移動芯片如何走出“高水平均衡陷阱”？

編者按：本文來自微信公眾號“腦極體”（ID:unity007），作者：藏狐，36氪經授權發佈。

嗨朋友，今天你捲了嗎？

“內卷化”這個略顯殘酷的名詞，已經成為了當代年輕打工人互相調侃的社交密碼。而整個行業一旦內卷，卻是腥風血雨的肉搏戰。這個場景，對於移動芯片領域的玩家來説，並不陌生。

如果你關注近年來的半導體行業，會發現幾乎有實力的芯片廠商都陷入了一個所謂的“高水平均衡陷阱”。

比如迄今為止業界能達到的集成度最高、可規模化量產的芯片製造工藝——5nm製程，就在兩個月左右的時間，幾乎集齊了全球手機SoC芯片設計界的“五張王牌”。

10月份，蘋果iPhone 12系列手機搭載的A14，搶下了5nm芯片的全球首發；隨後華為Mate40系列搭載的麒麟9000系列芯片，又成為當時工藝最先進、晶體管數最多、集成度最高和性能最全面的5G SoC。而就在前不久，三星又發佈了全球第二款5nm製程、集成了5G基帶的芯片Exynos1080。高通、聯發科、英偉達雖然還沒有流片，但也早有媒體爆出了將開始 5/4nm 量產的消息。

眾所周知，芯片製程越先進，單位面積內需要容納的晶體管數目就越多，就越逼近物理體系的極限。業內已有共識，那就是在5nm製程之後，芯片設計會面臨更加複雜的物理效應問題，難度指數級增加，也意味着研發和製造成本的上升。

今天的移動芯片領域，似乎與內卷化及其所導致的“高水平均衡陷阱”異常契合。

美國人類學家吉爾茨認為內卷化是邊際效用持續遞減的過程，一種社會或文化模式在某一發展階段達到一種確定的形式後，便停滯不前或無法轉化為另一種高級模式的現象。那麼，從移動芯片的“內卷化”中，我們能夠讀出什麼？

美國經濟學家曼瑟爾·奧爾森曾經用“集體行動的邏輯”，來解釋現代化國家內卷化的成因。一個公平正義的制度，能夠讓人們按照亞當斯密的自利原則展開活動，進而促進公共利益最大化。但“集體行動的邏輯”會擊潰這一制度，進而導致增長有限，陷入內卷。

顯然，如今半導體領域被作為政治博弈工具，進入逆全球化模式的情況，正是一種內卷化的制度。失去了共建、合作、貿易動能的移動芯片市場，就如同閉關鎖國的國家一樣，因為割裂而卷得乾脆。

除了制度方面的原因，智能手機作為高性能芯片的最大消費市場，如今的增長環境和商業模式也都發生了重大變化，各個廠商都進入了存量市場的白熱化競爭中，當產品增速超過市場增速，相關產業鏈自然也就進入了漫長而痛苦的調整期。

為什麼集體選擇要在製程上掰手腕？“摩爾定律已死”的話已經喊了好多年，大家都知道它的物理瓶頸近在眼前。量子計算雖然美好，但尚未進入實踐階段，距離落地微型移動芯片就更加遙遠；新型半導體材料的產業化生產，也有着醬醬釀釀的技術問題有待解決；光芯片、腦芯片則更停留在暢想階段。主力軍還是隻能跑在摩爾定律的製程大道上。

當然，這一路徑的天花板也是清晰可見的。按照蘋果官方公佈數據，A14相比A13，工藝製程從7nm升級到了5nm，但CPU只提升了17%，GPU只提升了8%，和理論值差了不少。

 “八仙各顯神通過獨木橋”的場景，決定了芯片廠商們必須精耕細作才能擁有機會，但最終的解決之道一定是告別無止境地內卷，向外尋找更高遠的天空。

歷史上成功突破內卷的國家有很多，比如農耕文化深重的法國就轉型出海，荷蘭、英國、美國也曾在發展中掙脱內卷化的魔咒，其中典型的推動力如亞當斯密的《國富論》、瓦特的蒸汽機等，恰恰説明了新技術與新思想的開放、交流，最終打破內卷化。

具體到移動芯片領域，有哪些新增量值得關注呢？

首要機會，當然是5G。

中國信通院的數據顯示，2020年1-9月，中國市場5G手機累計出貨量達到 1.08 億部，這是移動通信行業裏產業發展節奏最快的一年。

驟增的市場需求，也吸引了各家廠商羣雄逐鹿。蘋果、華為、三星、高通爭先領跑，聯發科、紫光展鋭等也在積極佈局。

蘋果的5G手機也在今年千呼萬喚始出來。雖然有了5G，但大家一看，有點傻眼。中國台灣地區《聯合新聞網》發佈的iPhone 12拆解文章中確認，A14芯片是外掛高通X55基帶芯片。

而緊隨其後的麒麟9000、三星Exynos1080，都採用了將應用處理器和5G基帶集成在一起，也就是SoC的方式來製造5G芯片，這樣做的好處是，性能更強，功耗低，更加省電。業內的跟隨也證明了麒麟路線的正確性。

目前看來，已經推出了三代5G SoC芯片的華為顯然在5G方面更加遊刃有餘。麒麟9000內置了華為自研基帶芯片巴龍5000，5G通訊比蘋果A14明顯強不少。

在麒麟9000上，支持200M的雙載波聚合，在Sub-6G SA網絡理論下行峯值速率達到4.6Gbps，上行峯值達到2.5Gbps，在測速軟件中可以達到2.6Gbps，超出平均水平一倍，也讓5G超高速率傳輸的特質充分落地到用户體驗端，在5G SA現網環境下能打造了目前業界最快的5G體驗。

為什麼蘋果、高通等頭部玩家堅持“外掛模式”，因為5G SoC對設計和IP方面的要求很高，天線設計、信道測量，甚至基站、現網協議匹配等等，都是學問。

作為業界唯一能提供端到端SA/NSA解決方案的供應商（含系統、芯片、CPE/手機），華為和麒麟9000在5G領域的基本功毋庸置疑。技術品牌本身就是一種“話語權”，在移動芯片必須擁抱5G的趨勢下，麒麟9000和華為在5G領域的積累與突破，也讓中國頭一次躋身通訊革命浪潮的頭號牌桌上，只要上了牌桌不下去，一切皆有可能。

移動芯片的第二個焦點，是架構。

隨着人工智能等新能力的出現，移動芯片紛紛開始強調異構協同，整合CPU、GPU、NPU、DSP等單元，針對不同終端、不同任務提供彈性調用。

要根據不同產品的受眾來打造差異化體驗，採購高通、聯發科等的芯片顯然不夠，所以蘋果、華為、三星都涉足了自研架構，VIVO也選擇與三星深度合作來試圖擴大核心部件的差異點。

其中，蘋果憑藉其軟硬件一體優勢，其芯片領先於安卓芯片一直是業內所公認的， A14使用的自研架構，跑分成績就超越了依靠ARM公版架構的其他芯片。

麒麟9000全新升級Cortex-A77 CPU，採用1+3+4三檔能效架構CPU，大核主頻突破3.1GHz。GPu搭載了ARM架構上的G78微架構，在極小空間堆了24個GPU核心，與上一代麒麟990相比增加了一半，在性能和能效上協同打造最佳手機體驗。另外值得一提的是NPU升級到了達芬奇架構 2.0 版本，創新採用雙大核+微核架構，卷積網絡性能翻了一番，可以靈活應對複雜或簡易的AI任務。

Exynos1080 則是三星放棄自研架構後，與 ARM、AMD 深度合作打造的。採用新一代 ARM 架構，增加了NPU和AI解決方案，大家可能注意到了，相比CPU等等傳統計算單元，NPU的存在與升級，就像GPU專用於圖像計算一樣，憑藉其在機器學習上的特殊能力，引起移動芯片廠商的廣泛重視。高通驍龍 845 發佈之時，還因為沒有順應 NPU 的趨勢而 AI 能力落後，遭到了批評。

這種神經網絡處理器，也是在2017年由麒麟970首次引入手機的。適應AI趨勢，蘋果則在華為推出NPU同期選擇了用傳統硬件模塊進行AI適配。高通的AI Engine（人工智能引擎）也是用調整CPU、GPU、DSP等多個硬件模塊來達到NPU的效果。如果遇到高通量計算，就需要將數據上傳到雲端進行AI推理再回傳到本地。

自研架構被業內稱作是移動芯片設計領域的“成神之路”，到底有多重要？舉個例子，蘋果處理器一開始對比安卓並沒有絕對優勢，直到開始自研CPU，從基於ARM Cortex-A8架構的A4芯片開始，擺脱了對三星的依賴，也逐步形成了自身的性能優勢。可以預見的是，接下來的移動芯片架構之戰，依然還是蘋果、三星、華為這樣擁有底層自研技術的巨頭同台競技。

巨頭們打得火熱，可用户最在乎的是什麼，體驗，體驗，還是體驗。

每到手機新品發佈會環節，參數對比或許不是所有人都能看懂，但一到AI拍照、人臉識別、AR互動之類的創新應用分享，觀眾們立馬精神起來。而當代用户最離不開的基礎功能之一，就是攝影攝像。

iPhone的相機功能從第一代產品開始，就不斷有創新出現，比如2012年的全景拍攝，2015年的光學圖像穩定，2016年的肖像模式等等。

安卓陣營也在不斷追趕，近年來有許多令人印象深刻的創新，像是算法層面的AI攝影，以及最近麒麟9000在硬件層面將NPU與ISP芯片相結合，打造出了差異化視效。

ISP圖像信號處理，是圖像處理的硬件核心，拍攝時的對焦、曝光、合成等都離不開它，也直接決定了成像效果。傳統的手機芯片，並不會集成ISP，而麒麟9000則創新性地將NPU的AI能力與ISP的影像能力融合在一起。

這樣做的好處是，影像處理有了強大的算力支撐，能夠在每一幀的時間裏做複雜的算法處理，同時讓手機有了從“看清”走向“看懂”世界的能力，比如實時包圍曝光HDR視頻合成，即使在暗光下也能實時捕捉光影細節，再合成出細節充分展現的視頻。

帶來的改變也是用户可以直觀感受到的影像體驗提升，在看視頻時自動調節視頻網站的清晰度，將網絡不穩定或是片源質量比較差的視頻，利用AI讓原本低分辨率的圖像變得清晰；

又或在拍攝視頻轉場時，突然的明暗變化會導致細節消失，不得不暫停或分開拍攝，而搭載麒麟9000的手機則可以很好地捕捉和處理不同光線條件下的細節，為手機影像的提升提供了基礎保障。

站在今天，麒麟9000令人驚豔的革新與它面臨的難題，讓我想到了一首詩：如果不被河流接受，那就成為一艘船，等待風雨過後即可。縱被浪擊，也絕不沉沒。

在內卷化中重建未來，可能嗎？

美國 政治學家薩繆爾·P·亨廷頓在《文明的衝突與世界秩序的重建》中指出，高水平的經濟相互依賴“可能導致和平，也可以導致戰爭，這取決於對未來貿易的預期”。如果各國預期高水平的相互依賴不會持續，戰爭就可能出現。

顯然，全球半導體產業鏈的相互依賴關係，必然會在地緣政治局勢下變得充滿不確定性，因此，各大廠商之間的戰爭恐怕會變得更加激烈。

所以我們會在內卷化的同時，看到一些微妙的故事，華為高端麒麟芯片的供應困境，OV米對高通芯片採用比例下調，三星迅速入場有制衡高通的意味，高通又將驍龍875 5G芯片交給了三星來生產……一切都説明，沒有人永遠是這個舞台上的主角。

在移動芯片的牌局上，中國佔據的位置、手中的牌面，也備受關注。關於未來，我們沒有答案，而是想講兩個故事：

中美韓紛紛研究新材料以期替代硅材料製造半導體，日本學者曾向當局抱怨“政府支持不足”，英特爾CEO Bob Swan 也曾寫公開信號稱“先進芯片在美製造比例不足”，希望美國政府鼓勵建生產廠。到底應該像日本一樣牢牢抓住自己的產業鏈優勢，還是像美國一樣選擇查漏補缺、全面撒網，對於多年造芯的中國半導體產業來説，需要選擇的智慧。

另一個故事發生在不久前，2018年華為手機出貨量首次超過蘋果，這是麒麟970（首款搭載了NPU處理器的華為芯片）在市場上收穫的漂亮一仗。其實這款產品推出時，蘋果和谷歌也都曾在產品上強調過AI，但並未深挖，這給了華為Mate10系列憑藉AI攝影、GPU Turbo等技術打破了智能手機線性發展的固有路徑，遇上了洗牌品牌認知、衝擊原本市場結構的窗口期。

在以技術為原力的移動芯片世界裏，勞而無功的事情經常會發生，但超車機會是否會在一次次碰壁、探索中出現，考驗的是勇氣與毅力。

1793年，馬戛爾尼率領英國使團訪問中國，當時大國餘威仍在，耕地面積不斷增加，人口增加到3億，幾乎達到了農耕文明的極限，年逾八旬的乾隆自得地自稱為“十全老人”。

然而上，封閉的帝國其實早已陷入了“停滯”。黃宗智在《 長江三角洲小農家庭與鄉村發展》中將康乾盛世時期評價為“沒有發展的增長”，即“內卷化”。但乾隆沒有感覺，他拒絕了使團擴大貿易的要求，“一點兒新鮮事物都為之膽戰心驚”，希望他們速速回國。

對新事物始終保持一點敏鋭、一點盼望、一點希冀，或許是行走在逆旅之中的全球移動芯片行業，以及中國都需要學習的。