華米智能手表芯片的意義：中國(guó)芯片的崛起

　　華米AMAZFIT運(yùn)動(dòng)手表除了擁有上述特性外，還搭載了中國(guó)處理器公司自主設(shè)計(jì)的芯片——君正M200，雖然在小米之前，已經(jīng)有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴產(chǎn)品，但大多是小打小鬧。

　　8月30日，小米生態(tài)鏈企業(yè)華米科技在北京召開了秋季新品發(fā)布會(huì)，推出了華米AMAZFIT運(yùn)動(dòng)手表。這款定位于專業(yè)運(yùn)動(dòng)手表的產(chǎn)品，內(nèi)置4GB閃存，有別于目前市場(chǎng)上的智能手表，不論是內(nèi)置GPS、藍(lán)牙聽歌還是超長(zhǎng)續(xù)航，所有的功能參數(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)都是為了更好地為運(yùn)動(dòng)服務(wù)，799元的售價(jià)僅為其它相似功能運(yùn)動(dòng)手表的1/4。

　　雖然在小米手表之前，國(guó)內(nèi)商家推出了不少可穿戴產(chǎn)品，但其中最關(guān)鍵的芯片和軟件大多是國(guó)外產(chǎn)品。例如，華為Watch用的就是高通的ARM芯片方案和谷歌的安卓系統(tǒng)，在核心技術(shù)方面乏善可陳。華米AMAZFIT運(yùn)動(dòng)手表除了擁有上述特性外，還搭載了中國(guó)處理器公司自主設(shè)計(jì)的芯片——君正M200，雖然在小米之前，已經(jīng)有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴產(chǎn)品，但大多是小打小鬧。而本次君正芯片被小米采用，是君正M200首次被有影響力的大公司所采用，而小米也借此一舉實(shí)現(xiàn)在智能手表上實(shí)現(xiàn)芯片自主化。

　　北京君正的前世今生

　　要訴說(shuō)北京君正的前世今生，就離不開一個(gè)人——倪光南院士。

　　當(dāng)年，聯(lián)想前總工程師倪光南在與柳傳志因“技工貿(mào)”、“貿(mào)工技”的分歧鬧翻后，被柳傳志排擠出聯(lián)想。但倪光南不放棄設(shè)計(jì)中國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片的理想，帶著一只技術(shù)團(tuán)隊(duì)找投資人打算重啟芯片設(shè)計(jì)。

　　后來(lái)，倪光南找到李德磊，由李德磊出資，國(guó)家也配套出一筆錢，開始了方舟1號(hào)芯片的研發(fā)。2001年方舟1號(hào)的成功研制，激勵(lì)了國(guó)家對(duì)“方舟2號(hào)”芯片的信心，名目繁多的國(guó)家專項(xiàng)資金砸向方舟科技，比如 “863項(xiàng)目”、工信部(當(dāng)年可能還是叫信產(chǎn)部)的科研項(xiàng)目。

　　倪光南還通過(guò)自己的人脈給方舟公司拉來(lái)了第一個(gè)客戶——北京裕興科技公司。出于對(duì)倪的信任，裕興科技投入上百萬(wàn)元，棄英特爾投向方舟芯片陣營(yíng)?？墒虏蝗缛嗽?，因?yàn)橥顿Y人在經(jīng)營(yíng)理念上與倪光南有沖突，方舟公司還是破產(chǎn)了……

　　雖然方舟死了，但是倪光南通過(guò)方舟芯片項(xiàng)目鍛煉了隊(duì)伍，培養(yǎng)了一批IC設(shè)計(jì)人才，這些人接過(guò)方舟芯片的遺產(chǎn)，繼續(xù)接著做國(guó)產(chǎn)CPU的研發(fā)設(shè)計(jì)，于2005年成立北京君正公，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯的崛起而努力奮斗。

　　指令集和微結(jié)構(gòu)

　　君正和龍芯一樣采用mips指令集，君正和龍芯同屬于MIPS陣營(yíng)，龍芯更富有理想化，走的是獨(dú)立自主路線，龍芯的指令擴(kuò)展、編譯器開發(fā)、微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、SOC集成、操作系統(tǒng)開發(fā)、軟件生態(tài)構(gòu)筑、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設(shè)都要自己做。

　　而君正在很多方面要比龍芯“靈活”很多。

　　比如積極與MIPS公司接洽，購(gòu)買MIPS32指令，并共同構(gòu)建MIPS生態(tài)。積極與Imagination公司合作，而Imagination又拉來(lái)了谷歌，使君正自己擴(kuò)展了MXU多媒體指令集被谷歌官方的開發(fā)工具直接原生支持……這些舉措不僅使君正能夠使用Imagination的PowerVR，還使君正夠獲得了原生安卓的支持。

　　又如君正積極和騰訊合作，君正的智能手表inWatch T就搭載了TencentOS。再比如最近和三星合作，使君正產(chǎn)品能夠獲得三星正在推廣的Tizen系統(tǒng)的支持。

　　雖然這種做法有對(duì)國(guó)外廠商產(chǎn)生了依賴這種做法會(huì)有對(duì)國(guó)外廠商產(chǎn)生依賴的風(fēng)險(xiǎn)，但大幅降低了技術(shù)門檻、資金成本和時(shí)間成本，能夠比較順利的市場(chǎng)化、商業(yè)化。就在龍芯死死瞄準(zhǔn)桌面芯片和Intel死磕的情況下，更加富有商業(yè)氣息的君正卻緊盯市場(chǎng)，牢牢把握市場(chǎng)發(fā)展方向，在MP4、復(fù)讀機(jī)、點(diǎn)讀機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)以及考勤機(jī)等產(chǎn)品中都可以看到君正的身影。

　　自2006年至今，君正的XBurst微結(jié)構(gòu)更新經(jīng)歷了四個(gè)階段：

　　第一個(gè)階段是基于MIPS II指令集，產(chǎn)品有Z4720、Z4730、Z4740、Z4750。

　　第二個(gè)階段是基于MIPS II指令集并加入了VPU解碼核，產(chǎn)品有Z4755和Z4760。

　　第三個(gè)階段增加支持MIPS32指令集并增加支持FPU，產(chǎn)品有Z4760B和Z4770。

　　第四個(gè)階段重新設(shè)計(jì)的九級(jí)流水線(原來(lái)是八級(jí))并增加同步多核支持，產(chǎn)品有Z4780和M200。

　　因?yàn)榫J(rèn)為這四次更新微結(jié)構(gòu)都不是顛覆性的進(jìn)步，因此都叫XBurst。目前，進(jìn)一步降低功耗的XBurst0微結(jié)構(gòu)以及更好性能的XBurst2已經(jīng)完成研發(fā)，正在準(zhǔn)備投入商用。

　　XBurst具有比較高的性能功耗比，根據(jù)發(fā)燒友實(shí)測(cè)，在GCC編譯環(huán)境下，1G主頻的XBurst SPEC2000測(cè)試，整數(shù)為190分。而根據(jù)君正官網(wǎng)的數(shù)據(jù)，使用40nm LP制程工藝下的XBurst功耗為0.07mW/MHz。雖然XBurst性能非常有限，但其超低功耗和比較高的性能功耗比確實(shí)是一個(gè)亮點(diǎn)。

　　君正M200相對(duì)于ARM的智能穿戴芯片有著一定優(yōu)勢(shì)

　　雖然國(guó)內(nèi)ARM陣營(yíng)的IC設(shè)計(jì)公司也推出了自己的物聯(lián)網(wǎng)芯片和可穿戴芯片，但都是購(gòu)買ARM的微結(jié)構(gòu)集成SOC的產(chǎn)品，比如Cortex A內(nèi)核、Cortex M內(nèi)核，談不上自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　而北京君正是國(guó)內(nèi)最早專注于可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的本土IC設(shè)計(jì)公司之一，最大的特點(diǎn)就是超高的功耗和較高的性能功耗比，君正的XBurst動(dòng)態(tài)功耗是市場(chǎng)同類平臺(tái)的三分之一，采用君正芯片的產(chǎn)品整機(jī)待機(jī)功耗是同類平臺(tái)的二分之一。

　　以用于可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)的M200為例。M200采用大小核設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)為XBurst，采用40nm制程，32位XBurst雙核設(shè)計(jì)，大核1.2GHz，小核300MHz，功耗為0.07mW/MHz，內(nèi)置語(yǔ)音喚醒引擎，支持3D圖形加速，720p攝像壓縮以及語(yǔ)音喚醒功能，支持MIPI圖像顯示和采集接口，同時(shí)具備ISP圖像處理功能，存儲(chǔ)器接口支持LPDDR2。M200BGA封裝尺寸僅有7.7*8.9*0.76mm，芯片厚度只有0.76mm，“嬌小”的身材使它適用于任何可穿戴設(shè)備。

　　M200芯片方案最大的優(yōu)點(diǎn)就是續(xù)航，在采用了M200的Ingenic Glass 和Google Glass的數(shù)據(jù)對(duì)比中顯示，在續(xù)航、發(fā)熱、溫度、尺寸和成本上，Ingenic Glass都更勝一籌。

　　在智能手表上，采用君正M200的產(chǎn)品往往擁有更好的續(xù)航能力，以華米AMAZFIT運(yùn)動(dòng)手為例，相對(duì)于蘋果手表不足1天的續(xù)航續(xù)航能力，以及華為手表2天的續(xù)航時(shí)間，在280mAH大容量鋰聚合物電池的配合下，華米AMAZFIT運(yùn)動(dòng)手表?yè)碛?1.6天的最大續(xù)航能力——君正自主設(shè)計(jì)的XBurst在智能穿戴產(chǎn)品上的低功耗優(yōu)勢(shì)盡顯。

　　也正是因此，在小米采用君正M200芯片之前，inWatch T、銳動(dòng)X3、GEAK Watch II、CoolGlass ONE、眾景智能眼鏡、果殼的第一代智能手表、土曼一代、土曼二代智能手表等產(chǎn)品采用君正的芯片方案。

　　開創(chuàng)了商業(yè)公司與自主芯片公司合作的范例

　　一直以來(lái)，中國(guó)芯片市場(chǎng)大多被國(guó)外公司壟斷，每年芯片進(jìn)口費(fèi)用超過(guò)石油進(jìn)口的所耗費(fèi)的資金。其實(shí)，中國(guó)并不是沒有性能優(yōu)異的CPU，比如申威26010被用于神威太湖之光在TOP500刷榜，飛騰2000在性能上基本追平Intel E5服務(wù)器芯片，龍芯3A3000的性能完全能夠滿足黨政軍辦公普通用戶的日常使用……除了軟件生態(tài)方面的原因之外，真正讓國(guó)產(chǎn)芯片絕跡與市場(chǎng)的在于科研單位或自主芯片公司與作為整機(jī)廠的商業(yè)公司缺乏聯(lián)系與合作。相對(duì)于采用國(guó)產(chǎn)CPU，國(guó)內(nèi)的整機(jī)廠更加愿意采用國(guó)外芯片，這就導(dǎo)致自主研發(fā)的處理器即便在性能上完全能夠滿足基本需求，也很難打入商業(yè)市場(chǎng)。

　　其實(shí)，自主芯片并非沒有商業(yè)市場(chǎng)，也并非只能靠政府輸血過(guò)日子，龍芯和君正都已經(jīng)用實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。另外，就在不久前，有韓國(guó)人向筆者的朋友買了他做的JDI調(diào)試器，筆者猜測(cè)這很有可能是一家具有底層開發(fā)能力的公司，否則不做底層開發(fā)的話JDI調(diào)試器是派不上用場(chǎng)的，而一般有底層開發(fā)能力的公司應(yīng)該不會(huì)是作坊式的小公司。筆者猜測(cè)，很有可能有韓國(guó)公司也對(duì)君正的芯片感興趣。

　　本次小米公司與君正公司的合作，則是商業(yè)公司和科技公司合作的有益嘗試，一方面使小米擺脫了過(guò)去組裝廠的惡名，使小米智能手表在技術(shù)自主化上傲視群雄，而且由于君正M200的優(yōu)異性能，可以使小米智能手表相對(duì)于那些ARM解決方案的智能手表取得在續(xù)航能力上的巨大優(yōu)勢(shì)。另一方面也帶動(dòng)了君正公司的發(fā)展，使北京君正公司有了一個(gè)大客戶，間接助推了自主處理器公司的發(fā)展。

　　在此，筆者祝愿這種商業(yè)合作模式能夠延續(xù)下去，而且在小米與君正之外，也能更多地涌現(xiàn)。