华米智能手表芯片的意义：中国芯片的崛起

　　华米AMAZFIT运动手表除了拥有上述特性外，还搭载了中国处理器公司自主设计的芯片——君正M200，虽然在小米之前，已经有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴产品，但大多是小打小闹。

　　8月30日，小米生态链企业华米科技在北京召开了秋季新品发布会，推出了华米AMAZFIT运动手表。这款定位于专业运动手表的产品，内置4GB闪存，有别于目前市场上的智能手表，不论是内置GPS、蓝牙听歌还是超长续航，所有的功能参数和工业设计都是为了更好地为运动服务，799元的售价仅为其它相似功能运动手表的1/4。

　　虽然在小米手表之前，国内商家推出了不少可穿戴产品，但其中最关键的芯片和软件大多是国外产品。例如，华为Watch用的就是高通的ARM芯片方案和谷歌的安卓系统，在核心技术方面乏善可陈。华米AMAZFIT运动手表除了拥有上述特性外，还搭载了中国处理器公司自主设计的芯片——君正M200，虽然在小米之前，已经有不少公司采用了君正的芯片用于智能穿戴产品，但大多是小打小闹。而本次君正芯片被小米采用，是君正M200首次被有影响力的大公司所采用，而小米也借此一举实现在智能手表上实现芯片自主化。

　　北京君正的前世今生

　　要诉说北京君正的前世今生，就离不开一个人——倪光南院士。

　　当年，联想前总工程师倪光南在与柳传志因“技工贸”、“贸工技”的分歧闹翻后，被柳传志排挤出联想。但倪光南不放弃设计中国国产芯片的理想，带着一只技术团队找投资人打算重启芯片设计。

　　后来，倪光南找到李德磊，由李德磊出资，国家也配套出一笔钱，开始了方舟1号芯片的研发。2001年方舟1号的成功研制，激励了国家对“方舟2号”芯片的信心，名目繁多的国家专项资金砸向方舟科技，比如 “863项目”、工信部(当年可能还是叫信产部)的科研项目。

　　倪光南还通过自己的人脉给方舟公司拉来了第一个客户——北京裕兴科技公司。出于对倪的信任，裕兴科技投入上百万元，弃英特尔投向方舟芯片阵营。可事不如人愿，因为投资人在经营理念上与倪光南有冲突，方舟公司还是破产了……

　　虽然方舟死了，但是倪光南通过方舟芯片项目锻炼了队伍，培养了一批IC设计人才，这些人接过方舟芯片的遗产，继续接着做国产CPU的研发设计，于2005年成立北京君正公，为实现中国芯的崛起而努力奋斗。

　　指令集和微结构

　　君正和龙芯一样采用mips指令集，君正和龙芯同属于MIPS阵营，龙芯更富有理想化，走的是独立自主路线，龙芯的指令扩展、编译器开发、微结构设计、SOC集成、操作系统开发、软件生态构筑、产业联盟建设都要自己做。

　　而君正在很多方面要比龙芯“灵活”很多。

　　比如积极与MIPS公司接洽，购买MIPS32指令，并共同构建MIPS生态。积极与Imagination公司合作，而Imagination又拉来了谷歌，使君正自己扩展了MXU多媒体指令集被谷歌官方的开发工具直接原生支持……这些举措不仅使君正能够使用Imagination的PowerVR，还使君正够获得了原生安卓的支持。

　　又如君正积极和腾讯合作，君正的智能手表inWatch T就搭载了TencentOS。再比如最近和三星合作，使君正产品能够获得三星正在推广的Tizen系统的支持。

　　虽然这种做法有对国外厂商产生了依赖这种做法会有对国外厂商产生依赖的风险，但大幅降低了技术门槛、资金成本和时间成本，能够比较顺利的市场化、商业化。就在龙芯死死瞄准桌面芯片和Intel死磕的情况下，更加富有商业气息的君正却紧盯市场，牢牢把握市场发展方向，在MP4、复读机、点读机、学习机以及考勤机等产品中都可以看到君正的身影。

　　自2006年至今，君正的XBurst微结构更新经历了四个阶段：

　　第一个阶段是基于MIPS II指令集，产品有Z4720、Z4730、Z4740、Z4750。

　　第二个阶段是基于MIPS II指令集并加入了VPU解码核，产品有Z4755和Z4760。

　　第三个阶段增加支持MIPS32指令集并增加支持FPU，产品有Z4760B和Z4770。

　　第四个阶段重新设计的九级流水线(原来是八级)并增加同步多核支持，产品有Z4780和M200。

　　因为君正认为这四次更新微结构都不是颠覆性的进步，因此都叫XBurst。目前，进一步降低功耗的XBurst0微结构以及更好性能的XBurst2已经完成研发，正在准备投入商用。

　　XBurst具有比较高的性能功耗比，根据发烧友实测，在GCC编译环境下，1G主频的XBurst SPEC2000测试，整数为190分。而根据君正官网的数据，使用40nm LP制程工艺下的XBurst功耗为0.07mW/MHz。虽然XBurst性能非常有限，但其超低功耗和比较高的性能功耗比确实是一个亮点。

　　君正M200相对于ARM的智能穿戴芯片有着一定优势

　　虽然国内ARM阵营的IC设计公司也推出了自己的物联网芯片和可穿戴芯片，但都是购买ARM的微结构集成SOC的产品，比如Cortex A内核、Cortex M内核，谈不上自主知识产权。

　　而北京君正是国内最早专注于可穿戴、物联网领域的本土IC设计公司之一，最大的特点就是超高的功耗和较高的性能功耗比，君正的XBurst动态功耗是市场同类平台的三分之一，采用君正芯片的产品整机待机功耗是同类平台的二分之一。

　　以用于可穿戴和物联网的M200为例。M200采用大小核设计微结构为XBurst，采用40nm制程，32位XBurst双核设计，大核1.2GHz，小核300MHz，功耗为0.07mW/MHz，内置语音唤醒引擎，支持3D图形加速，720p摄像压缩以及语音唤醒功能，支持MIPI图像显示和采集接口，同时具备ISP图像处理功能，存储器接口支持LPDDR2。M200BGA封装尺寸仅有7.7*8.9*0.76mm，芯片厚度只有0.76mm，“娇小”的身材使它适用于任何可穿戴设备。

　　M200芯片方案最大的优点就是续航，在采用了M200的Ingenic Glass 和Google Glass的数据对比中显示，在续航、发热、温度、尺寸和成本上，Ingenic Glass都更胜一筹。

　　在智能手表上，采用君正M200的产品往往拥有更好的续航能力，以华米AMAZFIT运动手为例，相对于苹果手表不足1天的续航续航能力，以及华为手表2天的续航时间，在280mAH大容量锂聚合物电池的配合下，华米AMAZFIT运动手表拥有11.6天的最大续航能力——君正自主设计的XBurst在智能穿戴产品上的低功耗优势尽显。

　　也正是因此，在小米采用君正M200芯片之前，inWatch T、锐动X3、GEAK Watch II、CoolGlass ONE、众景智能眼镜、果壳的第一代智能手表、土曼一代、土曼二代智能手表等产品采用君正的芯片方案。

　　开创了商业公司与自主芯片公司合作的范例

　　一直以来，中国芯片市场大多被国外公司垄断，每年芯片进口费用超过石油进口的所耗费的资金。其实，中国并不是没有性能优异的CPU，比如申威26010被用于神威太湖之光在TOP500刷榜，飞腾2000在性能上基本追平Intel E5服务器芯片，龙芯3A3000的性能完全能够满足党政军办公普通用户的日常使用……除了软件生态方面的原因之外，真正让国产芯片绝迹与市场的在于科研单位或自主芯片公司与作为整机厂的商业公司缺乏联系与合作。相对于采用国产CPU，国内的整机厂更加愿意采用国外芯片，这就导致自主研发的处理器即便在性能上完全能够满足基本需求，也很难打入商业市场。

　　其实，自主芯片并非没有商业市场，也并非只能靠政府输血过日子，龙芯和君正都已经用实践证明了这一点。另外，就在不久前，有韩国人向笔者的朋友买了他做的JDI调试器，笔者猜测这很有可能是一家具有底层开发能力的公司，否则不做底层开发的话JDI调试器是派不上用场的，而一般有底层开发能力的公司应该不会是作坊式的小公司。笔者猜测，很有可能有韩国公司也对君正的芯片感兴趣。

　　本次小米公司与君正公司的合作，则是商业公司和科技公司合作的有益尝试，一方面使小米摆脱了过去组装厂的恶名，使小米智能手表在技术自主化上傲视群雄，而且由于君正M200的优异性能，可以使小米智能手表相对于那些ARM解决方案的智能手表取得在续航能力上的巨大优势。另一方面也带动了君正公司的发展，使北京君正公司有了一个大客户，间接助推了自主处理器公司的发展。

　　在此，笔者祝愿这种商业合作模式能够延续下去，而且在小米与君正之外，也能更多地涌现。