小米12T Pro和vivo X90 Pro/Pro+的拆解分析
自2020年芯片产业链开启高科技战争以来，已有3年的时间。
在短短3年的时间内，我们的芯片自给率有了大幅度提升。从此前的不足5%，到现在20%以上。为了避免受到制裁，中国的高科技产品都在纷纷剥离源自美国的技术。
国产手机厂商也掀起了一场自研芯片热潮，并且已初步有所成绩。
近日，研究机构techanarei发布了对中国最新智能手机小米12t pro和vivo x90 pro/pro+的拆解分析结果，发现中国自研芯片的比例正在逐年上升。
01
小米、vivo手机拆解
小米12t pro
2022年10月，小米12t pro发布。与 12s 系列一样，搭载骁龙 8+ gen 1 芯片组，采用台积电4nm工艺。
如图为小米12t pro的主板。电路板按功能划分，每个功能都有一个金属屏蔽罩，屏蔽层用作电磁波和散热的对策。当屏蔽层被移除时，可以看到在一张基板的表背上装满了芯片。左侧为处理器侧，右侧为从背面支持处理器的电源系统。主处理器以pop（包对包）的形式实现，上面是dram，下面是处理器。处理器便是高通骁龙 8+gen 1。dram位于正上方，存储器和通信用收发器位于其旁边。
小米12t pro最大的特点是采用了小米自主研发澎湃p1芯片。小米不仅研发并采用了电池充电ic，还有摄像头ai处理器等，还继续采用了自家芯片，大幅缩短了快充时间。
vivo x90 pro/pro+
该机构还拆解了vivo 2022年12月发布的x90 pro，意外发现该手机的内部结构与小米12t pro几乎一模一样。不同的是，vivo x90 pro有两节电池。观察vivo x90 pro的电路板，基板为隔着垫片的2层结构，连接在基板的背面。除了通过划分地板来分隔功能外，它还像小米机型一样屏蔽了电磁波和热量。
值得注意的是，x90 pro在二层的副板也搭载了vivo自家的处理器“v2”。v2是vivo的第二代自研芯片。它是一款非常高性能的处理器，具有ai功能和相机isp功能。vivo v2采用台积电6nm工艺制造，拥有18tops的高运算性能。对vivo v1和v2的芯片进行开孔分析，报告认为两款芯片的研发和商业化都标志着vivo开始发力半导体。
另外，从之前techinsights对华为手机的多次拆解中可以发现，华为在核心soc的麒麟芯片之外，各种细碎的芯片——rf射频芯片、逻辑控制芯片、电源管理芯片、wifi芯片都换成了海思自研芯片。
可以看到的是，国产手机厂商的自研芯片正在加速进入到产品当中。
02
自研芯片有所成绩
2021年至今，国内手机厂商迎来一波自研芯片热潮。
2021年9月，vivo推出了自研独立isp芯片v1，作为对通用处理器难以满足用户个性化或重度拍摄需求的补充。目前，vivo已经发布了两款自研芯片。
2021年3月，小米推出isp澎湃c1，后续又推出了快充芯片澎湃p1和电池管理芯片澎湃g1，且p1和g1组成了小米澎湃电池管理系统，实现了自研芯片之间的联动。
oppo的芯片自研，也是从影像专用芯片起步。2021年12月发布的首款自研芯片马里亚纳marisilicon x是一款影像npu，基于ai算法、ai降噪、实时raw计算等能力，为oppo追求“自然、舒适、符合记忆”的手机影像理念提供算力算法支持。2022年12月发布的马里亚纳marisilicon y则面向无损音质这一新的消费趋势和用户的个性化聆听体验，是一款蓝牙音频soc芯片，通过更高的传输速率和无损压缩率更高的编解码技术，更好地满足高解析度流媒体的传输要求。
然而，在小米、oppo、vivo三家之中只有澎湃s1属于一款soc芯片，但由于这款芯片缺陷多、表现一般，最后也没有了下文。oppo与vivo对芯片研发的路线比较接近，都是先从isp芯片做起，然后再向soc芯片过渡。
03
为什么是isp芯片，而非soc？
一方面，soc称为系统级芯片，一般由cpu、gpu、npu和存储等部分组成，集成了很多不同的功能：比如cpu负责处理计算任务；gpu是负责图像渲染；基带负责通信；isp负责处理相机数据；dsp负责解码；npu是作用于人工智能运算。因此，soc芯片的规模一般远大于普通的asic，加之深亚微米工艺带来的设计困难等，使得soc设计的复杂度大大提高，无论是工艺还是流片成本都非常高。
在目前的手机厂商中，仅有苹果、谷歌、华为、三星具备实力设计soc芯片。在供应链厂商层面，则有高通、联发科与紫光展锐。
另一方面，isp芯片的技术难度相对较低，投入资金也相对较少，试错空间比较大，且由于soc芯片的升级规律限制，isp模块更新频率并不会很高，无法掌握具体的升级规律等，手机厂商对isp的可控度非常低。而手机厂商通过自研isp芯片，就能够有效解决上面提到的问题。自主设计isp芯片，可根据手机产品具体需求实现更有针对性地定制，充分发挥手机影像系统实力，更容易实现影像系统突破。并且不用担心不同soc平台之间isp模块差异，换个soc平台同样很容易就能保证成像质量，因此自研isp芯片至关重要。
据悉，oppo旗下的ic设计子公司上海哲库已经展开了应用处理器（ap）及手机系统单芯片（soc）的研发计划，其中ap芯片预计将于2023年推出，并采用台积电6nm工艺制程。2024年推出整合ap及基带（modem）的手机soc，并进一步采用台积电4nm工艺制程投片。值得注意的是，近日根据网络数码博主“手机晶片达人”爆料，曝oppo自研的智能手机应用处理器（ap）已正式流片，将采用台积电4nm工艺制程，外挂联发科5g基带芯片，预计2023年年底量产，2024年上市。
小米集团手机部isp芯片架构师左坤隆也表示，将以澎湃c1为起点，重新出发，回到手机soc芯片的设计制造当中去。
04
自研soc难在哪儿？
众所周知，国内具有自研soc芯片能力的只有华为海思，其他手机厂商选择的是面向特定功能自研专用芯片，那么自研soc到底有多难？
在研发难度上，soc芯片的复杂程度非常高，需要同时解决基带、isp小芯片、ai等核心部件，在cpu，gpu等等处理器方面也得深耕布局。众所周知，苹果处理器依旧采用的是外挂基带，高通作为苹果5g基带芯片的独家供应商，手握绝大多数的基带专利，每年向苹果收取高昂的授权费用。国产手机厂商想要自研soc芯片，基带就是第一个大关。
在时间成本问题上，高通、联发科、苹果基本上是一年迭代一款芯片处理器，随着芯片工艺的进步而同步发展。若从无到有做soc，还得跟上主流市场水准，难度极大。可能现在投身做soc，等取得成功并量产上市，就需要很多年。
在生态问题上，手机厂商要自研手机soc，除了在芯片领域有足够的技术实力之外，还要求自己产品的量足够大，支撑起自研芯片的生态。目前，全球也只有像苹果、三星、华为这样的大厂商，有这样的技术实力和产品生态。
苹果和华为之所以能成就高端，得益于自研soc，实现深度的软硬件融合，大大提升用户体验。比如苹果迭代多年后的a15芯片无论是性能还是功耗都远远优于骁龙8 gen1，苹果推出的m1系列芯片，也帮助打破了手机和pc间的生态隔阂，直到现在，在苹果的业务线中，自研芯片依旧是战略性位置。华为也是得益于其强大的麒麟芯片，在手机市场中获得更大的增长空间和更强的产业链话语权。
无论是在国内市场还是全球范围内的市场。过去10年，国内手机厂商都在持续走全球化路径。而在当下，高端化已经成为必然之路。当下手机厂商碍于自身的技术能力和投入，使得自研芯片只能从电源芯片、影像芯片入手，等到各方面成熟后，再研发主soc芯片。未来一定可以看到更多自研甚至自造的***出现在国产手机里。
除了手机企业自研芯片之外，产业链也在加强技术研发并取得突破，国产cmos芯片、存储芯片、5g射频芯片等都已先后量产成功，产业链与国产手机企业的共同努力正逐渐形成***一条完整的产业链条。
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基于TOP224的复合型精密恒流源设计
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在短短3年的时间内，我们的芯片自给率有了大幅度提升。从此前的不足5%，到现在20%以上。为了避免受到制裁，中国的高科技产品都在纷纷剥离源自美国的技术。
国产手机厂商也掀起了一场自研芯片热潮，并且已初步有所成绩。
近日，研究机构techanarei发布了对中国最新智能手机小米12t pro和vivo x90 pro/pro+的拆解分析结果，发现中国自研芯片的比例正在逐年上升。
01
小米、vivo手机拆解
小米12t pro
2022年10月，小米12t pro发布。与 12s 系列一样，搭载骁龙 8+ gen 1 芯片组，采用台积电4nm工艺。
如图为小米12t pro的主板。电路板按功能划分，每个功能都有一个金属屏蔽罩，屏蔽层用作电磁波和散热的对策。当屏蔽层被移除时，可以看到在一张基板的表背上装满了芯片。左侧为处理器侧，右侧为从背面支持处理器的电源系统。主处理器以pop（包对包）的形式实现，上面是dram，下面是处理器。处理器便是高通骁龙 8+gen 1。dram位于正上方，存储器和通信用收发器位于其旁边。
小米12t pro最大的特点是采用了小米自主研发澎湃p1芯片。小米不仅研发并采用了电池充电ic，还有摄像头ai处理器等，还继续采用了自家芯片，大幅缩短了快充时间。
vivo x90 pro/pro+
该机构还拆解了vivo 2022年12月发布的x90 pro，意外发现该手机的内部结构与小米12t pro几乎一模一样。不同的是，vivo x90 pro有两节电池。观察vivo x90 pro的电路板，基板为隔着垫片的2层结构，连接在基板的背面。除了通过划分地板来分隔功能外，它还像小米机型一样屏蔽了电磁波和热量。
值得注意的是，x90 pro在二层的副板也搭载了vivo自家的处理器“v2”。v2是vivo的第二代自研芯片。它是一款非常高性能的处理器，具有ai功能和相机isp功能。vivo v2采用台积电6nm工艺制造，拥有18tops的高运算性能。对vivo v1和v2的芯片进行开孔分析，报告认为两款芯片的研发和商业化都标志着vivo开始发力半导体。
另外，从之前techinsights对华为手机的多次拆解中可以发现，华为在核心soc的麒麟芯片之外，各种细碎的芯片——rf射频芯片、逻辑控制芯片、电源管理芯片、wifi芯片都换成了海思自研芯片。
可以看到的是，国产手机厂商的自研芯片正在加速进入到产品当中。
02
自研芯片有所成绩
2021年至今，国内手机厂商迎来一波自研芯片热潮。
2021年9月，vivo推出了自研独立isp芯片v1，作为对通用处理器难以满足用户个性化或重度拍摄需求的补充。目前，vivo已经发布了两款自研芯片。
2021年3月，小米推出isp澎湃c1，后续又推出了快充芯片澎湃p1和电池管理芯片澎湃g1，且p1和g1组成了小米澎湃电池管理系统，实现了自研芯片之间的联动。
oppo的芯片自研，也是从影像专用芯片起步。2021年12月发布的首款自研芯片马里亚纳marisilicon x是一款影像npu，基于ai算法、ai降噪、实时raw计算等能力，为oppo追求“自然、舒适、符合记忆”的手机影像理念提供算力算法支持。2022年12月发布的马里亚纳marisilicon y则面向无损音质这一新的消费趋势和用户的个性化聆听体验，是一款蓝牙音频soc芯片，通过更高的传输速率和无损压缩率更高的编解码技术，更好地满足高解析度流媒体的传输要求。
然而，在小米、oppo、vivo三家之中只有澎湃s1属于一款soc芯片，但由于这款芯片缺陷多、表现一般，最后也没有了下文。oppo与vivo对芯片研发的路线比较接近，都是先从isp芯片做起，然后再向soc芯片过渡。
03
为什么是isp芯片，而非soc？
一方面，soc称为系统级芯片，一般由cpu、gpu、npu和存储等部分组成，集成了很多不同的功能：比如cpu负责处理计算任务；gpu是负责图像渲染；基带负责通信；isp负责处理相机数据；dsp负责解码；npu是作用于人工智能运算。因此，soc芯片的规模一般远大于普通的asic，加之深亚微米工艺带来的设计困难等，使得soc设计的复杂度大大提高，无论是工艺还是流片成本都非常高。
在目前的手机厂商中，仅有苹果、谷歌、华为、三星具备实力设计soc芯片。在供应链厂商层面，则有高通、联发科与紫光展锐。
另一方面，isp芯片的技术难度相对较低，投入资金也相对较少，试错空间比较大，且由于soc芯片的升级规律限制，isp模块更新频率并不会很高，无法掌握具体的升级规律等，手机厂商对isp的可控度非常低。而手机厂商通过自研isp芯片，就能够有效解决上面提到的问题。自主设计isp芯片，可根据手机产品具体需求实现更有针对性地定制，充分发挥手机影像系统实力，更容易实现影像系统突破。并且不用担心不同soc平台之间isp模块差异，换个soc平台同样很容易就能保证成像质量，因此自研isp芯片至关重要。
据悉，oppo旗下的ic设计子公司上海哲库已经展开了应用处理器（ap）及手机系统单芯片（soc）的研发计划，其中ap芯片预计将于2023年推出，并采用台积电6nm工艺制程。2024年推出整合ap及基带（modem）的手机soc，并进一步采用台积电4nm工艺制程投片。值得注意的是，近日根据网络数码博主“手机晶片达人”爆料，曝oppo自研的智能手机应用处理器（ap）已正式流片，将采用台积电4nm工艺制程，外挂联发科5g基带芯片，预计2023年年底量产，2024年上市。
小米集团手机部isp芯片架构师左坤隆也表示，将以澎湃c1为起点，重新出发，回到手机soc芯片的设计制造当中去。
04
自研soc难在哪儿？
众所周知，国内具有自研soc芯片能力的只有华为海思，其他手机厂商选择的是面向特定功能自研专用芯片，那么自研soc到底有多难？
在研发难度上，soc芯片的复杂程度非常高，需要同时解决基带、isp小芯片、ai等核心部件，在cpu，gpu等等处理器方面也得深耕布局。众所周知，苹果处理器依旧采用的是外挂基带，高通作为苹果5g基带芯片的独家供应商，手握绝大多数的基带专利，每年向苹果收取高昂的授权费用。国产手机厂商想要自研soc芯片，基带就是第一个大关。
在时间成本问题上，高通、联发科、苹果基本上是一年迭代一款芯片处理器，随着芯片工艺的进步而同步发展。若从无到有做soc，还得跟上主流市场水准，难度极大。可能现在投身做soc，等取得成功并量产上市，就需要很多年。
在生态问题上，手机厂商要自研手机soc，除了在芯片领域有足够的技术实力之外，还要求自己产品的量足够大，支撑起自研芯片的生态。目前，全球也只有像苹果、三星、华为这样的大厂商，有这样的技术实力和产品生态。
苹果和华为之所以能成就高端，得益于自研soc，实现深度的软硬件融合，大大提升用户体验。比如苹果迭代多年后的a15芯片无论是性能还是功耗都远远优于骁龙8 gen1，苹果推出的m1系列芯片，也帮助打破了手机和pc间的生态隔阂，直到现在，在苹果的业务线中，自研芯片依旧是战略性位置。华为也是得益于其强大的麒麟芯片，在手机市场中获得更大的增长空间和更强的产业链话语权。
无论是在国内市场还是全球范围内的市场。过去10年，国内手机厂商都在持续走全球化路径。而在当下，高端化已经成为必然之路。当下手机厂商碍于自身的技术能力和投入，使得自研芯片只能从电源芯片、影像芯片入手，等到各方面成熟后，再研发主soc芯片。未来一定可以看到更多自研甚至自造的***出现在国产手机里。
除了手机企业自研芯片之外，产业链也在加强技术研发并取得突破，国产cmos芯片、存储芯片、5g射频芯片等都已先后量产成功，产业链与国产手机企业的共同努力正逐渐形成***一条完整的产业链条。
工业以太网交换机的常用专业术语
王传福专访：比亚迪一直在路上 探索从未止步
三星从各大公司挖角人才，打算快速缩小和联电、台积电的差距
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台达DOP A系列触摸屏串行通信接口的应用案例介绍
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无人驾驶汽车挑战：感知、智能、安全和成本
iPhone8、三星Note8、华为Mate10、小米Mix2配置价格大盘点！下半年的新机你更期待哪一个？
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射频技术的应用及如何从其中进行能量采集
气动截止阀工作原理及优缺点
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