淺析小米玄戒自研含金量

最近，圍繞小米自研網(wǎng)絡(luò)上開始論戰(zhàn)。海軍抨擊小米玄戒是馬甲芯片，米粉則堅持玄戒是在ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)。鐵流談?wù)勛约旱挠^點。以下內(nèi)容術(shù)語未必專業(yè)，就圖個通俗易懂。

前端團隊小而精 后端靠經(jīng)驗人力資金

芯片設(shè)計可以分為前端和后端。

前端設(shè)計包括定義規(guī)格和功能，系統(tǒng)架構(gòu)、邏輯設(shè)計，RTL，仿真驗證。

后端設(shè)計是將前端設(shè)計變成可用于芯片制造的版圖。

芯片的功能怎么樣，CPU的IPC如何都由前端決定。

在同樣的工藝下，后端設(shè)計能力強，CPU的主頻會更高，功耗會更低。

前端設(shè)計團隊相對而言小而精，需要架構(gòu)師比較多，以及相應(yīng)的驗證人員，當然，如果IP是買的，可能驗證人員少點。

后端有很多定制模塊，要定制和工藝緊密聯(lián)系的工具，做的事情很多很雜，分析、驗證工作量巨大，對測試、驗證人員的需求量大，因而后端注重經(jīng)驗積累、人力和資金。

小結(jié)一下，前端設(shè)計需要小而精的天才團隊，后端設(shè)計需要工程師經(jīng)驗積累、人力和資金。

因此，一個精悍的百人規(guī)模前端團隊，就能設(shè)計世界頂級CPU核。

后端團隊要做尖端工藝芯片，人員規(guī)模就會比前端大很多，比如小米的后端團隊就是2千人規(guī)模。

后端設(shè)計周期一般在1年左右，快的話10個月也不是沒有。如果像龍芯那樣，前端、后端全部自己做，整個流程做下來一般要3年左右。

前端需要迭代演進

CPU核每一代代碼更新一般不會超過25%。

從英特爾、AMD、ARM的發(fā)展歷程看，CPU核都是迭代升級，國內(nèi)龍芯、SW也是迭代演進，最近這些年火起來的RISC-V，比如香山處理器，也是迭代演進。

哪怕是Jim Keller親自操刀，也不可能跳出這個規(guī)律。

凡是自主設(shè)計迭代的CPU核，不存在橫空出世，一口氣吃成胖子的現(xiàn)象。

一旦出現(xiàn)橫空出世的CPU核，不用懷疑，肯定是買的。

這里說明一下，現(xiàn)在芯片設(shè)計分工很深，模塊都是可以重復(fù)利用的，CPU核、GPU核、內(nèi)存控制器、NPU、ISP等市場上都能買。

就小米來說，前端各種IP都是買的，所以一口氣吃成胖子。

其實，這是ARM芯片的常態(tài)，麒麟從K3到9006C，十多年時間里，CPU核、GPU核等核心IP都是買的。

后端設(shè)計需要晶圓廠尖端工藝資料和配套EDA工具

小米要設(shè)計3nm芯片，在開始3nm芯片項目之初就要和臺積電溝通，臺積電會給予相應(yīng)的3nm工藝資料，小米還要去歐美EDA三大廠購買匹配3nm工藝的工具。

然后小米做芯片規(guī)格和功能定義，之后的前端設(shè)計就和小米沒啥關(guān)系了，小米做的主要是后端。

后端設(shè)計都是和具體工藝綁定的，工藝換了，后端就要重新做。

比如原來在臺積電3nm流片成功，結(jié)果因為不可抗力失去流片渠道，換到境內(nèi)工藝，并不是IC設(shè)計公司拿原來的版圖就可以在境內(nèi)晶圓廠就能制造，而是要根據(jù)境內(nèi)晶圓廠的工藝和與該工藝匹配的EDA工具重新做后端，才能去流片。

因此，只要挖到足夠多的資深工程師，買最好的EDA工具，砸錢、堆人力，是可以一出手就開發(fā)3nm、5nm工藝芯片的。

從實踐上看，中興、聯(lián)想、阿里、小米等公司一出手就是3nm、5nm芯片，根源就在于此。

后端設(shè)計屬于會者不難難者不會

前端設(shè)計完成后，只要后端設(shè)計能力正常，就可以自由選擇制造工藝， 同一款CPU核，既可以做成40nm LL工藝，也可以做成28nm SOI工藝，還能做成14nm Finfet工藝。

一款芯片做成什么工藝完全看廠家對產(chǎn)品的定義和流片成本。

后端設(shè)計能力正常的公司換工藝和玩一樣，比如龍芯。

3A2000是境內(nèi)40nm LL工藝，3A3000是ST 28nm SOI工藝，龍芯前端做了微調(diào)，加上重做后端，用了1年時間。

也有玩不轉(zhuǎn)的，比如宏芯，從IBM買Power8源碼，買到的Power8是SOI工藝，宏芯計劃換到14/16nm Finfet工藝，結(jié)果多次跳票，最后欠薪暴雷。

另外，會不會是一回事，好不好是另一回事。

后端設(shè)計能力強，CPU的主頻會更高，功耗會更低。

舉例來說，同樣使用ST 28nm SOI工藝，龍芯3A3000的主頻是1.5Ghz，龍芯4000的主頻則是2Ghz，工藝相同，龍芯的后端設(shè)計能力提升了，所以把主頻做的更高。

另外，后端設(shè)計和制造是需要磨合的。

舉例來說，龍芯2000使用境內(nèi)40nm LL工藝，這款工藝適合低功耗嵌入式芯片，不適合高性能CPU，最早版本的龍芯2000主頻只有0.8Ghz，經(jīng)過龍芯和晶圓廠磨合，后期版本主頻可以到1.1Ghz。

intel和amd后端積累深厚，可以用老舊工藝做高主頻，龍芯和英特爾、AMD的差距主要在后端，而且差的不是一星半點。

玄戒后端主體部分或由小米完成

一些人拿ARM官網(wǎng)信息，用翻譯軟件咬文嚼字，認為玄戒所有工作是ARM完成，小米只是下委托單。

類似于幾年前某大陸ARM CPU公司將后端設(shè)計委托給臺灣世芯完成。

鐵流認為，這種說法不靠譜。

之前說了，小米玄戒的前端在規(guī)格定義后，主要依靠購買技術(shù)授權(quán)，由于IP都是買的，前端需要驗證測試人員就少，2500人的團隊絕大部分是做后端。

也許大家對2000多人后端團隊沒概念。

截至2024年，Arm公司的全球員工總數(shù)約為6000多人，其中，工程師為4200-4500人。

工程師中，架構(gòu)設(shè)計與研發(fā)1500約人，物理實現(xiàn)與驗證約1000人，軟件工具與生態(tài)支持約800人，客戶技術(shù)支持約900人。

可以看出，ARM前端團隊人數(shù)最多，因為ARM公司主營業(yè)務(wù)就是賣IP的。后端團隊規(guī)模只有小米的一半。

資本家都是周扒皮，不可能養(yǎng)著2500人的團隊不干活，然后又花費重金，把所有后端設(shè)計全部委托ARM完成。

如果是真把后端設(shè)計委托給境外廠商，完全沒必要維持2000人的后端團隊，把自己的后端團隊裁了更加經(jīng)濟劃算。

何況ARM的后端團隊規(guī)模只有小米的一半，全部人力都給小米干活，自己手里的活怎么辦？

至于ARM官網(wǎng)的CCS，其實以前就有TCS，類似的服務(wù)ARM一直都有，只是換個名字而已，換名顯得高大上一些，以便更容易從用戶收更多錢。

誠然，不排除ARM在后端設(shè)計上對小米有指導(dǎo)和幫助，甚至不排除有其他境外團隊提供技術(shù)支持，但后端設(shè)計的主體任務(wù)高概率是小米完成的。

麒麟芯片（制裁前）開發(fā)方式與玄戒O1大同小異

其實，麒麟的所謂自研是有不少水分的。

在制裁前的十多年里，K3、K3v2、麒麟910、麒麟920、麒麟930、麒麟950、麒麟960、麒麟970、麒麟980、麒麟990、麒麟9006c、麒麟650、麒麟620、麒麟710、麒麟810、麒麟820等芯片也是從ARM購買IP設(shè)計SoC，和小米玄戒O1的開發(fā)方式大同小異。

但在飽和式營銷下，就能標榜全棧自研，標榜國產(chǎn)之光，讓上至達官貴人，下至黎民百姓都以為麒麟芯片不需要國外技術(shù)授權(quán)，不需要向ARM交專利費。

把ARM芯片變成自主可控、全棧自研，堪稱21世紀的指鹿為馬。

在海軍眼里，宗教廠這么做就是全棧自研、國產(chǎn)之光，小米這么做就是買辦。

海軍之所以如此雙標，根源就在于天空中出現(xiàn)了兩個太陽。

小米玄戒開發(fā)ARM芯片會使國人對ARM芯片去魅，使宗教廠失去營銷和溢價的工具。

ARM芯片不適合冠以自研之名

鐵流一貫的觀點是，自研，顧名思義，就是事情都自己做了，既然事情都是自己做的，那么，肯定不需要向外商買IP，肯定不需要向外商委托后端設(shè)計服務(wù)，肯定不需要向外商支付高額授權(quán)費。

如果每年支付授權(quán)費高達上億美元，那么，這種芯片就不適合冠以自研之名。

誠然，現(xiàn)在行業(yè)里盛行給自己貼金，買IP開發(fā)SoC在全行業(yè)普遍被稱為自研，根源還是在于想把自己裝飾的厲害一點，在消費者腦中營造高端光環(huán)和品牌形象，以獲得市場競爭優(yōu)勢。

或者說的更直白一點，那就是標榜自研是為了忽悠消費者，激發(fā)消費者的民族情緒和科技自豪感，以滿足情緒價值的方式割韭菜。

因此，麒麟也好，小米也罷，用不向外商交授權(quán)費的標準去要求，其實都談不上自研。

不過，鐵流也不會貶低麒麟和小米在后端設(shè)計上的努力與后端人才培養(yǎng)上的貢獻。

事實上，鐵流在以往的文章中強調(diào)，ARM芯片就是一款商業(yè)芯片，既然是商業(yè)芯片，就談性能、價格、功耗就可以了，性價比高就買，價高質(zhì)次就不買。

沒必要用莫名其妙的情懷進行綁架。

這方面展銳就做的很不錯，一直用性價比開拓市場，成為全球第三的手機芯片廠商。

ARM芯片只要不標榜全棧自研，自主可控，不往信創(chuàng)市場賣，不沖政府采購，在商業(yè)市場和高通、聯(lián)發(fā)科競爭，鐵流是很支持的，不僅用筆支持，還用錢支持。

但標榜自主可控、全棧自研，沖擊信創(chuàng)市場，那就是幫助ARM扼殺龍芯、申威等自主CPU，那就是親者痛，仇者快。