图片来源：ICphoto
今年这个赛季的手机芯片市场有点精彩。
当手机芯片王者高通不久前推出其最新骁龙8 Gen 3之后，一直想要在高端化上与其掰腕的另一家芯片巨头联发科，则发布了其“王炸”产品天玑9300，在各个维度上向高通骁龙8 Gen 3发起冲击。
不仅如此，“人人都在抨击苹果，人人又想成为苹果”，这不仅是当下任何一个手机厂商和上游芯片厂商的真实写照。在高端化手机的赛场上，苹果不仅仅是标杆，还是行业的镜子，从不同角度折射出他们在冲击高端化的现状。而芯片，这一信息时代最重要的产品，正是所有其他竞争的基础。
面对小核心：天玑9300比骁龙8 Gen 3更为激进
今年秋季，各个手机厂商发布其高端旗舰机型的时间不仅更早，而且更热闹。伴随着高通骁龙8 Gen 3 的发布，一众安卓手机厂商纷纷宣布其旗舰机型将搭载这款最新芯片。而另一边的联发科也毫不示弱，发布了其高端旗舰产品天玑9300处理器，首发手机为vivo X100。
对于高端芯片来说，最关键的就是要在处理器的性能和能效之间寻找到平衡点。一般来说，当下主流移动设备中，为了满足多程序的应用需求，处理器芯片以小核心和大核心的架构为主，大核心负责处理高负载任务，例如游戏、同时运行多个处理器等，而小核心则主要应用于低耗能任务，如待机状态等，可以节省电量。这样的搭配设计可以保证性能的同时，延长续航时间，但随着应用需求处理要求的逐渐增加，小核心的弊端开始显露，当面对多线条处理任务时，其效率比较低，因而为了使芯片能效跟得上，小核心则成为芯片厂商开始“动刀”的地方，增大大核心在CPU架构中的比例已成为潮流和趋势。
虽然方向相同，但在态度上，天玑9300却比骁龙 8 Gen 3更为激进，直接终结了小核心，而骁龙 8 Gen 3只是在架构设计上做了调整。
也正因如此，天玑9300不仅是联发科的跨时代之作，也成了智能手机芯片史上的一次飞跃。根据官方信息，天玑9300采用台积电新一代4nm工艺制程制造其最新的全大核CPU架构，包括四个Cortex-X4超大核和四个Cortex-A720大核，在性能提升40%的同时，功耗降低了33%。这个路线和苹果A系列芯片有相似之处，2个性能核和4个能效核是惯用架构。
另一边，骁龙8 Gen 3的架构由上一代1超大核（1 CortexX3 核心）+4大核（2CortexA715核心+2A710核心）+3小核（3CortexA510 核心）的架构转变为1超大核（1CortexX4核心）+5大核（5CortexA720 核心）+2小核（2CortexA520核心）。
其实，手机CPU大小的概念是英国著名半导体厂商Arm公司在2011年提出来的，在此之前CPU只有核心数的差别。多核概念兴起于big-Little架构，ARM的Cortex-A系列处理器广泛采用了这种设计。
而这种类似的逻辑同样在发生在PC端，苹果的第一款Apple1完全是手工打造。1984年，初代Macintosh电脑发布，采用Motorola68000芯片之后，一些类似于图形界面的操作才得以完成；90年代，英特尔推出奔腾系列处理器之后，才有了乱序执行和超标量架构等技术；但直到2001年IBM发布世界上首款双核处理器芯片Power 4，才真正开启了多处理器时代。
对比来看，手机芯片厂商的脚步走得更快也更勇，最重要的原因则在于，当下的手机市场进入存量竞争，争夺高端化市场，不是选择，而是必需。
根据市场调查机构Counterpoint Research数据显示，在2023年第一季度，全球智能手机处理器市场份额中，联发科占比32%排第一，高通占28%排第二，苹果占比26%排第三。对联发科来说，不仅想要做到SoC终端出货市场第一，更想在高端化上追赶甚至高通。对于高通而言，强大的计算能力、先进的技术和良好的兼容性是其立身之本，一直称霸高端市场的地位也不甘心被抢走。
标配AI：骁龙8 Gen 3升级，天玑9300发布专门AI处理器
对于手机芯片商场而言，如果说芯片的较量一直是老生常谈的话题，那么生成式AI，就是引燃今年高端化赛场的导火索，高通想借此延续其王者地位，联发科则想着弯道超车。
具体而言，高通官方宣称，骁龙8 Gen 3采用台积电4nm工艺，将支持多模态通用AI模型，现已支持运行超100亿个参数的大模型，面向70亿参数大语言模型可实现每秒生成20个Token；只需不到1秒就能使用Stable Diffusion生成1张图片。此外，高通还表示，骁龙平台已支持微软、OpenAI、Meta、百度、百川智能、有道等企业或机构的端侧大模型。
若从参数规格上来看，骁龙8 Gen 3实则是在上一代的基础上做了升级。
按照高通的说法，骁龙8 Gen3 AI引擎采用融合式的AI加速架构，但大幅革新，尤其是将Hexagon DSP升级为Hexagon NPU，可以协调整个平台，集合Kryo GPU、Adreno GPU、Hexagon DSP、Spectra ISP、标量/矢量/张量加速器、传感器中枢等各个单元的力量，还有针对音频、传感器加入的两个微型NPU单元。
Hexgon NPU升级了全新的微架构，包括硬件加速单元、微型区块处理单元等，整体性能提升了多达98％。LPDDR5X可以提供24GB的内存与Hexagon NPU矢量单元之间增加了直连通道，这可以提升AI效率。据高通介绍，传感器中枢（sening hub）经过升级之后，AI性能将提升3.5倍。
相较于高通的升级，联发科一步到位，发布了其专门为生成式AI设计的AI处理器：APU 790。
基于大模型本身对于内存、算力和相应硬件的需要，想把大模型装进手机里并不是一件容易的事情。以130亿参数的大模型为例，这就需要占据手机13GB的容量，对于内存小的手机而言根本不够，此外，也需要与大模型相匹配的硬件基础。
端侧跑通大模型，其实是既要又要，根本就是充满矛盾的问题，但APU790却换了一种答题思路。据联发科介绍，一方面，它通过内存硬件压缩技术减少大模型占用的内存；另一方面通过技能扩充让大模型在端侧进行低秩自适应融合(Low-Rank Adaptation, LoRA)，赋予大模型更加全面的能力，支持终端运行10亿、70亿、130亿、最高可达330亿参数的AI大语言模型。
除了高通和联发科，华为在AI时代也并没有掉队。在此前在鲲鹏昇腾开发者峰会上，华为公布了最新的开发者生态成果：“目前鲲鹏和昇腾AI开发者已经超过350万，合作伙伴超过5600家，解决方案认证超过15500个，其中openEuler（欧拉操作系统）的商业装机量实现指数级增长。”与此同时，华为昇腾计算业务总裁张迪煊还透露，昇腾AI基础软硬件平台已孵化和适配了30多个主流大模型。
尽管AI听起来充满科技感，似乎也是抢滩芯片高端化的必经之路，每一个已经在这个赛道上的玩家都已入局，但市场反应如何，还是要看消费者买不买单。更为直白的理解就是，好不好用，而不是一串串彰显自己厉害的数字。
一如在联想今年联想举办“Tech World”的大会上，联想集团董事长兼CEO杨元庆所言，AI不只有生成式AI，生成式AI也不只是公共大模型，也应该重视个人大模型，所以未来一定是混合式人工智能占主流，在技术与企业和用户隐私上兼顾平衡。人工智能大模式时代的技术架构，一定是在“端（终端）－边（边缘计算设备）－云”之间进行分配的架构。
挑战：逼近极限的技术创新和高昂的研发成本
回看这些已经发布了最新芯片的厂商，可以发现，除了联发科，高通和苹果都落入了“挤牙膏”的质疑里。尽管在芯片发布会的现场，他们已经用了很多页PPT展示了所谓的创新。
这背后有一个绕不过去的问题，那就是随着芯片制程的迭代，半导体行业的摩尔定律和登纳德缩放比例定律都不灵了。摩尔定律是指，集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍；登纳德缩放比例定律则认为，随着晶体管密度的增加，单个晶体管的功耗会下降，因此芯片的功耗需求会保持不变。
但今时不同往昔，芯片上想要再加晶体本就是很难的事情，更何况还要适配更高的能耗要求，为了达到3nm的工艺节点，2021年台积电的资本开支占销售比重就达到了52%。今年9月，《环球时报》报道了一则关于台积电的消息，据台湾“中央社”报道，台积电因“对客户需求情况渐感不安”，已通知主要供应商延后高端芯片制造设备出货。报道还援引路透社等消息称，知情人表示，受影响的供应商包括荷兰光刻机制造商阿斯曼（ASML）。消息人指出，台积电此举的目的是要控制成本，也反映其对市场的展望日益谨慎，报道同时称，台积电对于市场传闻不予置评。
2014年6月，台积电为了加快10nm研发速度，便启动了一项“夜鹰计划”，也就是组织一支可以专门值小夜班或大夜班的研发工程师，让技术研发24小时不断进行。不仅如此，台积电也在其2021年财报中指出，截至2020年底，台积电新进硕士毕业工程师的平均整体薪酬约180万新台币，约合人民币41.9万元；而直接员工平均整体薪酬则高于100万元新台币，每月平均收入为台湾基本工资的4倍。
不仅如此，今年8月，外媒The information还爆料了苹果和台积电之间的“甜心交易”：苹果下单了台积电3nm工艺，但台积电必须独自承受报废芯片的良率损失，这一措施可以为苹果省下几十亿美元的成本。面对如此大的压力，台积电宣布其晶圆代工价格开始上涨。据台媒“DigiTimes”报道，台积电采用3nm制程的12英寸晶圆片单价已突破2万美元，折合人民币约14.3万元，相比7nm制程的价格翻倍，相比5nm制程涨幅也有25%。而根据台积电公布的路线图，同样功耗下，5nm制程相比7nm性能提升15%，3nm制程相比5nm性能提升只有11%。
在技术创新逼近极限和高昂的研发费用之外，芯片厂商高通的日子也并不好过。据太平洋科技报道，在骁龙8 Gen 3发布前的半个月，10月13日高通在向美国加州就业发展部提交的文件中称，公司将裁员超1200人。而在此之前的一年内，高通已经公布过三次裁员通知。最新一季截至今年6月25日的财报中，高通CDMA技术集团（QCT部门）的营收为52.6亿美元，同比下跌25%。而这一部门的主营业务正是销售用于智能手机、汽车和其他智能设备的处理器。
另外一个不可忽视的因素就是华为的强势回归会对高通、联发科等上游芯片厂商造成冲击。据日经中文网报道，日本经济新闻获得调查公司Fomalhaut Technology Soiutions（东京千代田区）的协助，拆解华为于8月在中国推出的高端机型“Mate 60 Pro”。根据推算，60 Pro的零部件成本总额为422美元。从各国的份额来看，在可以判断的范围内，中国制造占到47%，比例最高。与美国管制的影响仍轻微的2020年秋季华为推出的同价位智能手机“Mate 40 Pro”相比，中国制造零部件的比率上升了18个百分点。从单价最高的OLED显示屏的供应商来看，40 Pro为韩国LG Display，60 Pro则变为中国京东方科技集团（BOE），影响突出。
在创新成本高昂、市场格局生变、AI浪潮来临的当下，高端手机芯片赛场的号角已经吹响，可以预见的是，竞争只会越来越激烈，因为中低端市场底座稳固的联发科已经发起进攻，华为的回归也早已拉开了序幕。
加载中,请稍侯......