小米为何深陷芯片泥潭？

作者 | 牧之

编辑 | 小沐

出品 | 智哪儿 zhinaer.cn

SoC，即SystemonChip，是移动端设备芯片的一种封装形式，是集成了CPU、GPU、NPU、内存等一系列芯片元器件的计算单元。在移动端，CPU、GPU两大核心芯片各大厂商采用的主要是ARM公司的产品，下游厂商需要在ARM的指令集和芯片架构的基础上做二次开发，已适配自家的软件系统，并做出差异化功能，同时集成更多自研或第三方芯片。

全世界范围内，能自研 SoC 芯片的手机厂商寥寥无几。苹果、华为、三星、小米，是屈指可数的推出自研芯片的四家手机厂商。

而其中，小米在自研 SoC 的道路上，可以说是磕磕绊绊、步履蹒跚。在初期，雷军与相应的芯片业务负责人，可能严重低估了自研 SoC 的难度。

2017 年的澎湃 S1 给国人带来了惊喜，率先搭载于小米 5C 机型。但其性能与高通、联发科等大厂的产品差距太大，无法进军高端机型。而澎湃 S1 据说先后投入了 80 亿人民币的研发费用。投入与产出的严重不匹配，导致小米自研 SoC 之路一度中断。

后来，万众瞩目的澎湃 S2 五次流片均告失败，小米自研 SoC 暂时画上了句号。而在几年后，小米重整旗鼓，主要精力放在了 ISP 芯片和电源管理芯片上，至少取得了不错的宣传效果。其实，不光是小米，包括 OV 在内的很多手机厂商，在自研 SoC 道路上都面临很大阻碍，后来无奈都转向了 ISP 、 NPU 等门槛相对较低的芯片上的。

而对于 SoC 芯片，国内手机厂商中，除了华为，基本上没有任何一家拿得出手像样的产品。知难而退，也是一种智慧。当年华为的 K3 问世时，与澎湃 S1 一样出师不利，但后来华为并非放弃，而是加大了产研力度，最终拿出了麒麟系列处理器这样的作品。

对于苹果、三星、华为三个品牌，自研 SoC 的主要价值是为了不让核心部件掌握在第三方手中。在手机 SoC 领域，高通、联发科、紫光展锐等上游厂商占据了绝对的主导权。为了提高毛利，同时让底层硬件与上层软件更加匹配、改善用户体验，各大厂商均开始 探索 自研 SoC 。

苹果拥有 A 系列处理器，已经发展到 A15 。 A 系列不仅巩奠定了 iPhone 的市场地位，也为后来的桌面端 M 系列处理器打下了基础。而三星本身就是半导体厂商，其在芯片领域的技术储备是所有手机厂商中最丰富的。

包括苹果在内，以及国内的 OPPO 、 VIVO 等多家手机厂商，最早自研 SoC 也都是与三星建立了研发合作。

对于小米来说，自研 SoC 的意义更加深刻。曾经的小米手机以性价比横扫市场，但随着销量攀升，小米发现其毛利空间被极度压缩。在销量突破 5000 万台时，小米手机毛利仅为 1.8% ，而同时期靠广告打天下的 OV ，可以做到 10% 甚至更高。

研发 SoC 就如同建一座摩天大楼。有的人在一个 10 层的地基上要盖 33 层大楼，结果就是摇摇欲坠；有的人打好了 33 层的地基，但中间烂尾了，因为确实低估了难度之大。而那些真正能建起 33 层大楼的，除了有必要的资金注入，本身在盖楼方面的经验和资源整合，已经磨合了很长时间。

澎湃 S1 虽然唤起了米粉的骄傲，但其性能表现的平淡与存在的诸多问题，让其折戟沙场。而后来的澎湃 S2 多次流片失败，烧掉了巨额资金，也让小米无奈放弃。痛定思痛，小米终于认识到 SoC 的挑战性，转而开始研发 ISP 芯片，即图像信号处理芯片。

澎湃 C1 问世。 ISP 可以理解为是手机摄像头模组的大脑，对于 CMOS 捕获的画面进行数字处理，以改善对焦性能、画质表现等。小米出此下策的原因，一方面是 SoC 之路暂时不通；另一方面是在竞争激烈的手机市场，拍摄性能依然是核心卖点，所以小米干脆做了一个独立于 SoC 之外的 ISP 芯片，来最大程度优化拍照体验。

其后，小米又发布了澎湃 P1 ，一款充电芯片，可以加快充电速度，改善充电体验。这也是针对目前手机领域的快充革命提出了产品改进思路。近期，媒体又曝出小米将发布新的电池管理芯片，以进一步优化续航表现。

其实，小米绕开 SoC 主攻这些独立芯片的大背景是，小米近年来在疯狂布局半导体产业。仅在 2021 年，小米长江产业基金就投资了 12 家以上的半导体企业，涉及 AI 芯片、通信芯片、车规芯片、手机 SoC 、 FPGA 、 MEMS 、 MLCC 、数模转换芯片、功率器件、分立器件等多个领域。

澎湃 C1 、 P1 等芯片，跟小米在半导体领域所做的布局不无关系。比如有媒体透露，澎湃 P1 是小米与南芯共同研发的成果。

而如今，原来松果电子，也分拆分为两大部分，一部分团队继续开发澎湃系列芯片的研发，其中也包括 SoC ；而另一部分则独立成为大鱼半导体，主要研发 AIoT 芯片。这与雷军的手机 +AIoT 双线战略相呼应。

这一布局释放的信号是，在手机业务中，小米可能战略性放弃了 SoC 的研发，而是从独立芯片入手，强化个别用户体验；待时机成熟后再次进军 SoC 。另一方面，以智能家居为代表的 AIoT 板块已经成为小米的另一个现金奶牛，布局物联网底层技术也是小米的必修课。

为什么小米如此痴迷芯片呢？这个问题的答案，根源在于小米的品牌定位问题。长期起来，小米手机一直未能突破高端产品的结界，产品毛利一直处于较低水平。虽然小米手机销量巨大，但毛利迟迟未能改善，以及高端市场的空白，让资本市场对小米模式逐步提出质疑。

这导致小米的中高端机型与竞品存在严重的同质化，定价策略被束手束脚，无法破局。而国内的手机市场，也已经从原来大谈特谈手机 *** 作系统的差异化，转向了软硬融合的竞争阶段。

因此，小米必须突破芯片这一关。只有底层芯片掌握在自己手里，小米手机才能更进一步打出差异化的卖点，与友商拉开明显的差距。这一点， OV 同样也在 探索 。有消息称， OPPO 最快将在 2024 年左右推出自研的 SoC 。

而另一个不可忽视的原因是，小米是所有手机品牌中， AIoT 布局最广、群众基础最大的一个品牌。换句话说，智能家居，是小米手中除了手机以外之外的另一张王牌。相比手机，智能家居对于芯片的需求量是在另一个量级。

2022 年 Q1 财报显示，小米 AIoT 平台设备数达 4.78 亿台，同时拥有 5 件及以上设备的用户数达 950 万人。而随着小米 AIoT 生态的持续建设，一个更重要的问题摆在了面前：面对智能家居等物联网场景，小米还未 探索 出一条可行的、更具差异化的商业模式。

而赚取硬件毛利，依然是小米 AIoT 的不二法门。至此，小米为何加大半导体布局就显而易见了。如果小米能掌握 AIoT 芯片的产研，那么智能家居等以亿计算出货量的板块将成为巨大的利润来源。在当前国内外的严峻形势下，芯片的制约不仅影响了一众智能家电品牌，对于小米也产生了不小的影响。

换句话说，多重事件的影响下，更加坚定了小米布局半导体的决心。半导体产业对于小米来说，不仅是自身筋骨的修炼，同时也是长远的战略投资。一系列事件说明，掌握半导体技术，对于一个消费电子品牌来说至关重要。

最后，联想到雷军宣称对标苹果这件事，也能看出一点：只有掌握硬 科技 ，才能实现真正的转型。

小米“风起云涌”系列芯片确实遭遇了挫折，前景不容乐观。相对于目前市场上较为成熟和先进的SoC处理器，高通小龙系列、联发科天极系列和三星Exynos系列芯片是最受青睐的主流移动设备。小米在这方面的发展就更弱了，这个时候进公司是不明智的。此外，基带芯片将是小米芯片中最弱、最难的方面。只有高通、英特尔、联发科、展锐、三星、华为等少数厂商有资金和技术进行持续投资，其他厂商基本被淘汰出手机市场。虽然小米从连欣购买了一些技术许可证，但小米与主流基带芯片仍有很大差距。恐怕很难通过自学赶上。当然，小米未来可能会和一些科技厂商合作，弥补这个薄弱环节。

可以说澎湃处理器的未来一定很艰难，但笔者相信小米不会轻易放弃。当然，更多的猜测，这次推出的芯片可能与isp芯片有关。但是，无论澎湃处理器未来是否成功，都应该给小米更多的掌声和鼓励。

2019年，小米正式宣布推出“手机+AIoT”双引擎战略后，重组了旗下的郭颂电子，其中部分将进行拆分重组，组建新公司南京大禹半导体。南京大禹半导体将主要负责AI和IOT芯片及解决方案的研发，剩下的郭颂将继续专注于手机SoC芯片和AI芯片的研发。

小米作为国内AIoT领域的龙头企业，近年来逐渐加大了在芯片领域的投入。据不完全统计，小米长江产业基金投资的芯片企业还包括射频芯片制造商昂瑞威、通信芯片制造商奥捷科技、WiFi芯片制造商苏通半导体等。

数据显示，史静智能是一家专注于视频监控和边缘计算技术研发的芯片设计公司，拥有国内领先的AI TPU计算核心和SoC芯片集成技术。目前研发领域涵盖了SoC芯片设计、AI TPU处理器及工具链、图像处理算法及设计等。，致力于打造人工智能机器视觉一站式平台解决方案，为客户带来丰富的价值和创新的产品与服务。公司在北京、深圳、武汉和香港设有R&D中心和运营机构。

2021年3月小米推出了搭载67W有线快充的小米11 Pro和小米11 Ultra新机，4月底小米子品牌Redmi紧接着发布了旗下首款 游戏 手机Redmi K40 游戏 增强版，同样标配了67W快充充电器。

值得注意的是，虽然小米这两款机型标配的都是67W充电器，但是充电器型号和外观均有着很大的差别，尤其是在尺寸方面，Redmi这款67W快充充电器更加小巧精致。

在此前，充电头网已经完成了小米67W快充充电器的拆解，近期拿到了Redmi 67W快充充电器，下面为大家拆开一探究竟。

充电头网还对小米11原装55W氮化镓充电器、小米10至尊纪念版原装120W快充、小米10 Pro原装65W快充、小米9 Pro原装45W快充、小米33W快充多款魔改快充充电器进行过拆解，感兴趣的可以点击蓝色字体阅读。

一、Redmi 67W快充充电器外观

Redmi 67W快充充电器基于PC材质的外壳，主体机身呈黄色，输出端搭配的面板为黑色；标配的USB-A输出接口里面同样采用黄色舌片。黑黄配色打破了小米充电器家族的纯白风格，同时也更加契合 游戏 手机的特点。

除此之外，随手机附赠的充电线也经过了特殊设计，USB-C端采用L型接口，即使在充电时玩 游戏 ，也不会挡手影响 *** 作，提升用户的使用体验。

充电器正面和背面均印有67W充电器功率、Xiaomi Communication co., Ltd.以及Designed by Xiaomi等字样，翻译过来就是小米通讯有限责任有限公司，小米设计。

作为手机标配充电器，这款产品同样采用了固定的国标插脚，并在插脚侧可见详细的充电参数。

从产品参数可见，充电器的型号为MDY-12-EF，输入：100-240V~50/60HZ 1.7A；正常输出：5V3A，快充输出：5-20V 6.2-3.25A，最大输出功率为67W。产品不仅通过了CCC认证，同时还获得了高通QC3.0快充标准认证。

输出端USB-A接口为小米风格的魔改接口，除了传统的四根针脚外，还增加了一个特殊针脚，用于小米私有快充协议的识别，同时也可以支持USB PD快充识别。

这款充电器重量约为97.8g。

长度约为56.1mm。

宽度约为49.3mm。

厚度约为28mm。

通过对比可以看到，Redmi 67W充电器的体积仅相当于苹果原装61W充电器的三分之二左右，体积更加小巧便携。

这款充电器在搭配原装充电线的情况下，使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测快充协议，显示支持QC3.0、QC2.0、PD3.0三种快充协议。

PDO报文显示，支持5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A输出，也就说这款充电器除了支持小米私有的67W快充协议之外，还可以实现65W USB PD快充，可见满足一部分笔记本电脑的充电需求。

这次我们使用电动切割工具将超声波焊接的外壳一分为二，并取出内部PCB板。

PCB板正面首先映入眼帘的是一款较大的金属散热片，覆盖了初级侧的三个面。从正面可以看到，充电器的初级侧和次级侧之间设有一块黑色的塑料绝缘板。正面的元器件之间均采用了注胶处理，起到固定元器件和导热的作用。

PCB板背面同样用了一块较大尺寸的塑料绝缘板，这与正面部分的隔离板是一体的，从镂空的PCB板之间穿过。

去掉绝缘板后可见PCB板背面贴片元器件的详细布局，主要的贴片元器件包括整流二极管、PWM主控芯片、光耦、同步整流控制器、协议芯片、VBUS开关管等。

经过充电头网的观察发现，这款充电器采用了常规的AC-DC开关电源+协议芯片+光耦反馈的架构，充电器的输出电压由协议芯片控制，下面为大家详细介绍各个主要元器件的功用。

从输入端可见慢熔保险丝、压敏电阻、用于浪涌抑制的热敏电阻、X电容、初级滤波电解电容等器件。

输出端设有两颗固态电容滤波，左侧有一块金属散热片，并打胶加固，金属散热片下面设有同步整流MOS管。

侧面螺丝固定的是初级开关MOS管。

另一侧面可见两颗Y电容。

输入端采用了一颗250V 2.5A的慢熔保险丝。

输入端设有一颗压敏电阻来自STE松田电子。其工作原理是当输入交流电压过高时，击穿电阻短接电路，让慢熔保险丝熔断切断电路，达到保护后级元件的效果。

NTC热敏电阻用于插电时抑制输入浪涌电流，减小为初级电容充电时的冲击电流。

共模电感主要是用于滤除EMI干扰。

此外还有一颗工字电感。

这颗黄色的器件是X2安规电容。说完开关电源前端的保护等器件之后，下面正式进入开关电源电路的介绍。

电流首先是来到由四颗二极管组成的桥式整流，通过二极管单向导通的特性，可以将正弦波电流变成脉动直流，但还不能被开关电源使用。

经过整流的脉动直流电会来到高压电解电容这里，由电解电容将脉动直流电滤波，稳定电压，送至开关电源。Redmi 67W充电采用的是三颗AiSHi艾华400V 22μF电解电容并联滤波。

PWM控制器采用了两颗CapXon丰宾电解电容供电，规格均为100V 10μF。

一颗通用三极管，型号BCX56，耐压80V，用于降压给PWM芯片供电，实现充电器的宽电压输出。

小米定制PWM主控芯片，丝印MI5763K1GS，是一颗准谐振反激控制器。左侧是初级检测充电器温度的热敏电阻，配合主控芯片进行充电器过热保护。

这里是变压器初级绕组的RCD吸收电路，变压器的漏感能量就是通过二极管送到电容中，然后由与电容并联的电阻耗散掉。每一个开关过后的漏感能量都会送到这里变成热消耗掉，频率高了，损耗也增大，需要一个频率与效率的平衡点，这也是反激为什么高频率和高效率不能兼得的原因。

三颗并联的电阻，为开关管的电流检测电阻，主控芯片通过检测电阻上的电压，计算充电器的初级电流，用于初级过流保护。

滤波后的高压直流电通过变压器初级绕组来到初级开关MOS，由MOS管的开关动作，为变压器磁芯储能，输送到次级实现降压 *** 作。这款充电器采用的是东芝的初级开关管，TK13A65D，有一只引脚在拆解时被弄断了。

东芝TK13A65D是一颗耐压650V的NMOS管，导阻0.4Ω，采用TO220塑料绝缘封装。

变压器特写，使用马拉胶带缠绕绝缘，输出采用多层绝缘线。

亿光EL1019光耦，用于输出电压反馈调节。

两颗来自华信安电子的Y电容串联，在电路中用于输出抗干扰。

次级同步整流控制器同样是小米定制芯片，丝印MI8526。

次级同步整流管来自威兆半导体，型号VSP004N10MS-G，耐压100V，超低导阻。DFN封装，顶部通过导热贴和散热片散热。

威兆VSP004N10MS-G资料信息。

同步整流后的低压脉动直流电经过输出固态电容进行滤波处理。次级侧使用了两颗钰邦固态电容，规格分别为25V 680μF和25V 560μF。相比电解电容，固态电容具有更低的内阻，更长的寿命，可以提供更好的滤波效果。

充电头网了解到，采用钰邦固态电容的产品还有Anker最新65W多口氮化镓快充、闪极90W 2C1A氮化镓快充充电器、移速20W PD快充充电器、航嘉65W 1A1C氮化镓快充等多款产品。

协议IC采用伟诠WT6633P，支持USB PD3.0，支持高通QC4，QC4+和QC5。通过USB-IF认证，TID1070018。同时WT6633P还通过了高通QC5认证，认证号4789627043-2，高通QC4+认证，认证号4788566324-2。WT6633P内置8051内核，内置恒压恒流控制，片内集成输出电流传感，支持线损补偿，内置完善的保护功能。R005是输出电流检测电阻，用于输出电流检测和过电流保护功能。左下角还有一颗热敏电阻，用于次级侧的充电器过热保护。

充电头网通过拆解了解到，采用伟诠WT6633P的还有小米55W氮化镓充电器、坚果65W单C口氮化镓充电器、小米120W超级快充、小米10 Pro原装65W快充充电器、小米9 Pro原装45W快充充电器、联想27W USB PD快充充电器、安福瑞63W双口快充充电器等产品。

输出VBUS开关管采用威兆VS3618BE，NMOS，耐压30V，PDFN3333封装。

威兆VS3618BE详细规格资料。

拆下防尘罩后的USB-C接口特写。

Redmi 67W快充充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

作为一款 游戏 手机的标准配件，Redmi 67W快充充电器一改传统配件非黑即白的标准配色，而是选择采用了黄色主体加上黑色端面盖板搭配，明快的配色让这款充电器看起来更加符合年轻人的审美风格。

在性能方面，这款充电器不仅能够支持小米私有的67W快充，而且还兼容QC3.0、USB PD等快充协议，并且获得了高通QC3.0认证，USB PD快充方面则是拥有最大65W输出能力，可以搭配原装线为部分笔记本电脑充电。

用料方面而言，充电器的两颗AC-DC电源主控芯片均采用小米定制的料号，这套方案在小米的多款原装充电器中都有用到，产品性能稳定。协议芯片采用伟诠的USB PD3.0认证芯片WP6633P，保证充电器能够兼容PD快充协议。

电容部分，初级侧采用三颗艾华电容滤波，次级侧采用两颗钰邦电容滤波，使得充电器拥有稳定纯净的输出。充电器初次级主控芯片均连接热敏电阻进行温度检测，进行过热保护。

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