從自研澎湃P1芯片到重構(gòu)影像大腦，小米千億研發(fā)瞄準(zhǔn)硬核技術(shù)

應(yīng)屆生拿百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)，研發(fā)工程師即將破兩萬(wàn)人。

21年的最后一周，雷軍宣布小米要正式對(duì)標(biāo)蘋(píng)果，今年開(kāi)工第一天，雷軍給員工頒了一個(gè)一百萬(wàn)美元的大獎(jiǎng)。

其實(shí)這個(gè)獎(jiǎng)，雷軍已經(jīng)是第三次發(fā)了，每年一次，而每一次領(lǐng)獎(jiǎng)的團(tuán)隊(duì)，都是小米當(dāng)年代表性技術(shù)突破背后的工程師們。今年獲得百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)最高獎(jiǎng)的是小米CyberDog“鐵蛋”仿生機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。想必大家對(duì)會(huì)跳舞、作揖、跟著主人遛彎的鐵蛋都不陌生，但卻很少有人知道，鐵蛋背后的工程師團(tuán)隊(duì)中，還有兩名2020年的應(yīng)屆碩士畢業(yè)生成員。這也讓雷軍感到特別驚喜。在鐵蛋之后，獲得二等獎(jiǎng)的是小米神仙秒沖技術(shù)團(tuán)隊(duì)以及液態(tài)相機(jī)團(tuán)隊(duì)。小米120W快充已經(jīng)在小米多款旗艦手機(jī)中落地，而液態(tài)相機(jī)則已在小米折疊屏旗艦MIX FOLD中應(yīng)用。

可以明顯感受到，小米的自研技術(shù)，正在成為小米拳頭產(chǎn)品中核心優(yōu)勢(shì)的主要來(lái)源。而小米“技術(shù)為本”的鐵律，也在技術(shù)落地加速中被不斷驗(yàn)證。如今小米工程師團(tuán)隊(duì)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)16000人，在今年計(jì)劃內(nèi)的5000名優(yōu)秀青年工程師加入后，整體團(tuán)隊(duì)人數(shù)將突破2萬(wàn)人，在手機(jī)x AIoT的核心戰(zhàn)略之下，小米的自研技術(shù)版圖，還將向更多領(lǐng)域快速拓展。截至2021年底，小米的技術(shù)圖譜已經(jīng)覆蓋12大領(lǐng)域、98項(xiàng)細(xì)分領(lǐng)域，涵蓋了智能手機(jī)、智能汽車(chē)、機(jī)器人、軟件和算法、電商、智能制造等技術(shù)。

就在元旦節(jié)前，小米12系列正式開(kāi)售，5分鐘突破18億元銷(xiāo)售額的戰(zhàn)績(jī)相比小米11系列再進(jìn)一步。在這款旗艦產(chǎn)品背后，自研快充芯片澎湃P1、小米影像大腦自研拍照算法等硬核自研技術(shù)均有應(yīng)用，小米對(duì)于核心技術(shù)突破有著怎樣的思考，小米又是如何為工程師們創(chuàng)造技術(shù)孵化的“圣地”？值得我們深入挖掘。

01.充電這件事，小米算是玩明白了

對(duì)于小米新旗艦小米12系列，業(yè)內(nèi)有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，小米希望在手機(jī)性能、屏幕、充電、拍照、系統(tǒng)體驗(yàn)等各方面都做到第一，但這樣做或許會(huì)失去一定“特色”。但在我看來(lái)，其實(shí)這恰恰是小米的特點(diǎn)，在每一條關(guān)鍵賽道上做到第一，做真正的“無(wú)死角旗艦機(jī)”，就是小米一直在做的。反而，消費(fèi)者因此對(duì)于小米的記憶更加深刻。正如雷軍所說(shuō)，小米要做全球最好的手機(jī)，只賣(mài)一半的價(jià)錢(qián)，讓每個(gè)人都買(mǎi)得起。

比如在快充這條賽道上，小米不論是在有線還是無(wú)線充電領(lǐng)域，都走在了行業(yè)的前列。小米10 Ultra在2020年8月就將120W有線充電率先落地，而去年小米更是發(fā)布了80W風(fēng)冷無(wú)線充電技術(shù)以及“隔空充電”黑科技。如今提起小米手機(jī)，快充已經(jīng)是許多“米粉”心中對(duì)于小米印象的核心關(guān)鍵詞之一。這次實(shí)現(xiàn)單電芯120W快充的神仙秒沖技術(shù)獲得了小米百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，離不開(kāi)每一位工程師的努力。

目前120W有線快充在手機(jī)行業(yè)中并不少見(jiàn)，但絕大部分采用的都是雙電芯方案，而雙電芯方案會(huì)減少有效電池容量，并且在充放電的過(guò)程中，電能會(huì)有一定的損耗。雖然最終單電芯方案帶給小米12 Pro電池容量的提升看起來(lái)只有400mAh，但這背后付出的努力卻是18個(gè)月的研發(fā)加上過(guò)億元真金白銀的投入。說(shuō)是“死磕”，也不足為過(guò)。

在與小米技術(shù)負(fù)責(zé)人的交流中我得知，其實(shí)小米的在充電領(lǐng)域的技術(shù)投入有著非常明確的三個(gè)方向，分別是充電架構(gòu)、充電體驗(yàn)以及充電生態(tài)建設(shè)。其中充電架構(gòu)就包括首次落地產(chǎn)品的小米自研澎湃P1快充芯片。

從2017年到2021年，小米澎湃系列芯片至今已經(jīng)發(fā)布了S1、C1和P1三個(gè)系列，雷軍也說(shuō)，小米還會(huì)繼續(xù)在自研芯片這條路上堅(jiān)持走下去。其實(shí)OPPO、vivo等廠商在有線快充領(lǐng)域走的也比較靠前，但卻鮮有提及芯片層面的技術(shù)突破，實(shí)際上，不要小看這枚“不起眼”的快充芯片，其研發(fā)難度非常大。首先在電路設(shè)計(jì)方面，澎湃P1的方案相比傳統(tǒng)雙電芯方案拓?fù)鋸?fù)雜度在2倍以上，模式切換控制邏輯復(fù)雜7倍，而啟動(dòng)和保護(hù)電路的復(fù)雜度更是在9倍左右。

小米集團(tuán)高級(jí)副總裁、手機(jī)部曾學(xué)忠在接受智東西等媒體采訪時(shí)曾提到，過(guò)去他就曾經(jīng)從事芯片設(shè)計(jì)研發(fā)工作，深知其中的復(fù)雜。曾學(xué)忠說(shuō)，芯片研發(fā)是系統(tǒng)性工程，需要大量的投入，并且回報(bào)周期很長(zhǎng)，需要耐得住寂寞。這次小米120W快充，需要在充電速度、續(xù)航、充電安全、電池壽命等多方面實(shí)現(xiàn)兼顧，在芯片層面的技術(shù)挑戰(zhàn)是非常大的。不過(guò)，小米最終還是將這塊硬骨頭啃了下來(lái)，通過(guò)單電芯120W方案，小米實(shí)現(xiàn)了充電速度和電池容量更好的平衡。同時(shí)加上今年新增的屏幕120Hz刷新率自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)，整機(jī)的續(xù)航表現(xiàn)進(jìn)一步提升。在充電體驗(yàn)方面，這次我率先拿到小米12 Pro并進(jìn)行了幾天的深度體驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)，小米12 Pro從65%的電量充到100%，用時(shí)僅有10分鐘。

▲小米12 Pro實(shí)際充電測(cè)試

要知道，絕大部分用戶都不會(huì)將電池電量用盡再充電，因此這樣的“10分鐘滿血”的充電體驗(yàn)，可以說(shuō)是一種“質(zhì)變”，我們洗漱、吃飯，甚至下樓取個(gè)快遞的時(shí)間，手機(jī)就可以滿電復(fù)活，“電量焦慮癥”基本可以成為過(guò)去式。除了速度快，小米在充電算法和充電策略方面也進(jìn)行了重點(diǎn)投入，比如在充電技術(shù)中加入更多AI算法，讓充電體驗(yàn)也可以變得更加“智能”，手機(jī)可以根據(jù)我們每個(gè)人的使用習(xí)慣以及使用場(chǎng)景，提供不同的快充方案。

舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)我們睡覺(jué)時(shí)，手機(jī)會(huì)采用更有利于電池壽命保護(hù)的“涓流充電”，而電池管家則可以更精準(zhǔn)地告訴你電池的使用時(shí)長(zhǎng)還有多久，讓你可以用的更加放心，讓藏在手機(jī)內(nèi)部的電池變得“可視化”。除了對(duì)于消費(fèi)者本身充電體驗(yàn)的提升，小米快充技術(shù)也深刻影響了產(chǎn)業(yè)鏈，甚至帶動(dòng)了許多合作伙伴技術(shù)的發(fā)展。這也是小米在充電生態(tài)建設(shè)領(lǐng)域布局的一種體現(xiàn)。

小米與行業(yè)一級(jí)供應(yīng)商、芯片廠商、方案提供商合作，讓手機(jī)快充技術(shù)開(kāi)始在車(chē)載、消費(fèi)、辦公、娛樂(lè)類(lèi)智能設(shè)備中落地，快充技術(shù)已經(jīng)再局限于手機(jī)。小米的首款智能汽車(chē)已經(jīng)在醞釀之中，而快充也是智能汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前小米手機(jī)業(yè)務(wù)與汽車(chē)業(yè)務(wù)在底層技術(shù)上都是打通的，小米智能汽車(chē)會(huì)在快充技術(shù)上給我們帶來(lái)怎樣的驚喜，也值得期待。

02.軟件算法與硬件兩手抓，如何理解小米影像大腦？

不可否認(rèn)，如今影像能力已經(jīng)成為智能手機(jī)行業(yè)比拼的核心技術(shù)高地，甚至沒(méi)有之一。一方面，手機(jī)影像能力目前仍然有較大的提升空間，距離我們?nèi)搜鄣膶?shí)際觀看效果仍然有一定差距。另一方面，手機(jī)影像技術(shù)的發(fā)展，牽涉到從前端光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器芯片，到核心SoC處理器，再到上層軟件算法及應(yīng)用等各個(gè)方面，涉及到的技術(shù)也更加復(fù)雜，頗具挑戰(zhàn)性。目前在手機(jī)影像技術(shù)的發(fā)展中，軟硬件深度結(jié)合已經(jīng)成為主流趨勢(shì)之一，甚至從高通、聯(lián)發(fā)科這樣的上游芯片廠商開(kāi)始，就在加強(qiáng)與影像算法廠商的深度合作。這次小米百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)?lì)C給了兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，除了小米120W快充，還有小米液態(tài)鏡頭團(tuán)隊(duì)。

這背后，也是小米對(duì)于影像技術(shù)的一種執(zhí)著探索。其實(shí)在小米12 Pro系列上，CMOS圖像傳感器的規(guī)格并不是其核心亮點(diǎn)，小米影像大腦的發(fā)布反而是我更加關(guān)注的。一直以來(lái)，追求極致的小米在旗艦手機(jī)拍照方面基本上都是“硬件拉滿”的操作方式，但軟件體驗(yàn)還存在一定的提升空間。實(shí)際上，小米影像大腦是對(duì)小米底層影像技術(shù)架構(gòu)的一次突破，在過(guò)去的兩年多時(shí)間里，小米工程師幾乎重寫(xiě)了核心的底層代碼，并且將過(guò)去的拍照技術(shù)進(jìn)行梳理，最終推出了小米影像大腦。

具體來(lái)看，小米影像大腦包含計(jì)算單元、加速引擎、意圖識(shí)別單元、生態(tài)引擎等多個(gè)部分，對(duì)于拍照流暢度、成像質(zhì)量、拍照響應(yīng)速度、跨應(yīng)用能力調(diào)用等方面的提升是比較明顯的。這次小米也明確了未來(lái)在影像技術(shù)方面發(fā)力的核心場(chǎng)景，包括基礎(chǔ)體驗(yàn)、抓拍、人像、夜景、HDR、變焦、視頻等，未來(lái)圍繞這些核心場(chǎng)景，小米將在軟件、硬件、算法方面繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)的探索和創(chuàng)新。

在算法層面，小米相機(jī)部門(mén)的工程師們針對(duì)幾類(lèi)核心場(chǎng)景進(jìn)行拆分和技術(shù)規(guī)劃，確定了基礎(chǔ)畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)、語(yǔ)義感知、人像、視頻算法4個(gè)主要技術(shù)賽道，針對(duì)每個(gè)賽道分別制訂了算法創(chuàng)新技術(shù)路線圖。同時(shí)，小米將算法創(chuàng)新體系化、流程化，以異構(gòu)化算法加速引擎為核心，搭建圖像信號(hào)處理、AI訓(xùn)練框架、多攝框架等多套研發(fā)體系，形成小米自主產(chǎn)權(quán)的算法研發(fā)體系——小米算法創(chuàng)新工廠?？梢钥吹?，小米在軟件算法層面的技術(shù)布局，思路是非常清晰的，并且已經(jīng)在落地實(shí)踐中取得了比較好的正向反饋。除了軟件算法，在影像硬件技術(shù)領(lǐng)域小米也有所布局，最為大家熟知的是小米澎湃C1芯片，這是一顆主要用于圖像處理的ISP芯片。這種從算法到ISP圖像處理芯片的打通，也成為小米影像軟硬件技術(shù)結(jié)合的代表性體現(xiàn)。

面向未來(lái)，小米相機(jī)團(tuán)隊(duì)還在多光譜成像、相機(jī)模組小型化、新型相機(jī)形態(tài)，3D相機(jī)等幾個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了前瞻性技術(shù)布局。在與小米的深入交流中我了解到，未來(lái)他們將結(jié)合這些核心場(chǎng)景以及用戶的關(guān)鍵痛點(diǎn)進(jìn)行發(fā)力，基礎(chǔ)體驗(yàn)和形態(tài)相關(guān)創(chuàng)新將是兩大主要方向。

03.應(yīng)屆生首獲百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)，小米對(duì)人才的渴求“不玩虛的”

其實(shí)不論是單電芯120W快充方案的落地，還是小米影像大腦的推出，其背后都是小米每一位工程師的默默付出。最近兩年，小米著實(shí)立下了不少的“Flag”，從三年沖擊全球第一、全面對(duì)標(biāo)蘋(píng)果，到5年研發(fā)投入增加至1000億人民幣。每一個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于小米來(lái)說(shuō)都充滿挑戰(zhàn)。

而面對(duì)這些挑戰(zhàn)，小米選擇的應(yīng)對(duì)方式也非常明確，就是死磕硬核技術(shù)，用技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)自身的發(fā)展。在雷軍提出的小米鐵律中，“技術(shù)為本”也是第一位的。掌握核心技術(shù)，其實(shí)是做性價(jià)比產(chǎn)品的基礎(chǔ)，而做最酷的產(chǎn)品，也離不開(kāi)獨(dú)有的技術(shù)創(chuàng)新，這三條鐵律其實(shí)是一環(huán)扣一環(huán)，密不可分的。那么如何實(shí)現(xiàn)硬核技術(shù)的突破呢？毫無(wú)疑問(wèn)，人才是關(guān)鍵。今天，小米工程師團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要性已經(jīng)被提到了一個(gè)空前的高度。

就像雷軍在每次旗艦新品發(fā)布會(huì)的開(kāi)場(chǎng)匯報(bào)中，都會(huì)重點(diǎn)提到目前小米工程師的團(tuán)隊(duì)規(guī)模。目前，小米研發(fā)工程師人數(shù)已經(jīng)超過(guò)16000名，僅去年一年就新增了5000名新成員。就在今年的百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)最高獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)中，有兩位應(yīng)屆研究生，智東西也在小米科技園中見(jiàn)到了這兩位同學(xué)，并與他們進(jìn)行了深入交流。其中一位女生曾在本科階段獲得過(guò)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽國(guó)一獎(jiǎng)項(xiàng)，而另一位畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)的男生則在學(xué)生時(shí)代做過(guò)多年的機(jī)器人相關(guān)研究。小米CyberDog團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說(shuō)，他們這個(gè)團(tuán)隊(duì)就是一波“敢干的人”，他們團(tuán)隊(duì)有很多年輕的新鮮血液，他們有著自己的獨(dú)特想法，不受過(guò)往經(jīng)驗(yàn)的約束， 這也是他們今天能站在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的原因之一。

他還特別提到，在團(tuán)隊(duì)中，平時(shí)幾乎沒(méi)有上下級(jí)關(guān)系，甚至老板都沒(méi)有給他們KPI，為的就是讓他們放開(kāi)手腳，大膽地去思考、想象，去做。雷軍第一次提出百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)，是在2019年春節(jié)后的第一天，那時(shí)，他希望通過(guò)這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，讓幕后的工程師英雄們站到臺(tái)前。用實(shí)打?qū)嵉男袆?dòng)說(shuō)話，而不是空講技術(shù)立業(yè)。在雷軍眼里，工程師不僅是研發(fā)人員，更包括設(shè)計(jì)師、測(cè)試人員、產(chǎn)品經(jīng)理，他們都是小米的工程師。雷軍是工程師出身，他深知工程師需要什么，工程師的追求是什么，以及如何打造一個(gè)優(yōu)良的工程師文化。雷軍說(shuō)，他希望讓小米成為“工程師的圣地”。今天，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，小米在研發(fā)環(huán)境改善、人才隊(duì)伍建設(shè)以及技術(shù)創(chuàng)新投入三個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)布局。

小米重點(diǎn)改善了工程師的研發(fā)設(shè)施和設(shè)備，讓工程師“好廚配好刀”，此外，在全球范圍內(nèi)建立了九個(gè)研發(fā)中心，以便更好地招攬人才。在技術(shù)創(chuàng)新投入方面，小米百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)的頒布已經(jīng)延續(xù)了三年，其目的就是對(duì)杰出工程師們進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，鼓勵(lì)他們更加大膽地探索前沿技術(shù)。而在百萬(wàn)美金大獎(jiǎng)背后，還有面向更多基層工程師的人才培養(yǎng)計(jì)劃，例如面向應(yīng)屆生的繁星計(jì)劃、未來(lái)星計(jì)劃，此外還有面向不同層級(jí)的各類(lèi)計(jì)劃對(duì)工程師進(jìn)行提升和培養(yǎng)，當(dāng)然，一些內(nèi)部的比賽、講座也是小米科技園里的常態(tài)。可以說(shuō)，小米對(duì)于人才的重視，是真正落在了實(shí)處，滲透入小米每一位工程師的日常工作、生活中。正如小米集團(tuán)技術(shù)委員會(huì)副主席王扉所說(shuō)，“沒(méi)有新兵沒(méi)有未來(lái)，沒(méi)有老兵沒(méi)有傳承”，小米對(duì)于人才的培養(yǎng)是一以貫之的。

04.結(jié)語(yǔ)：小米的硬核技術(shù)之路才漸入佳境

不論是在快充技術(shù)還是手機(jī)影像技術(shù)的背后，我們都能看到小米在底層軟硬件核心技術(shù)層面的一次次突破。以技術(shù)為本，死磕硬核技術(shù)已經(jīng)成為了小米今天的“主旋律”，而在這之下，建設(shè)過(guò)硬的工程師團(tuán)隊(duì)就成了小米當(dāng)下的首要任務(wù)。手機(jī) x AIoT是小米未來(lái)的核心戰(zhàn)略，而圍繞這一核心戰(zhàn)略，小米的技術(shù)版圖還將覆蓋手機(jī)之外的更多領(lǐng)域，對(duì)于人才的渴求也會(huì)持續(xù)高漲。有一點(diǎn)我們很明確，不論是智能手機(jī)核心體驗(yàn)的鞏固提升，還是智能汽車(chē)等領(lǐng)域的積極拓展，硬核技術(shù)將始終是科技企業(yè)在行業(yè)中搏殺的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

作者 |  云鵬

編輯 |  心緣