3 lý do khiến không nhiều thương hiệu smartphone tự sản xuất chip riêng

Trong ngành công nghiệp smartphone, nếu bạn để ý, hiện nay có rất ít thương hiệu có con chip riêng (CPU chính). Có thể kể đến là Apple, Huawei và Samsung, 3 cái tên nổi tiếng nhất. Các nhà sản xuất khác như Xiaomi có chip riêng nhưng chúng chỉ xử lý một công việc nào đó, Xiaomi Surge S1 vốn là chip hiếm hoi nhưng không thấy có thế hệ tiếp theo. Trên Find X5 Pro có thấy chip MariSilicon X nhưng chỉ là con chip xử lý hình ảnh độc lập. Vậy tại sao, các thương hiệu điện thoại không thể tự sản xuất bộ vi xử lý để đỡ phải mua chip từ bên ngoài, máy cũng nhanh, mạnh hơn?

Bộ vi xử lý rất phức tạp

Bộ vi xử lý ngày nay không phải là bộ xử lý đơn chức năng mà chúng là một hệ thống trên chip hoàn chỉnh. Hãy lấy vi xử lý Apple A15 làm ví dụ. Ngoài bộ xử lý (CPU), còn có cạc đồ họa (GPU), DSP, bộ xử lý hình ảnh (ISP), băng tần cơ sở không dây, bộ xử lý AI (NPU), bộ giải mã video, bộ nhớ đệm hệ thống, v.v. Thiết kế của từng bộ phận không hề đơn giản.

Apple đã nói rất nhiều về việc đóng kín hệ sinh thái của họ nhưng cũng chỉ mới giới thiệu bộ vi xử lý M1. Tuy nhiên, bộ vi xử lý này vẫn không hoàn hảo khi nó không có modem 5G và phải sử dụng băng tần cơ sở của Intel trong hai năm, cuối cùng hãng đã phải hợp tác lại với Qualcomm.

Tiếp theo, nếu có được những thành phần trên rồi thì nhà sản xuất cũng phải có khả năng kết hợp các mô-đun chức năng này với nhau. Có rất nhiều câu hỏi đặt ra:

Kết nối các bộ phận này với nhau

Cân bằng giữa tiêu thụ điện năng và hiệu suất

Chọn đường dẫn dữ liệu thích hợp

Làm cho bố cục phần cứng và thiết kế phần mềm tương thích

Kiểm soát hiệu quả rò rỉ theo công nghệ nano và giảm tiêu thụ điện

Sử dụng công nghệ khắc mới để tối ưu hóa quy trình

Đối phó với rủi ro cạnh tranh / nhiễu tín hiệu

Bất kỳ nhà sản xuất nào cũng phải giải quyết những vấn đề này vì vậy không nhiều cái tên có thể làm tốt.

Sản xuất bộ xử lý rất tốn kém

Nếu một thương hiệu muốn bắt đầu sản xuất chip, họ chỉ cần tuyển những nhân sự có kinh nghiệm nhưng đội ngũ này cần tới cả trăm người mới làm được việc, riêng tiền lương cho hàng trăm kỹ sư này đã là rất nhiều tiền.

Ngoài nguồn nhân lực, các bộ vi xử lý trên điện thoại cần phải trả tiền để mua kiến trúc ARM và lõi IP. Những chi phí trên được gọi là chi phí cố định, nhưng có những khoản không cố định. Giả sử những lỗi xảy ra sau mỗi lần cập nhật hay sửa lỗi, các lập trình viên phải liên tục tinh chỉnh mã và sửa lõi đến cùng.

Một số kiểm tra chức năng có thể được thực hiện bằng phần mềm mô phỏng chế độ hoạt động của chip. Thử nghiệm phải diễn ra trên một thiết bị thực tế nên cũng không hề rẻ. Khi sản xuất tiến trình 14nm, chi phí của một lần thử nghiệm là hàng triệu USD. Còn tiến trình 5nm là 50 triệu USD.

Huawei HiSilicon Kirin đã đầu tư 75,5 tỷ USD trong 10 năm qua. Riêng năm 2019 đã là 20,7 tỷ USD, bỏ rất nhiều tiền để cạnh tranh với Qualcomm hay Apple.

Một tiến bộ nhỏ đòi hỏi chi phí R&D rất lớn

Xu hướng công nghệ thay đổi mỗi ngày vì vậy đòi hỏi phần cứng không ngừng nâng cấp, mỗi một nâng cấp như camera thò thụt, camera dưới màn hình, cảm biến vân tay trên màn hình và các tính năng mới khác đều cần một đội ngũ làm việc với con chip trong vài tháng.

Rõ ràng với chỉ 3 lý do cơ bản trên, có thể hiểu được nhiều thương hiệu điện thoại chỉ tập trung vào sản xuất điện thoại còn chip họ sẽ đi mua từ các công ty sản xuất chip như Qualcomm hoặc MediaTek hơn là tự sản xuất chip riêng, để tránh tốn kém, phiền hà.

Hải SN