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皇冠正网:手机内卷时代,为什么OPPO要坚持自研芯片?

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12月14日,在OPPO未来科技大会2021期间,OPPO正式发布了首款影像专用NPU芯片马里亚纳 MariSilicon X(以下简称“马里亚纳 X”)。这是OPPO未来十年影像图腾的开篇之作,也是OPPO的第一颗自研芯片,意味着又一家国产手机公司加入了自研芯片阵营。

据官方介绍,马里亚纳 X 是一枚制程为6nm的影像专用NPU芯片,算力达到18 TOPS,AI算法的运行速度也做到行业领先。同时,它还整合和进化了视频流趋势下影像处理的能力,将计算影像推向了4K+20bit RAW+AI+Ultra HDR的新高度。

它不同于集成在手机SoC中的ISP(图像处理单元)芯片,独立于SoC存在,并与它共同构成手机核心运算的左右大脑,实现了真正的“一机双芯”。

为什么手机厂商愿意投入高额资金去做一枚影像芯片?OPPO创始人陈明永给出的回答是:在万物互融时代,必须通过关键技术解决关键问题。一个科技公司,如果没有底层核心技术,就不可能有未来;而没有底层核心技术的高端产品,更是空中楼阁。

用关键技术解决关键问题

影像功能已经成为手机厂商的必争之地。这背后的原因不难理解,拍照、摄像是如今智能手机用户使用最频繁的功能之一,它的表现在很大程度上决定了用户对一部手机的评价。因此,手机厂商一边争相与海外光学大厂合作,一边追求突破像素的天花板,总之,一定要在影像领域建立自己的竞争力。

用户对影像总有高需求,但受制于手机的尺寸限制,要让它与专业设备的成像质量相较量,始终存在一定难度。很长一段时间里,手机厂商都在比拼手机镜头个数的多少和像素的高低,但站在用户角度,体验并未发生根本性改变。

要想冲破手机的硬件局限,当下最好的办法就是提升计算影像的能力。

所谓计算影像,就是从成像机理上来改进传统手机,并将硬件设计与软件计算能力有机结合,弥补手机与专业相机的差距,实现接近单反的效果。如今,主流手机厂商基本都在计算影像上发力”。

比拼计算影像,本质上比的还是底层硬件技术,芯片各大厂商差异化竞争的核心。今年以来,已经有多家国产厂商推出了专为手机影像设计的自研ISP芯片。但在OPPO看来,目前的影像ISP普遍存在算力不足的问题,这也是当前手机影像面临的核心问题。

ISP是什么?简单地说,它是决定手机拍摄最终成像效果的关键,手机能录多少分辨率的视频、支持多高像素的传感器、是否支持HDR视频,都由它来决定。大部分手机厂商都把它集成在SoC中,也有厂商做独立于主板的ISP芯片,但本质上仍未突破算力局限。

马里亚纳 X是一枚影像专用NPU(神经网络处理器)芯片,它与ISP不同,主要发力AI运算,独立于SoC而存在,能够与SoC一起构成手机核心运算的左右大脑,显然研发难度也更高。

OPPO产品高级总监姜波在接受采访时表示,当前将ISP集成在通用芯片上的做法,无法满足AI对计算影像在算力和能效上的需求,这就需要自研专用NPU来最大化解决算力和能效问题,这也是OPPO首款芯片选择影像NPU的原因。他认为,这是未来影像发展的主流方向。

普通消费者可能很难理解算力在数量上的差距。如果把这些算力转换成用户体验,OPPO能同时实现4K+20bit RAW+AI+Ultra HDR规格夜景视频,这已经达到了目前手机影像算力的新极限,真正提升了用户体验,而并非停留于像素和手机镜头个数的无效竞争。

姜波提到,相比起传统的芯片厂商,OPPO做芯片的最大优势在于能够站用户视角来决定对于硬件的需求,而不是简单地下定论说要做什么规格的芯片。比如,最初研发马里亚纳 X的时候,团队更多考虑的是增加这枚芯片以后对电池容量等指标的影响,然后再来对芯片提需求,做到了真正贴近用户体验。

OPPO产品高级总监姜波高端品牌不能没有核心技术

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OPPO自研芯片,不仅仅是从用户角度出发的考量,同时也是这个品牌走向高端的必择之路。尽管国产手机都在强调高端化,但从高端手机的销量来看,仍是像苹果、三星这样的厂商保持领先。

一直以来,国产品牌被质疑没有底层核心技术,尤其是芯片,更是决定智能手机差异化竞争的关键。只有掌握底层核心技术,才能有底气喊出高端品牌的口号。马里亚纳X的发布,意味着OPPO向成为高端品牌迈出了最为关键且实际的一步。

事实上,造出这样一颗芯片并非易事,首先制程就是个难题。在设计芯片之初,OPPO曾经考虑过12nm的方案,有许多基础IP可用,可以大大缩短研发周期。但最终发现,要想实现最优级别的性能和功耗,只有做6nm才可行。

然而,6nm制程的工艺生态并不发达,也缺乏现有IP,对像OPPO这样第一次做芯片的厂商来说,意味着高投入、高风险、高难度和高不确定性。

在OPPO之前,全国能设计并量产商用6nm芯片的厂商也仅有华为海思、阿里和联发科三家,而6nm的NPU,市面上更是没有任何可以参考的设计。所有芯片设计过程中需要用到的核心IP,OPPO必须全部自研。

这意味着,OPPO不仅要面对更长的研发周期,还要承担巨大成本。这是一笔显而易见的巨额投入:6nm和更先进的制程都采用EUV光刻技术,成本达到千万级美金水平,要比12nm的高出2-3倍。而在设计完芯片之后的流片环节,1次试验费用就高达1个亿。

更重要的是,正式流片实验前,没人知道是否成功,一旦失败需要推倒重来。

“自研芯片的投入是非常大的,但不管是6nm、3nm还是12nm,如果这颗芯片可以帮我们解决用户侧的痛点和价值点,那就值得去投入”,姜波说。

传统芯片厂商做芯片更多考虑的是终端厂商成本和需求的平衡,但OPPO做芯片是"加法"思维,站在用户的角度思考,用"饱和式"堆料的做法去做芯片。比如,OPPO还为马里亚纳 X专门集成了独立带宽,包括百万兆级AI专用带宽和千兆级影像带宽,为高算力提供进一步保障,这在芯片行业中也属于一种奢侈做法。反映到用户身上,是更高的运行速度和更顺畅的操作体验。

芯片研发是个极其艰难的过程,但马里亚纳 X的成功意味着OPPO真正拿到了高阶制程的入场券。据了解,马里亚纳 X由台积电代工6nm制程,随着OPPO芯片战略的推进,未来OPPO有望台积电战略客户名单,成为在芯片产业链具有话语权的手机厂商之一。

回归初心,“微笑前行”

OPPO对底层技术的重视早有先兆。

2020年,OPPO制定了3+N+X科技跃迁战略。其中,“3”是整套战略的“基本功”,代表硬件、软件、服务这三项基础技术;“N”是像AI、安全、IoT这样偏向于用户场景的多种技术应用;“X”则是指像芯片、VOOC闪充这样的差异化独家技术,决定着OPPO的核心竞争力。

马里亚纳 X是“3+N+X”战略的一个切口,它意味着OPPO的竞争力走上了一步新台阶。通过底层技术的革新,OPPO能够逐步降低对传统芯片大厂的依赖,进一步地协同硬件、软件和服务,从而提升用户体验的一致性和连贯性。

这一动作似曾相识。2014年,在手机充电还停留在“5V1A”的时代,OPPO就率先在业内推出了自主研发的VOOC系列闪充技术,在保证安全的前提下,将手机充电的速度提升了4倍以上,直接改变了手机充电的格局。如今,OPPO首次在行业中推出影像专用的NPU芯片,在某种程度上,填补了手机影像在算力问题上的空白。

做革命性的创新,放在哪个时代都是一件难事。OPPO自研芯片的名称叫“马里亚纳”,它同时也是世界上最深的海OPPO以此来形容制造“顶级芯片”这件最难的事。从最初立项至今,OPPO几乎“不计投入”,为的就是能够拿出真正能够从根本上改变用户体验的技术。

在OPPO看来,无论是快充技术,还是难至“马里亚纳”的自研芯片,出发点都是相同的――“为人”。 OPPO相信,这就是科技的发展的本质和方向。因此,作为一家科技公司,OPPO的追求就是通过关键技术解决用户的关键问题,增加用户的幸福感,推动社会进步。

在马里亚纳 X发布的同时,OPPO还公布了其最新的品牌主张――微笑前行。在行业竞争的后半程以及研发的深水区,OPPO希望能够自信从容、稳扎稳打,持续前进。“马里亚纳X,只是我们的一小步,我们的脚步不会停止。我们会持续投入资源,用几千人的团队,去脚踏实地搞自研芯片。无论前路多少挑战,我们都将坚持不懈,咬定青山不放松!“陈明永在大会表示。

从影像NPU到更高阶的芯片,OPPO的投入还在继续。这是OPPO交给手机内卷时代的答卷。对抗行业内卷,最好的办法不是随波逐流,更不是缴械认输,而是回到初心上,切实解决用户所需。只要在路走对了,时间会给出最好的答案。

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    2021-12-21 00:03:36 

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    2022-01-13 00:04:49 

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