用領(lǐng)先的 4nm 制程技術(shù),基于 Arm v9 架構(gòu)構(gòu)建,為芯片提供了強(qiáng)大的運(yùn)算能力。在通信方面,BYD 9000 芯片集成 5G 基帶,支持最新的 5G 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),確保車輛智能網(wǎng)聯(lián)功能的高速、穩(wěn)定運(yùn)行,為實(shí)現(xiàn)車輛與云端的高效數(shù)據(jù)交換以及自動(dòng)駕駛等前沿技術(shù)提供有力支持。其在規(guī)格上與聯(lián)發(fā)科的車規(guī)級(jí)智能座艙芯片 MT8673 的諸多相似之處,也引發(fā)了市場(chǎng)對(duì)兩者合作關(guān)系的廣泛猜測(cè)。但無(wú)論如何,BYD 9000 芯片的問(wèn)世,無(wú)疑為比亞迪在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的發(fā)展增添了新的強(qiáng)勁動(dòng)力。

  蔚來(lái)汽車也傳來(lái)好消息,董事長(zhǎng)李斌宣布全球首款車規(guī)級(jí)、采用5 納米工藝的高性能智駕芯片——蔚來(lái)神璣 NX9031 的流片過(guò)程取得成功,標(biāo)志著蔚來(lái)在汽車芯片領(lǐng)域邁出重要一步。該芯片有超過(guò)500億顆晶體管,支持32核CPU。

  芯馳科技發(fā)布的新一代AI座艙芯片X10系列采用了4nm先進(jìn)制程,相較于當(dāng)前主流高端車規(guī)芯片常用的7nm和5nm制程,4nm在晶體管密度、性能、功耗控制上都有顯著提升。其擁有40 TOPS NPU和154 GB/s超大帶寬,支持7B多模態(tài)大模型端側(cè)部署。

  小鵬汽車在芯片研發(fā)上同樣成果顯著。在2025 年 Q1 財(cái)報(bào)電話會(huì)上,董事長(zhǎng)何小鵬透露,小鵬圖靈芯片在 2024 年一次流片成功,算力達(dá)到當(dāng)前主流車端 AI 芯片的 3 - 7 倍,目前項(xiàng)目進(jìn)展順利。二季度已有部分車型進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié),三季度圖靈芯片車型將實(shí)現(xiàn)更大范圍的市場(chǎng)放量。未來(lái),圖靈芯片還將部署在第五代機(jī)器人上,大幅提升機(jī)器人的端側(cè)算力。這款耗時(shí)四年精心打磨的 AI 芯片,采用 7 納米制程工藝,通過(guò)雙 NPU 異構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì),配合獨(dú)立安全島與雙 ISP 圖像處理器,能夠在 200 毫秒內(nèi)完成復(fù)雜城市場(chǎng)景的決策規(guī)劃,在夜間及雨霧等惡劣天氣下,目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率更是提升至 99.7%,為智能駕駛與機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

  03

  國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)能力突破,原因何在?

  盡管目前國(guó)產(chǎn)芯片在設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破,但需要明確的是,除華為之外,多數(shù)國(guó)產(chǎn)芯片仍依賴臺(tái)積電代工生產(chǎn)。那么,究竟是什么原因促使國(guó)產(chǎn)芯片在設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)如此顯著的飛躍?

  從人才端來(lái)看,2014 年,千億級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)扶持基金的出臺(tái),為國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展注入了第一劑強(qiáng)心針,國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展逐漸有了起色。而在 2018 年后,貿(mào)易摩擦意外地給中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了難得的市場(chǎng)機(jī)遇,一年后的科創(chuàng)板,更是直接拉動(dòng)了一波熱錢涌入,國(guó)產(chǎn)芯片從此匯集了前所未有的資金支持力度和技術(shù)人才規(guī)模。資本的力量推動(dòng)著行業(yè)迅速擴(kuò)張,特別是在 IC 設(shè)計(jì)領(lǐng)域。在巨大的人才需求下,芯片行業(yè)搶人熱潮達(dá)到了頂峰,當(dāng)時(shí)一個(gè)碩士應(yīng)屆生可以輕松拿下 30 萬(wàn)到 40 萬(wàn)的總包,這幾乎相當(dāng)于此前一個(gè)工作 5 年以上的老工程師的待遇水平。而那些工作多年的老工程師,更是能拿到令人乍舌的薪酬漲幅。此外,2021 年集成電路終于正式成為一級(jí)學(xué)科,相關(guān)職業(yè)培訓(xùn)也隨之蓬勃發(fā)展,為社會(huì)提供了大量的人才工程師紅利,為芯片設(shè)計(jì)行業(yè)輸送了源源不斷的新鮮血液。

  除此之外,隨著待遇的不斷提高和國(guó)內(nèi)高端制造業(yè)的不斷突破,大量國(guó)外人才開(kāi)始紛紛回流。華為“天才少年計(jì)劃”、小米 “玄戒實(shí)驗(yàn)室” 等平臺(tái)憑借強(qiáng)大的吸引力,也匯聚了全球頂尖人才,在 AI、量子計(jì)算等前沿領(lǐng)域形成了創(chuàng)新高地,為國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)的突破提供了強(qiáng)大的人才支撐。

  在市場(chǎng)端,智能汽車和數(shù)據(jù)中心的爆發(fā)式增長(zhǎng),以及英偉達(dá)芯片禁運(yùn)等因素,為國(guó)產(chǎn)芯片提供了廣闊的市場(chǎng)空間。目前采用先進(jìn)制程芯片的企業(yè)都擁有自己穩(wěn)定的客戶群,且多為終端廠商。通過(guò)大量采用自研芯片,可以有效降低成本。以小米玄戒為例,招銀國(guó)際分析指出,自研芯片將強(qiáng)化小米高端機(jī)型的差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期來(lái)看有望降低20%-30% 的處理器采購(gòu)成本,這對(duì)于企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展具有重要意義。

  另一方面,自研AP 芯片的門(mén)檻逐漸降低,為更多企業(yè)涉足芯片自研領(lǐng)域創(chuàng)造了有利條件。如今,想要研發(fā)一個(gè)公版 AP 難度相對(duì)較低,ARM 能提供全套的 IP,中國(guó)臺(tái)灣也有公司能提供各種輔助(例如世芯)。AP 芯片即沒(méi)有基帶的芯片,ISP 和 DSP 等 IP 也不難買到,CPU、GPU 的公版性能更是強(qiáng)勁。同時(shí),自研 CPU 架構(gòu)的門(mén)檻也大幅降低,開(kāi)源的香山和玄鐵便是有力例證。這些因素為廠商自研芯片提供了更便利的條件,降低了研發(fā)成本和技術(shù)難度,促使更多企業(yè)敢于涉足芯片自研領(lǐng)域。

  而且近年來(lái),ARM 推出了 CSS 模式,有望大大簡(jiǎn)化芯片設(shè)計(jì)的難度,加速芯片設(shè)計(jì)的時(shí)間。據(jù)了解,ARM 針對(duì)不同方面推出了不同的 CSS 服務(wù)。將來(lái)可能有更多的廠商采用這個(gè)模式,這無(wú)疑會(huì)對(duì)高通等廠商形成強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力,同時(shí)也為國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

  曾經(jīng)ARM 的 IP 設(shè)計(jì)被蘋(píng)果、華為、高通、聯(lián)發(fā)科、三星等眾多廠商廣泛使用。蘋(píng)果從 A5 開(kāi)始不再使用 ARM 公版架構(gòu),華為從麒麟 9000s 開(kāi)始不再使用 ARM 公版架構(gòu),高通從驍龍 8e 開(kāi)始不再使用公版架構(gòu),現(xiàn)在就只剩下獵戶座和聯(lián)發(fā)科還在使用公版架構(gòu)。在此情形下,為了獲得更高的利潤(rùn),ARM 在 2023 年開(kāi)始啟動(dòng) CSS 相關(guān)業(yè)務(wù),這樣能讓大多數(shù)公司都有使用公版架構(gòu)的能力。

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