性能|手机芯片这么强，为什么用着还是不爽？_满足用户|系统|台是|量身定制

假设在你面前，有这样的两台设备。
一台是笔记本电脑，拥有全新的8核电脑处理器芯片， 64GB内存，独立显卡，售价14,999人民币。
一台是智能手机，拥有的是全新的8核手机芯片， 8GB内存，售价仅为4,999 人民币。
排除了便携性因素，假设你想买一台设备，用来玩联网游戏、看4k大片、P一下照片、剪一下Vlog视频，你觉得哪一台会更适合你？
在5年前，你可能还会觉得，只有笔记本电脑才有足够的性能，进行修图、剪片、玩大型游戏等高强度的操作。
在 5 年后的今天，你突然发觉：上述这些事情，手机都能做。原因是：今天手机芯片的性能，已经变得很强，笔记本电脑能做的事，手机完全可以胜任。
但是，为什么手机芯片变得强大，我们还老是要拿着重了4倍、昂贵 2 倍的笔记本电脑去做电脑才能做的事？这是因为，手机芯片虽然变得强大了，但手机没有一起变得强大，究其原因，就是因为手机芯片没有和手机功能完全匹配。
这也使不少厂商恨不得亲自打造 100% 合心意的芯片来满足用户的需求。而早前苹果在自家笔记本电脑上改用自家的手机芯片并实现了惊人的效率，使得不少手机公司也决意要设计自己的芯片。
vivo 作为全球最具影响力的手机厂商之一，同样也想拥有这样的手机芯片，但是，他们所选择的路径，却与其它手机厂商完全不同。
苹果芯片为什么如此强横？
苹果变“芯” ，为什么会撼动整个手机产业呢？原因是其所使用的全新苹果 M1芯片，无论是性能或是续航力，均强得吓人。

文章图片

苹果这颗全新的 M1 芯片，其单核性能冠绝目前的市售芯片（上图），即便是多核性能，也可以与顶级的英特尔服务器芯片相提并论。但与此同时，这颗在性能上不逊于顶级台式电脑芯片的苹果M1 ，其续航力或者发热量，却远低于这些高阶电脑芯片。
多年来，很多人觉得手机芯片性能根本无法与台式电脑专用的处理器芯片相比。但基于手机芯片架构、专为Mac设计的的苹果M1芯片，偏偏就能做到拥有如此强大的性能。所以大家发现手机芯片其实拥有巨大的潜能，只是手机终端和芯片厂商一直无法发挥出它的潜力而已。
因此，我们不得不先聊聊苹果芯片为何能实现如此强大的性能。
据目前主流的分析，苹果芯片的优势在于三大方面：

· 苹果芯片使用目前最先进的 5nm 工艺生产，比起英特尔的 10nm 制程工艺，最少领先 3 年。

· 苹果芯片使用的是所谓的系统芯片 (System-on-the-chip, SoC) ，能把各种协助计算的功能模块（例如内存和图像处理计算），集成到系统芯片之上，更高的集成程度，带来更高的计算效率。

· 苹果能针对自家的系统，对芯片进行深度的优化和适配。

遗憾地说，这些分析无法为芯片厂商带来什么新的启示。毕竟今天的顶级手机芯片，早就用上最先进的制程工艺、也使用了高度集成的系统芯片设计方案。但他们唯一难以做到的却偏偏是苹果最擅长的，就是针对自家的手机系统需求对芯片进行深度的优化和适配。

文章图片

苹果可以通过自行设计芯片，为自己的手机和电脑、以至自己的系统，打造出量身定制的最强系统（上图）。但目前不少手机所使用的手机芯片，绝大多数来自已设计好的现成芯片。这些购自第三方公司的芯片，无论是性能曲线或是功能接口都是现成的，因此手机公司无法按自己手机的不同情况作出更深度的适配。
对此，手机厂商目前最想做到的，正是为自家的手机量身定制手机芯片。
手机为什么也要变芯？
事实上，手机厂商不但想为自家手机量身定制芯片，而且也不得不考虑量身定制芯片。并不仅仅因为能否最大程度提高芯片性能，更是现成的芯片所能实现的很多功能并不是手机厂商所想要的。而手机厂商想要的功能，这些现成芯片却偏偏没有提供。
高通 (Qualcomm) 或是联发科 (MediaTek) 等芯片公司只负责设计芯片而不负责终端设备生产。因此，他们无法直接接触用户，缺乏与终端用户高效沟通的渠道，对很多使用场景和用户痛点也无法精确洞察。所以，他们很难知道用户的真正需求并提供相应的功能；更无法按用户的使用习惯，为用户量身定制、调整芯片性能。

文章图片

例如，在2019年iPhone 11 搭载的 Deep Fusion 功能能让手机拍出非常细致的细节，因而受到用户广泛关注。当时苹果 Phil Schiller 曾表示（上图），这功能是手机史上首次通过神经元引擎 (Neural Engine) ，而不是图像信号处理器 (ISP) 负责输出影像。
但一年之后，市场上大多数手机芯片却还不支持神经元引擎深度介入ISP处理图像，迟迟未能满足用户对该功能的需求。所以不少安卓手机用户就只能用羡慕的目光欣赏iPhone Deep Fusion的照片。
但多数手机厂商始终并没有像苹果一样自研芯片，只能继续在为数不多的的几家手机芯片公司里，尽可能挑选合适的芯片，并尽可能通过优化系统来适配现成的芯片，甚至一定程度的牺牲手机硬件性能。
结果，手机厂商在手机芯片的局限下，大家只能使用同样的几款芯片、同样的几个系统接口，实现同样的几种功能，导致同质化程度相当严重，手机厂商也难以实现真正的创新。
用户可能等不及自研
手机厂商其实早知问题的所在，因而纷纷向苹果学习走上自研芯片之路，希望突破芯片厂商的局限。无疑，他们所走的绝对是正确的道路，但正确的道路，往往也是最难的路径。而同样拥有自研芯片能力的华为，就最能体会到个中的困难。

文章图片

华为自研发芯片，至今已有 11 年历史。他们在 2009 年开始自研手机芯片，但最初推出的芯片却离大家的预期相去甚远（上图），大约到了 2016 年，华为自研芯片才开始获得更多人的认可。
尽管今天的华为手机芯片，已获得不少人认可，但很多人却忘记最初他们是过着怎样的苦日子。
实际上，手机公司决定要自研芯片，但并不代表自研出来的芯片就一定好用。自研芯片真的相当困难，没有投资几十亿成本，没有花上 5~10 年的时间，休想获得可观的成绩。
毕竟，手机公司在苦苦自研期间，要不就是卖着用起来还是破破烂烂的初代自研产品；要不就是卖着受到现成芯片局限、无法贴近用户真正需要的手机。结果，这些厂商花了大钱，但竞争力反而不增反减。
但当厂商还在屡战屡败、而又屡败屡战之时，一众用户是否接受你们的失败成品？愿意等待你最终自研成功？我们不知道用户有没有这个耐性等待，但手机公司的领导却必须长期忍耐。

文章图片

2014 年，小米的雷军深知“芯片行业 10 亿起步， 10 年结果” ，但毅然走上自研芯片之路，并在 2017 年终于推出了澎湃 S1 芯片（上图）。但之后研发澎湃 S2 芯片时，据说五度试产失败，导致进度严重落后。当高通推出性能更强的新一代骁龙手机芯片后，雷军只能回去争着首发推出新一代骁龙手机。
这次小米芯片试产失败，估计烧掉约 1.3 亿人民币，而且这还未计算数以十亿计的前期研发成本。但如果最初小米把这笔打了水漂的十数亿元资金，投入研发相机算法和通信技术，也许就能生产出更高水平、更吸引用户的小米手机，也不会在 2016～2019 年期间，被华为和荣耀抢了不少市场份额。
但即便你真的愿意花钱、愿意等待又如何？一样不容易。 OPPO 就是另一个例子。早前网传他们启动名为“马里亚纳”的自研芯片计划，选择踩入这个全世界最深的“海沟”之中。
但是，芯片设计是目前全球最高专业程度的技术之一，拥有相关技能的优秀工程师极度稀缺。想当年苹果技术再强横，他们要自研芯片，仍然要通过收购芯片公司来找到足够的优秀工程师。
所以无论 OPPO 的研发能力再强横也好，手机工程师仍然不懂芯片设计，他们也只能慢慢从展讯、联发科的芯片公司挖角。
手机公司的真正专业在于有多年开发终端设备的经验，在于懂得终端用户的需求。
但现在放弃既有的专业，反而义无反顾地冲入全球最专业的产业里，真的能对用户带来足够的好处吗？
手机厂商的真正专长
其实，手机厂商的目的只是想要天生贴合消费者需求的芯片， “自研”只是其中一种方法，而绝不是唯一方法。
所以， vivo 就选择与三星合作，通过将多年来对于消费者使用场景和真实需求的理解前置到芯片定义阶段，助力三星打造更适合用户的手机芯片。
毕竟像芯片这样高度专业的项目，需要由专门的产业处理。而像 vivo 这样的终端手机厂商，还是负责自己专长的项目，那就是“用户” 。
由于终端厂商直接面对用户，所以他们一定比芯片公司更清楚知道用户需要什么，也更清楚知道用户的使用习惯。他们知道用户的手机在什么情况下会觉得性能不足、什么情况下会觉得发热难忍。
因此， vivo 只要与三星充分交换信息，就能打造用户需要的功能，并按照用户使用习惯调整芯片的性能曲线，进一步深度优化系统，才能在有限的条件里同时实现强劲性能与持久续航。
诚然，无论手机芯片有多强横，最终也是手机厂商发挥想像力、灵活调度功能接口、配合各种新式硬件、调较各种算法和参数，才能最终落地到应用，用户才能体验到相关的好处。可见，手机终端产品也需要充足的研发能力，才能发挥出芯片的强大性能。

文章图片

vivo 在手机终端的多年经验，使他们在应用层面累积了大量技术。以 5G领域为例，他们在全球 5G 专利榜上，已悄悄爬升到前15名的位置（上图），并研发出多天线侧边分布、天线解耦合等技术。
此外， vivo 也曾多次推出使用微云台、屏幕指纹识别、RAW 域降噪等全新技术的手机。只要vivo把这些技术融入芯片设计当中，就能在芯片层面得到优化并进一步改善用户体验。

文章图片

到底 vivo 有多了解用户？上图是中国质量万里行消费投诉平台，在 2018 年受理的 4378 例手机投诉的比例， vivo 仅仅占了 2%；考虑到当时 vivo 占中国手机市场的 19% 份额，比苹果、小米和三星都要高，但收到的投诉却极低，就能知道像 vivo 这种专注于手机事业的厂商，对中国用户有着更深层的理解。
合作创新升级用户体验
去年，更懂用户的 vivo已经尝试与更懂半导体的三星合作，首发搭载了三星首批双模5G Exynos 980 手机芯片。
今年 vivo 也与三星再度合作，不仅帮助三星将消费者需求前置到芯片设计定义阶段，还在X60系列首发搭载旗舰级别的强劲芯片——Exynos 1080 。

文章图片

此外， vivo 针对 5G 大数据流量和后台应用零散传输导致的功耗问题，在芯片里加入 CP-engine 和多传输模式架构，并对功率进行调整优化。结果，搭载 Exynos 1080 的终端可以实现比与 vivo X30 少 20% 的功耗。
另外， vivo 发现手机高刷屏的刷新率与游戏的实际刷新率并不完全匹配，因而出现“错帧”问题，导致用户感到画面卡顿和破碎。对此， vivo在 Exynos 1080上首次导入了动态帧率自适应技术，让游戏内容的帧率和屏幕刷新率更好的匹配，避免因为错帧导致画面卡顿，为用户提供更流畅顺滑的游戏及视频体验。
vivo也为Exynos 1080独家定制了全新的 AISP 架构，将神经元处理器与人工智能强介入到ISP中，在原始 RAW 域上便可通过机器学习智能调节各参数至最佳值，让 ISP 能更好地调整白平衡、曝光、色度、饱和度、清晰度等，让用户轻松拍出专业级照片。

文章图片

其它种种性能提升，笔者在这里就不一一罗列。但上述问题的改进，几乎都是针对去年厂商早前一窝蜂推出 5G 和高刷屏手机所带来的耗电和卡顿问题，以及终于实现了先前没有把神经元处理器与 ISP 深度协作等功能。
而这一切也是只有基于对用户有深度理解的 vivo ，与对半导体有多年经验的三星通力合作，才能在芯片层面解决这些纠缠多年的痛点。
更重要的是，由于5nm的制程工艺是全球最先进、但也是难度最高的芯片工艺，因此目前产能十分有限。而即将搭载Exynos 1080芯片的vivo X60系列取得了三星 5nm 制程工艺的首发优先权，也确保了相当稀缺的先进制程产能，就能让用户更早体验到 5nm 芯片工艺所带来的强大手机性能。
不是最好的方案，但却是对用户最好的方案
每个终端厂商都想为拥有一颗 100% 匹配自家手机、并能发挥手机 100% 潜力的手机芯片。因此，每个终端厂商也想仿效苹果自行研发强劲的手机芯片。
但由于手机芯片涉及高度专业的技术，厂商必须投入大量资金和研发人员，但又不可能在短时间就取得良好成果，因此，他们不得不减少了能改善用户体验的研发经费，并让用户使用不成熟的自研产品。
这对于手机厂商来说，不啻是一场巨大的赌博。
无疑， vivo 与三星的合作方案，可能不是最理想的方案，但却是目前最有效率和对用户利益最大化的方案。
通过两者各取所需、各展所长，就能在不用牺牲用户的短期利益的情况下，也能大幅改善用户体验，也算是一个对用户最好的解决方案。
【性能|手机芯片这么强，为什么用着还是不爽？】特别策划