从自研澎湃P1芯片到重构影像大脑，小米千亿研发瞄准硬核技术
作者 | 云鹏
编辑 | 心缘
去年的最后一周，雷军宣布小米要正式对标苹果，今年开工第一天，雷军给员工颁了一个一百万美元的大奖。
其实这个奖，雷军已经是第三次发了，每年一次，而每一次领奖的团队，都是小米当年代表性技术突破背后的工程师们。
今年获得百万美金大奖最高奖的是小米CyberDog“铁蛋”仿生机器人团队。想必大家对会跳舞、作揖、跟着主人遛弯的铁蛋都不陌生，但却很少有人知道，铁蛋背后的工程师团队中，还有两名2020年的应届硕士毕业生成员。
这也让雷军感到特别惊喜。
在铁蛋之后，获得二等奖的是小米神仙秒冲技术团队以及液态相机团队。小米120W快充已经在小米多款旗舰手机中落地，而液态相机则已在小米折叠屏旗舰MIX FOLD中应用。
可以明显感受到，小米的自研技术，正在成为小米拳头产品中核心优势的主要来源。而小米“技术为本”的铁律，也在技术落地加速中被不断验证。
如今小米工程师团队规模已经超过16000人，在今年计划内的5000名优秀青年工程师加入后，整体团队人数将突破2万人，在手机x AIoT的核心战略之下，小米的自研技术版图，还将向更多领域快速拓展。
截至2021年底，小米的技术图谱已经覆盖12大领域、98项细分领域，涵盖了智能手机、智能汽车、机器人、软件和算法、电商、智能制造等技术。
就在元旦节前，小米12系列正式开售，5分钟突破18亿元销售额的战绩相比小米11系列再进一步。
在这款旗舰产品背后，自研快充芯片澎湃P1、小米影像大脑自研拍照算法等硬核自研技术均有应用，小米对于核心技术突破有着怎样的思考，小米又是如何为工程师们创造技术孵化的“圣地”？值得我们深入挖掘。
一、充电这件事，小米算是玩明白了
对于小米新旗舰小米12系列，业内有一种观点认为，小米希望在手机性能、屏幕、充电、拍照、系统体验等各方面都做到第一，但这样做或许会失去一定“特色”。
但在我看来，其实这恰恰是小米的特点，在每一条关键赛道上做到第一，做真正的“无死角旗舰机”，就是小米一直在做的。反而，消费者因此对于小米的记忆更加深刻。
正如雷军所说，小米要做全球最好的手机，只卖一半的价钱，让每个人都买得起。
比如在快充这条赛道上，小米不论是在有线还是无线充电领域，都走在了行业的前列。小米10 Ultra在2020年8月就将120W有线充电率先落地，而去年小米更是发布了80W风冷无线充电技术以及“隔空充电”黑科技。
如今提起小米手机，快充已经是许多“米粉”心中对于小米印象的核心关键词之一。
这次实现单电芯120W快充的神仙秒冲技术获得了小米百万美金大奖二等奖，离不开每一位工程师的努力。
目前120W有线快充在手机行业中并不少见，但绝大部分采用的都是双电芯方案，而双电芯方案会减少有效电池容量，并且在充放电的过程中，电能会有一定的损耗。
虽然最终单电芯方案带给小米12 Pro电池容量的提升看起来只有400mAh，但这背后付出的努力却是18个月的研发加上过亿元真金白银的投入。说是“死磕”，也不足为过。
在与小米技术负责人的交流中我得知，其实小米的在充电领域的技术投入有着非常明确的三个方向，分别是充电架构、充电体验以及充电生态建设。
其中充电架构就包括首次落地产品的小米自研澎湃P1快充芯片。
从2017年到2021年，小米澎湃系列芯片至今已经发布了S1、C1和P1三个系列，雷军也说，小米还会继续在自研芯片这条路上坚持走下去。
其实OPPO、vivo等厂商在有线快充领域走的也比较靠前，但却鲜有提及芯片层面的技术突破，实际上，不要小看这枚“不起眼”的快充芯片，其研发难度非常大。
首先在电路设计方面，澎湃P1的方案相比传统双电芯方案拓扑复杂度在2倍以上，模式切换控制逻辑复杂7倍，而启动和保护电路的复杂度更是在9倍左右。
小米集团高级副总裁、手机部曾学忠在接受智东西等媒体采访时曾提到，过去他就曾经从事芯片设计研发工作，深知其中的复杂。
曾学忠说，芯片研发是系统性工程，需要大量的投入，并且回报周期很长，需要耐得住寂寞。这次小米120W快充，需要在充电速度、续航、充电安全、电池寿命等多方面实现兼顾，在芯片层面的技术挑战是非常大的。
不过，小米最终还是将这块硬骨头啃了下来，通过单电芯120W方案，小米实现了充电速度和电池容量更好的平衡。同时加上今年新增的屏幕120Hz刷新率自适应调整技术，整机的续航表现进一步提升。
在充电体验方面，这次我率先拿到小米12 Pro并进行了几天的深度体验，根据实测，小米12 Pro从65%的电量充到100%，用时仅有10分钟。
▲小米12 Pro实际充电测试
要知道，绝大部分用户都不会将电池电量用尽再充电，因此这样的“10分钟满血”的充电体验，可以说是一种“质变”，我们洗漱、吃饭，甚至下楼取个快递的时间，手机就可以满电复活，“电量焦虑症”基本可以成为过去式。
除了速度快，小米在充电算法和充电策略方面也进行了重点投入，比如在充电技术中加入更多AI算法，让充电体验也可以变得更加“智能”，手机可以根据我们每个人的使用习惯以及使用场景，提供不同的快充方案。
举个很简单的例子，当我们睡觉时，手机会采用更有利于电池寿命保护的“涓流充电”，而电池管家则可以更精准地告诉你电池的使用时长还有多久，让你可以用的更加放心，让藏在手机内部的电池变得“可视化”。
除了对于消费者本身充电体验的提升，小米快充技术也深刻影响了产业链，甚至带动了许多合作伙伴技术的发展。这也是小米在充电生态建设领域布局的一种体现。
小米与行业一级供应商、芯片厂商、方案提供商合作，让手机快充技术开始在车载、消费、办公、娱乐类智能设备中落地，快充技术已经再局限于手机。
小米的首款智能汽车已经在酝酿之中，而快充也是智能汽车的关键技术之一。目前小米手机业务与汽车业务在底层技术上都是打通的，小米智能汽车会在快充技术上给我们带来怎样的惊喜，也值得期待。
二、软件算法与硬件两手抓，如何理解小米影像大脑？
不可否认，如今影像能力已经成为智能手机行业比拼的核心技术高地，甚至没有之一。
一方面，手机影像能力目前仍然有较大的提升空间，距离我们人眼的实际观看效果仍然有一定差距。另一方面，手机影像技术的发展，牵涉到从前端光学镜头、CMOS图像传感器芯片，到核心SoC处理器，再到上层软件算法及应用等各个方面，涉及到的技术也更加复杂，颇具挑战性。
目前在手机影像技术的发展中，软硬件深度结合已经成为主流趋势之一，甚至从高通、联发科这样的上游芯片厂商开始，就在加强与影像算法厂商的深度合作。
这次小米百万美金大奖二等奖颁给了两个团队，除了小米120W快充，还有小米液态镜头团队。
这背后，也是小米对于影像技术的一种执着探索。其实在小米12 Pro系列上，CMOS图像传感器的规格并不是其核心亮点，小米影像大脑的发布反而是我更加关注的。
一直以来，追求极致的小米在旗舰手机拍照方面基本上都是“硬件拉满”的操作方式，但软件体验还存在一定的提升空间。
实际上，小米影像大脑是对小米底层影像技术架构的一次突破，在过去的两年多时间里，小米工程师几乎重写了核心的底层代码，并且将过去的拍照技术进行梳理，最终推出了小米影像大脑。
具体来看，小米影像大脑包含计算单元、加速引擎、意图识别单元、生态引擎等多个部分，对于拍照流畅度、成像质量、拍照响应速度、跨应用能力调用等方面的提升是比较明显的。
这次小米也明确了未来在影像技术方面发力的核心场景，包括基础体验、抓拍、人像、夜景、HDR、变焦、视频等，未来围绕这些核心场景，小米将在软件、硬件、算法方面继续进行技术的探索和创新。
在算法层面，小米相机部门的工程师们针对几类核心场景进行拆分和技术规划，确定了基础画质增强、语义感知、人像、视频算法4个主要技术赛道，针对每个赛道分别制订了算法创新技术路线图。
同时，小米将算法创新体系化、流程化，以异构化算法加速引擎为核心，搭建图像信号处理、AI训练框架、多摄框架等多套研发体系，形成小米自主产权的算法研发体系——小米算法创新工厂。
可以看到，小米在软件算法层面的技术布局，思路是非常清晰的，并且已经在落地实践中取得了比较好的正向反馈。
除了软件算法，在影像硬件技术领域小米也有所布局，最为大家熟知的是小米澎湃C1芯片，这是一颗主要用于图像处理的ISP芯片。这种从算法到ISP图像处理芯片的打通，也成为小米影像软硬件技术结合的代表性体现。
面向未来，小米相机团队还在多光谱成像、相机模组小型化、新型相机形态，3D相机等几个领域进行了前瞻性技术布局。
在与小米的深入交流中我了解到，未来他们将结合这些核心场景以及用户的关键痛点进行发力，基础体验和形态相关创新将是两大主要方向。
三、应届生首获百万美金大奖，小米对人才的渴求“不玩虚的”
其实不论是单电芯120W快充方案的落地，还是小米影像大脑的推出，其背后都是小米每一位工程师的默默付出。
最近两年，小米着实立下了不少的“Flag”，从三年冲击全球第一、全面对标苹果，到5年研发投入增加至1000亿人民币。每一个目标的实现，对于小米来说都充满挑战。
而面对这些挑战，小米选择的应对方式也非常明确，就是死磕硬核技术，用技术创新推动自身的发展。在雷军提出的小米铁律中，“技术为本”也是第一位的。
掌握核心技术，其实是做性价比产品的基础，而做最酷的产品，也离不开独有的技术创新，这三条铁律其实是一环扣一环，密不可分的。
那么如何实现硬核技术的突破呢？毫无疑问，人才是关键。今天，小米工程师团队建设的重要性已经被提到了一个空前的高度。
就像雷军在每次旗舰新品发布会的开场汇报中，都会重点提到目前小米工程师的团队规模。目前，小米研发工程师人数已经超过16000名，仅去年一年就新增了5000名新成员。
就在今年的百万美金大奖最高奖的获奖团队中，有两位应届研究生，智东西也在小米科技园中见到了这两位同学，并与他们进行了深入交流。
其中一位女生曾在本科阶段获得过全国大学生电子设计大赛国一奖项，而另一位毕业于哈尔滨理工大学的男生则在学生时代做过多年的机器人相关研究。
小米CyberDog团队负责人说，他们这个团队就是一波“敢干的人”，他们团队有很多年轻的新鲜血液，他们有着自己的独特想法，不受过往经验的约束， 这也是他们今天能站在领奖台上的原因之一。
他还特别提到，在团队中，平时几乎没有上下级关系，甚至老板都没有给他们KPI，为的就是让他们放开手脚，大胆地去思考、想象，去做。
雷军第一次提出百万美金大奖，是在2019年春节后的第一天，那时，他希望通过这个奖项，让幕后的工程师英雄们站到台前。用实打实的行动说话，而不是空讲技术立业。
在雷军眼里，工程师不仅是研发人员，更包括设计师、测试人员、产品经理，他们都是小米的工程师。雷军是工程师出身，他深知工程师需要什么，工程师的追求是什么，以及如何打造一个优良的工程师文化。
雷军说，他希望让小米成为“工程师的圣地”。今天，为了实现这个目标，小米在研发环境改善、人才队伍建设以及技术创新投入三个方面进行了重点布局。
小米重点改善了工程师的研发设施和设备，让工程师“好厨配好刀”，此外，在全球范围内建立了九个研发中心，以便更好地招揽人才。
在技术创新投入方面，小米百万美金大奖的颁布已经延续了三年，其目的就是对杰出工程师们进行奖励，鼓励他们更加大胆地探索前沿技术。
而在百万美金大奖背后，还有面向更多基层工程师的人才培养计划，例如面向应届生的繁星计划、未来星计划，此外还有面向不同层级的各类计划对工程师进行提升和培养，当然，一些内部的比赛、讲座也是小米科技园里的常态。
可以说，小米对于人才的重视，是真正落在了实处，渗透入小米每一位工程师的日常工作、生活中。
正如小米集团技术委员会副主席王扉所说，“没有新兵没有未来，没有老兵没有传承”，小米对于人才的培养是一以贯之的。
结语：小米的硬核技术之路才渐入佳境
不论是在快充技术还是手机影像技术的背后，我们都能看到小米在底层软硬件核心技术层面的一次次突破。以技术为本，死磕硬核技术已经成为了小米今天的“主旋律”，而在这之下，建设过硬的工程师团队就成了小米当下的首要任务。
手机 x AIoT是小米未来的核心战略，而围绕这一核心战略，小米的技术版图还将覆盖手机之外的更多领域，对于人才的渴求也会持续高涨。
有一点我们很明确，不论是智能手机核心体验的巩固提升，还是智能汽车等领域的积极拓展，硬核技术将始终是科技企业在行业中搏杀的核心竞争力。
