界面新聞記者 | 伍洋宇
界面新聞編輯 | 劉方遠(yuǎn)
2024年5月23日早上8點03分，一通電話打到了雷軍的手機上。
這是一通價值百億的電話。電話的另一頭，小米上海研發(fā)中心某處實驗室人頭攢動，百十來號人正屏聲圍站在一起，等待見證他們自己的歷史時刻。
就在前一天下午，這個在小米內(nèi)部被叫做“新業(yè)務(wù)部”的核心團隊，剛剛得到首批流片回來的3nm芯片。團隊奮戰(zhàn)一個通宵，24小時內(nèi)完成了它在手機上的初步驗證，這初步證明了“玄戒O1”芯片流片成功。
電話被接起后，開口說話的人是小米集團副總裁、“新業(yè)務(wù)部”負(fù)責(zé)人朱丹。他向雷軍匯報了這個好消息。祝賀之余，雷軍答復(fù)稱“挺了不起”。電話隨后又被撥給林斌、盧偉冰、曾學(xué)忠等人。這一天，小米芯片研發(fā)團隊心中的一顆大石終于落地。
撥通第一個電話是個重要標(biāo)志，它初步證明小米在3nm制程手機SoC芯片上自研成功，成為繼蘋果、三星、華為之后，全球范圍內(nèi)第四家有此能力的手機廠商。
一年后的5月22日晚，雷軍站在北京國家會議中心主舞臺上正式講述這個歷時十年的造芯故事：2014年小米松果成立，2017年澎湃S1首發(fā)，2019年造芯受阻轉(zhuǎn)戰(zhàn)“小芯片”，2021年重啟大芯片計劃，2025年玄戒O1發(fā)布。
在提前數(shù)日的鋪陳中，輿論已經(jīng)分為兩派：一派為小米在尖端芯片自研上的重振旗鼓倍感振奮；另一派則不斷拋出對這款芯片自研含金量的諸多質(zhì)疑。
雷軍不諱言小米造芯仍在力爭躋身第一梯隊。但無需懷疑的是，這是小米沖擊超高端旗艦市場的必選項，也是小米有關(guān)一家硬核科技公司“終局夢想”的決心體現(xiàn)。
“大家不要指望我們一上來就能碾壓、吊打，這不可能。”雷軍說，“但如果大家看到我們超越蘋果的地方，請為我們鼓個掌，因為一點點超越都很難。”
重啟
2021年初，小米集團管理層做出了兩個決定公司未來十年走向的戰(zhàn)略決策。一個是不久后便公之于眾的“造車”，另一個就是蟄伏四年半的“造芯”。
小米在“造芯”上已經(jīng)摔過一跤。2014年，小米同樣帶著長期投入的決心成立了松果公司，開始自研手機SoC芯片。但最終28nm制程的澎湃S1未得市場認(rèn)可，澎湃S2發(fā)期不定，小米造芯事業(yè)按下暫停鍵。?
不過，中間看似放棄的幾年，小米并沒有停止對芯片研發(fā)的接觸。2017年底，小米產(chǎn)投成立。據(jù)天眼查數(shù)據(jù)，截至2021年4月，其直接參與投資的半導(dǎo)體企業(yè)達(dá)45家。
直到2021年，小米決定重啟大芯片研發(fā)。不過，在具體用什么項目打頭陣的問題上，小米內(nèi)部也有過猶豫和糾結(jié)。當(dāng)時有許多選擇，是做手機旗艦SoC，平板旗艦SoC，還是智艙、智駕等車載芯片？
反論討論了很多輪之后他們發(fā)現(xiàn)，無論是雷軍本人還是芯片業(yè)務(wù)的核心團隊，大家內(nèi)心想追求的其實還是手機旗艦SoC這顆“皇冠上的珍珠”，雖然這也是最難的路。
再戰(zhàn)“造芯”的小米，狀態(tài)已完全不同。
2021年的小米剛剛在前一年選擇沖擊高端化，并收獲全年銷量大漲20%的戰(zhàn)績，是蘋果之外前五廠商中唯一正向增長的廠商，意氣風(fēng)發(fā)躋身全球前三。而要再繼續(xù)往上走，掌握造芯能力成了必選項。?
復(fù)盤第一次松果的失利，小米得到了幾個明確的教訓(xùn)。它是一家獨立于小米外的公司，再加上公司遠(yuǎn)在南京，團隊間的溝通協(xié)作順暢度不夠高，系統(tǒng)與芯片之間難以充分整合。?
“對于手機公司做芯片而言，說實話這是大忌。”一名小米內(nèi)部人士表示，“部門之間必須沒有壁壘，并且利益、想法完全一致，一定要以‘One Team’的形態(tài)存在。”?
因此，小米再次造芯，直接選擇在手機部下設(shè)一級部門“新業(yè)務(wù)部”，從第一天起就放在“體內(nèi)”而非“體外”，直接由小米集團副總裁朱丹掛帥。這位前摩托羅拉研發(fā)工程師，早在2010年便加入小米成為第54號員工，先后負(fù)責(zé)過多塊重要業(yè)務(wù)。
彼時朱丹的首要任務(wù)是組建團隊。最初一批人員來自于內(nèi)部抽調(diào)，但從外部招人卻沒那么容易。
小米造芯秘而不宣，本身就存在解釋成本。一名研發(fā)主管曾一臉愁容地講，集團已經(jīng)官宣造車了，但沒有官宣要重啟做大芯片，他打電話聯(lián)系了很多人，根本沒人相信他。
不僅如此，2021年恰逢國內(nèi)芯片創(chuàng)業(yè)大熱，更多從大廠離開的半導(dǎo)體人選擇加入創(chuàng)業(yè)公司而非已經(jīng)失敗過一次的小米。到2021年底，小米新業(yè)務(wù)部僅有兩三百人規(guī)模。
但2022年形勢突變，芯片創(chuàng)業(yè)在一級市場遇冷。這反而成了小米招攬人才的關(guān)鍵一年，因為不少創(chuàng)業(yè)公司做不下去了。
“這個圈子很小，很多人開始發(fā)現(xiàn)一些公司可能不太靠譜，又經(jīng)過一年觀察，發(fā)現(xiàn)小米真的是在認(rèn)真做芯片，而且從公司積累和業(yè)務(wù)邏輯上講，小米確實具備這個能力。”前述內(nèi)部人士告訴界面新聞。?
這一年，很多行業(yè)老兵加入小米，年底人員規(guī)模接近千人。據(jù)界面新聞了解，在現(xiàn)在小米芯片團隊的2500多人中，大多數(shù)都是研發(fā)人員，小米通過內(nèi)部抽調(diào)技術(shù)專家、外部招聘以及校招來的成員大概各占三分之一。
自研
小米正式立項研發(fā)大芯片之后確定了三個目標(biāo)：高端旗艦處理器，最先進(jìn)的工藝制程，第一梯隊的性能表現(xiàn)。
一名小米新業(yè)務(wù)部人士認(rèn)為，小米重啟造芯的核心還是在于認(rèn)知能力。“比如一上來就做旗艦SoC，就是一個非常重要的認(rèn)知?！彼J(rèn)為手機公司做芯片一定要從旗艦SoC切入，而不是中端芯片，后者的市場競爭已經(jīng)足夠充分，不需要手機公司再做一個這樣無法做出認(rèn)知差異化的產(chǎn)品。
彼時整個小米高管團隊都為打好這場仗做足了準(zhǔn)備。據(jù)小米芯片業(yè)務(wù)的一位高管回憶，他入職前第一次見到雷軍時，對方就帶著平板電腦。兩人交談的近兩小時中，雷軍提的問題都非常深入非常具體，并且一邊交流一邊記錄。
他當(dāng)時最大的感受就是，小米對自研芯片這件事是認(rèn)真的，而且已經(jīng)積累了很充足的認(rèn)知。
不過，光有認(rèn)知還不夠，真正開始上手開發(fā)之后，小米需要證明的一個問題就是，玄戒O1的自研含金量究竟有多少？?
從最核心的構(gòu)成看，玄戒O1的CPU為10核4叢集架構(gòu)，均采用Arm公版IP。用公版IP也是質(zhì)疑小米的聲音中提到最多的點。
IP是指芯片內(nèi)部具有某一特定功能的模塊，在SoC芯片上，拼接IP猶如擺放積木，同樣的積木如何在有限空間內(nèi)搭建出更有能耗比優(yōu)勢的布局，正是芯片設(shè)計環(huán)節(jié)的關(guān)鍵所在。
事實上，采用公版IP幾乎是所有具備芯片自研能力的公司曾經(jīng)走過的路，包括蘋果、高通、三星。
小米內(nèi)部人士告訴界面新聞記者，提高自研IP占比必然是一個長期追求，沒有誰能一蹴而就。
比如蘋果第一代自研芯片A4舉公司之力投入，最終依舊被認(rèn)為高度依賴三星。公司從A6開始采用自研CPU、A11采用自研GPU，逐步以“Arm非公版IP+自研核心”躋身性能第一梯隊，并逐漸實現(xiàn)超越。
就第一代旗艦SoC的設(shè)計工作而言，小米實際上完成了大量突破工作。
即使是公版IP，也并非“拿來就能用，誰都能用好”，而是需要做大量后端設(shè)計創(chuàng)新，以及反復(fù)的版圖優(yōu)化等巨量工作，才能獲得很好的性能和功耗表現(xiàn)。
比如此次玄戒O1，在CPU模塊重新設(shè)計了超過480種以上的標(biāo)準(zhǔn)單元庫，如此數(shù)量幾乎達(dá)到了3nm工藝標(biāo)注庫總數(shù)的1/3。標(biāo)準(zhǔn)單元庫是芯片內(nèi)部最小的邏輯單元，相當(dāng)于摩天大樓的“磚塊”，這樣的設(shè)計改造沒有足夠的技術(shù)功底無法完成。
另外，玄戒O1超大核最高主頻為3.9GHz，達(dá)到了X925商用的最高主頻。界面新聞記者了解到，小米芯片團隊為此做了大量的后端優(yōu)化和底層調(diào)教，反復(fù)迭代了數(shù)百個版本，最終達(dá)成了高主頻的目標(biāo)。?
Counterpoint高級分析師Ivan Lam對界面新聞記者表示，從自研表現(xiàn)上來看，玄戒O1現(xiàn)階段采用自主研發(fā)應(yīng)用處理器及外掛第三方基帶芯片的路線無可厚非，全球范圍內(nèi)除華為、三星外，幾乎沒有手機廠商突破基帶集成能力。
在目前已經(jīng)發(fā)布的拆機實測中，玄戒O1的CPU負(fù)載能效表現(xiàn)優(yōu)于同為Arm公版IP的天璣9400，并且接近驍龍8 Elite，但在GPU能效表現(xiàn)上稍遜于二者。其綜合性能躋身第一梯隊。
總而言之，Ivan Lam認(rèn)為，作為首代產(chǎn)品，玄戒O1更多承擔(dān)的是對市場的技術(shù)驗證使命。
壓力
八年前澎湃S1正式發(fā)布的時候，雷軍曾說過，自己在確認(rèn)投片之前曾反復(fù)詢問團隊“真的檢查好了嗎？真的沒問題嗎？”投片是檢驗芯片設(shè)計是否達(dá)到預(yù)期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一次投片通?；ㄙM在數(shù)千萬美金，耗時三個月及以上。
在玄戒O1上，雷軍反而沒對團隊輸出這么大的壓力。這番信任基礎(chǔ)是一點點建立的。立項之初，朱丹帶領(lǐng)團隊跟雷軍以周為單位開會，最密集的時候每周要開三四次。
2024年1月，小米玄戒O1正式投片。5月，正式回片。隨后的一年，新業(yè)務(wù)部經(jīng)歷了漫長的驗證調(diào)校過程，包括一輪好幾個月針對芯片體質(zhì)的測試，軟硬件適配開發(fā)等等。
最終呈現(xiàn)出來的玄戒O1，實驗室跑分達(dá)300萬。首發(fā)搭載玄戒O1的小米15S Pro整機常溫實測單核性能成績3008分，蘋果A18 Pro為3529分；多核成績超過9500分，略優(yōu)于A18 Pro。?
不過，雖然性能表現(xiàn)超過了很多人的預(yù)期，但小米芯片團隊此刻依然面對巨大的壓力。他們將密切關(guān)注產(chǎn)品上市后的用戶反饋，這涉及發(fā)熱、功耗等方方面面。產(chǎn)品最終能賣得出去，才能支撐起芯片業(yè)務(wù)的未來。?
在發(fā)布會上，雷軍算了一筆賬，像O1這樣規(guī)格的旗艦芯片，如果只賣100萬臺的話，平均到每臺手機的芯片研發(fā)成本就超過了1000美金?！叭绻麤]有足夠的裝機量，再好的芯片也是賠錢的買賣。”
這樣的壓力其實一直伴隨著小米芯片團隊。作為一個四年內(nèi)迅速生長起來的組織，小米新業(yè)務(wù)部面臨的是一邊組建團隊、建立流程，一邊產(chǎn)品定義、技術(shù)研發(fā)的綜合能力的大考。“從很多方面來看，在芯片行業(yè)都找不可以參考的成功歷史經(jīng)驗。?
但四年半的研發(fā)歷程，雷軍沒有下過什么軍令狀，反倒會偶爾給團隊減壓。“做芯片就要穩(wěn)扎穩(wěn)打，不要期望一蹴而就，第一代你們做出來口碑不要崩，就已經(jīng)算是相當(dāng)成功了?！?/span>?
時間往前撥兩年，2023年5月12日，這天朱丹正在跟關(guān)鍵供應(yīng)商開會，突然一則整個業(yè)界為之震動的消息傳來：OPPO哲庫宣布關(guān)停，終止芯片自研業(yè)務(wù)。這家成立不足4年、投入已超百億的芯片設(shè)計公司，其3000人團隊原地解散。
雖說造芯九死一生是常態(tài)，但哲庫的突然關(guān)停難免對小米芯片團隊的心態(tài)造成沖擊。很快，雷軍的電話打了過來。他向朱丹傳達(dá)的信息很簡單：跟新業(yè)務(wù)的同學(xué)們做好溝通，我們會堅定做芯片。?
幾天后，新業(yè)務(wù)部舉行了一場“All Hands Meeting”（全員會），對內(nèi)傳遞此次造芯“以我為主”的邏輯，外界變化不會對其態(tài)度有所動搖。
一名員工略帶戲謔回憶說，那天大家去開會的時候，敦促互相趕緊刷門禁，看還能不能刷開。
在小米，芯片是一個“10年500億投入”的長期計劃。目前為止，其投入已超135億，單是今年的預(yù)算就有60億。雷軍表示公司會堅決扛住壓力，下個五年，在核心技術(shù)研發(fā)上，小米決定再投入2000億。
囿于保密要求，小米芯片很多專利技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)近期才陸續(xù)進(jìn)入申請階段。盡管許多人都有過SoC研發(fā)經(jīng)歷，但在他們看來，研發(fā)玄戒O1的艱難與興奮程度依然可以在其職業(yè)生涯中排進(jìn)前三。
“我們內(nèi)部反復(fù)討論過，包括從各個公司來的同事，大家一致認(rèn)為玄戒O1對我們每一個人來說都是超綱的，它是一個在復(fù)雜產(chǎn)業(yè)環(huán)境、復(fù)雜技術(shù)條件下誕生的從0到1的稀缺經(jīng)歷。”
5月22日發(fā)布會當(dāng)晚，一位科技博主的《小米自研玄戒O1芯片深度評測》視頻在B站上線，這是全網(wǎng)首個拆解玄戒O1芯片的視頻。流量瞬間涌入，最高同時在線觀看達(dá)10萬人，充分反映了外界對小米自研芯片的真實表現(xiàn)充滿好奇。
小米芯片團隊可以短暫松一口氣，但現(xiàn)實不會允許他們放松太久。一些員工馬上就要去到小米之家，親自面向消費者售賣搭載玄戒O1芯片的小米15S Pro——那是他們真正接受市場檢驗的地方。
（界面新聞記者李彪對本文亦有貢獻(xiàn)）