Tối ngày 4 tháng 10, giờ Bắc Kinh, Google đã trình làng dòng Pixel8 hàng đầu thế hệ mới, được trang bị SoC-TensorG3 "tự phát triển". TensorG3 được sửa đổi dựa trên Samsung Exynos2300. CPU áp dụng thiết kế kiến trúc ba cụm 1+4+4, bao gồm một lõi siêu lớn Cortex-X3, bốn lõi lớn Cortex-A715 và bốn lõi Cortex-A510. GPU là Mali-G715 (Immortalis), hỗ trợ dò tia.
Nhưng ngoài ra, Google thực sự đã thiết kế và đưa một số lượng lớn bộ xử lý tự phát triển vào TensorG3, bao gồm bộ tính toán tensor TPU truyền thống, bộ xử lý tín hiệu số GXP và bộ giải mã video BigOcean.
So với chip Tensor thế hệ đầu tiên được Google ra mắt cách đây 2 năm, TensorG3 có nhiều "yếu tố" từ Google hơn, trong khi "yếu tố" từ Samsung Exynos đã dần bị loại bỏ. Đây là lộ trình đã được thiết lập của Google. Theo các báo cáo mới nhất, Google đã lên kế hoạch ra mắt chip Tensor được thiết kế hoàn toàn độc lập vào năm 2025 và thay đổi xưởng đúc wafer từ Samsung sang TSMC.
Photo/Google
Điều này cũng cho thấy sự quyết tâm và kiên trì của Google trong lĩnh vực chip điện thoại di động. Tất nhiên, Google không phải là nhà sản xuất điện thoại di động duy nhất có ý tưởng này trong những năm gần đây. Ngoài ra còn có một số nhà sản xuất điện thoại di động lớn trên toàn cầu như OPPO, vivo và Xiaomi.
Ngành công nghiệp điện thoại di động năm nay rất khốc liệt. Từ tầm trung đến cao cấp, bạn hát và tôi lên sân khấu. Tuy nhiên, các nhà sản xuất điện thoại di động thường hiểu rằng về lâu dài, nếu muốn xây dựng trải nghiệm khác biệt cốt lõi cho điện thoại di động của mình, họ vẫn phải bắt đầu từ những con chip lõi ở phần dưới cùng của phần cứng.
Đây là một việc khó nhưng cũng là việc phải làm, vậy câu hỏi mấu chốt là phải làm như thế nào? Nhìn vào Google, OPPO, vivo và Xiaomi, ý tưởng của các nhà sản xuất điện thoại di động khác nhau khá khác nhau. Hiện tại, ngoài việc OPPO thông báo thất bại của lộ trình làm lõi ban đầu, các lộ trình làm lõi khác sẽ tiếp tục chờ ngày thực sự “nở hoa kết trái”.
OPPO bắt đầu lại từ đầu và làm nên điều kỳ diệu
Picture/OPPO
Vào cuối năm 2019, người sáng lập kiêm Giám đốc điều hành OPPO Chen Mingyong đã tuyên bố một cách đầy ấn tượng rằng 50 tỷ nhân dân tệ sẽ được đầu tư vào việc tự nghiên cứu công nghệ cơ bản trong ba năm tới. Dự án cốt lõi là con chip tự phát triển do công ty con Zheku thúc đẩy. OPPO đã chọn con đường sản xuất lõi táo bạo nhất, thành lập một công ty chip độc lập và đầu tư mạnh vào việc tuyển dụng nhân lực, nghiên cứu phát triển và sản xuất. Xem ra tiến độ là nhanh nhất, nhưng kết thúc cũng là đột ngột nhất.
Vào tháng 5 năm nay, OPPO đã thông báo tạm dừng mọi hoạt động của ZEKU, công ty thiết kế chip của hãng. Lúc này, ZEKU mới thành lập được 4 năm và chỉ nửa năm sau khi Chen Mingyong nhắc lại quyết tâm phát triển chip tự phát triển.
OPPO Hành trình tạo ra cốt lõi của 4 năm qua không phải là không có thành tựu:
Mariana Mariana Y sẽ được phát hành vào năm 2022 và cũng sẽ có chip quản lý năng lượng SUPERVOOCS. Và theo tin tức rò rỉ từ chuỗi cung ứng, OPPO đã triển khai thành công AP (bộ xử lý ứng dụng) đầu tiên của mình trong năm nay và sẽ sử dụng quy trình sản xuất 6nm của TSMC vào cuối năm nay.
Ngoài ra, theo kế hoạch, chip tổng hợp định vị WiFI, Bluetooth và gnss (hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu) cũng sẽ bắt đầu hoạt động vào tháng 8. Nó cũng sẽ cố gắng tích hợp SoC điện thoại di động AP và BP (chip baseband) để loại bỏ vào năm 2024.
Có nhiều ý kiến khác nhau về lý do tại sao OPPO cuối cùng đã từ bỏ chip tự phát triển, nhưng không còn nghi ngờ gì nữa, nó đã bị ảnh hưởng bởi các thiết bị điện tử tiêu dùng, đặc biệt là thị trường điện thoại di động, vốn là kênh chính. Duan Yongping, người sáng lập BBK, khi bình luận về vấn đề này cho biết: "Hãy sửa chữa sai lầm càng sớm càng tốt".
Vấn đề của OPPO có thể không phải là thiếu khả năng thiết kế chip, mà là hoạt động kinh doanh điện tử tiêu dùng của riêng họ, vốn chủ yếu tập trung vào điện thoại di động, còn lâu mới có thể sánh kịp và chịu được những lợi ích cũng như chi phí khổng lồ của những con chip tự phát triển.
Google "mượn gà đẻ trứng", hình ảnh từ từ
Picture/Google
Ngoài Goog leTPU (Neural Network Engine) tự phát triển, Google Tensor thế hệ đầu tiên về cơ bản là rất giống với Samsung Exynos2100, vì vậy nó không hẳn là một SoC điện thoại di động do Google tự phát triển mà giống một con chip tùy biến cao do Samsung tạo ra cho Google.
TensorG2 sau đây cũng không ngoại lệ. Nó cũng được tùy chỉnh và thiết kế trên Exynos2200, bao gồm cả TensorG3 sắp ra mắt trên dòng Pixel8, cũng dựa trên Exynos2300.
Nhưng điểm khác biệt là Google đã tích hợp thêm chip tự thiết kế vào mỗi thế hệ Tensor, loại bỏ thêm chip Samsung Exynos, TPU, ISP, WiFi, quản lý năng lượng, giải mã video... Theo kế hoạch, Google dự kiến sẽ "tách biệt" khỏi Samsung Exynos vào năm 2025, thực sự sử dụng chip tự phát triển và sử dụng quy trình TSMC.
Vào thế kỷ 1 sau Công nguyên, các nhà văn Hy Lạp đã đặt ra câu hỏi về "Con tàu của Theseus", tức là sau khi thay toàn bộ gỗ trong Theseus, liệu nó có còn là Theseus nguyên bản hay không? Nhìn lại Google Tensor, hóa ra nó chỉ thực hiện tương đối ít thay đổi trên nền tảng Samsung Exynos. Tuy nhiên, thời gian trôi qua, ngày càng có nhiều thay đổi được thực hiện đối với Exynos. Sau khi có thêm "bộ phận" được thay thế, liệu Google Tensor có còn được coi là phiên bản tùy biến sâu của Samsung Exynos?
Rõ ràng là không và đây là cách xây dựng lõi của riêng Google.
vivo chạy bộ từng bước nhỏ, tập trung vào hình ảnh trước
TA GPH24
Photo/vivo
So với OPPO, vivo đã đi một con đường hoàn toàn khác.
Vào cuối tháng 7, vivo đã phát hành chip hình ảnh V3 tự phát triển thứ tư sau ba năm. Đây cũng là con chip tự phát triển đầu tiên của hãng sử dụng tiến trình 6nm. Một đặc điểm rõ ràng trong hoạt động sản xuất cốt lõi của vivo là nó tập trung vào các ISP hình ảnh thay vì SoC của điện thoại di động. Tất nhiên, một mặt SoC rất khó, nhưng mặt khác cũng là do dưới tiền đề đầu tư lớn, vivo khó có thể phát triển SoC tự phát triển để hình thành khả năng cạnh tranh khác biệt.
Ngược lại, ISP hình ảnh tự phát triển là một phương pháp có tỷ lệ đầu vào-đầu ra cao hơn. Bản thân hình ảnh điện thoại di động đã trở thành yếu tố quan trọng để người tiêu dùng lựa chọn điện thoại di động, điều này có thể hỗ trợ hiệu quả cho việc tăng doanh số bán hàng. ISP hình ảnh tự phát triển không chỉ có thể củng cố thuật toán hình ảnh của vivo và tích lũy lợi thế mà còn có thể chuẩn bị thêm.
Trên thực tế, vivo chưa bao giờ quyết định không sản xuất SoC trong tương lai. Bắt đầu từ V2, nó đã nâng cấp kiến trúc ISP lên kiến trúc ISP+AI. V3 đảm nhận nhiều yêu cầu điện toán AI hơn. Nó cũng đang nghiên cứu công nghệ chip cảm biến và cố gắng sử dụng một mạch riêng để thực hiện việc điều chỉnh ISO của một pixel.
vivo không phải là nhà sản xuất điện thoại di động trong nước đầu tiên phát triển chip tự phát triển, thậm chí họ còn tỏ ra rất thận trọng trong các bước đi của mình. Tất nhiên, bạn có thể nói đó là sự bảo thủ, nhưng không thể nghi ngờ rằng mỗi bước đi nhỏ của vivo đều rất vững chắc. Nó không đi chệch khỏi giá trị ứng dụng thực tế mà còn đang dần tiếp cận vùng nước sâu của công nghệ.
Xiaomi hạ thấp profile, "bao quanh thành phố từ nông thôn"
Xiaomi đã sản xuất SoC cho điện thoại di động, cụ thể là ThePaper S1 vào năm 2017, nhưng kết quả là thất bại hoàn toàn. Công nghệ xử lý chậm 4-5 năm, còn có khoảng cách rất lớn về dải cơ sở, trong khi ThePaper S2 thì còn rất xa.
Năm 2020, Lei Jun chính thức thừa nhận sự thất bại của SoC điện thoại di động tự phát triển trước đó. Đồng thời, ông cũng đề cập rằng kế hoạch tự phát triển chip sẽ tiếp tục. Vì vậy, chúng ta đã thấy chip hình ảnh ThePaper C1 tự phát triển, chip quản lý sạc ThePaper P1 và chip quản lý pin G1. Xiaomi rõ ràng là thực dụng hơn. Như Chủ tịch Tập đoàn Xiaomi Lu Weibing đã nói, họ hiểu "sự phức tạp và tính chất lâu dài của việc đầu tư vào chip".
Thành thật mà nói, độ khó của những con chip này đã giảm mạnh so với SoC, chưa kể Pengpai P1 được cùng phát triển với Nanxin. Ngoài ra, Xiaomi cũng đã thực hiện một số khoản đầu tư lớn liên quan đến chip kể từ năm 2019. Xiaomi rõ ràng đã chọn chiến lược ổn định và chậm rãi tương tự như vivo. Sự khác biệt là dựa trên IoT của riêng mình và thậm chí cả hoạt động kinh doanh ô tô, Xiaomi hy vọng sẽ làm tốt nhiều loại chip nhỏ khác nhau, có thể phục vụ nhiều sản phẩm hơn và chia sẻ rủi ro. Trên thực tế, nó cũng đang chuẩn bị cho việc “trở lại SoC”.
Trong bộ phim tài liệu CCTV năm 2021 "Nền tảng của một quốc gia hùng mạnh", kiến trúc sư chip Xiaomi ISP Zuo Kunlong đã thực sự tiết lộ rằng Xiaomi sẽ sử dụng ISP làm điểm khởi đầu cho các chip tự phát triển và quay trở lại con đường SoC tự phát triển.
Viết ở cuối
Chúng ta đều biết rằng việc tự phát triển chip, đặc biệt là điện thoại di động S oC tự phát triển là một điều rất khó khăn. Chỉ có ba nhà sản xuất điện thoại di động lớn trên thế giới đạt được điều đó. Bản thân Samsung là một gã khổng lồ về bán dẫn. Huawei cũng đã bắt đầu nghiên cứu về mạch tích hợp từ rất sớm và có lợi nhuận kinh doanh khổng lồ để hỗ trợ cho việc nghiên cứu này. Apple có lợi nhuận cao từ điện thoại di động để hỗ trợ nó.
Những lợi thế này không được lực lượng sản xuất lõi mới của các nhà sản xuất điện thoại di động ngày nay sở hữu và tất nhiên chúng không thể được sao chép một cách đơn giản. Hơn nữa, thời thế đã thay đổi, điện thoại thông minh đã đạt đến đỉnh cao và một số nhà sản xuất lớn đã chiếm phần lớn thị phần. Tăng trưởng doanh số bán hàng không phải là điều dễ dàng.
Xiaomi, vivo và Google đương nhiên đã cân nhắc điều này và chọn con đường tạo lõi an toàn hơn và phù hợp hơn. Về phần OPPO, có thể hãng vẫn mắc phải những sai lầm tương tự như Xiaomi từng mắc phải trước đây, đó là tính toán sai “tính chất lâu dài và độ phức tạp” của con chip.