揭秘OPPO首款芯片背后:影像专用NPU,从IP算法到流片深度自研超2年
江湖传闻OPPO 造芯已久,今天它终于来了!
2021年12月14日,OPPO2021年度未来科技大会正式开幕,OPPO首款自研NPU芯片马里亚纳®️ MariSilicon X也在大会上正式发布。
作为一家终端公司,OPPO涉足上游芯片备受业界关注。业界也有太多疑问,比如:为什么不是SOC芯片?OPPO造芯从何时开始?投入如此之大,是真自研吗?
就在发布会前,也专访了OPPO芯片产品高级总监姜波,他详细介绍了这颗芯片背后的故事……
6nm先进制程,定位影像专用NPU
“这是OPPO第一颗自主设计、自主研发的影像专用NPU芯片,也是全球第一颗为影像而生的专用NPU芯片,用AI技术解决传统手机影像难题。”发布会上姜波宣布,马里亚纳MariSilicon X是 OPPO未来十年影像的开篇之作,它的问世标志着OPPO在计算影像领域首次实现了全链路垂直整合,将完全服务于OPPO定制化的计算影像需求。未来,马里亚纳MariSilicon X 将和通用平台一起构成了手机核心运算的左右大脑,正式开启‘一机双芯’时代。
从官方公布的数据看,这颗芯片规格非常之高。笔者梳理总结,至少有5大特点让人眼前一亮:
1. 6nm先进制程:采用台积电6nm工艺制程,可有效支撑同级最好的能效比,包括在RAW上的复杂算法处理;
2. 极致的功耗比:该芯片18TOPs AI算力超过苹果A15;能效11.6TOPs/w,运行OPPO AI降噪模型的速度达到Find X3 Pro(骁龙888)的20倍,能效达到40倍;
3. 行业领先的20bit HDR:得益于OPPO自研的MariLumi®️ 影像处理单元,马里亚纳 MariSilicon X最高支持人眼级别的20bit Ultra HDR,能覆盖100万:1的最大亮度范围,是目前行业主流HDR能力(骁龙8、天玑9000)4倍;
4. 实时RAW计算:支持20bit RAW计算,将传统只能在YUV域处理完成的计算推向了最前端,为整个影像链路输出无损计算后的高质量数据,能带来基础画质的提升;
5. RGBW Pro:马里亚纳®MariSilicon X充分发挥了RGBW的更强能力,通过双链路的设计和2x RAW计算,实现8.6dB的信噪比和1.7倍解析力提升。
虽然OPPO有钱堆料,但毕竟作为终端公司,又是第一次做芯片,外界很多人还是质疑是否真自研?
深度自研!从IP算法到流片耗时超2年
“OPPO造芯是认真的!”这是笔者此前在供应链听到的业内声音。
事实上,这几年很多终端公司都号称涉足上游,但是实际上更多是联合定制芯片。纵观国内手机厂商,华为的自研芯片实力有目共睹,然而除华为之外,却鲜有终端品牌厂商涉足。尤其是各家厂商纷纷号称的自研,实际上主要硬软件还是芯片公司主导,而终端公司更多只是提供场景和测试数据,很多关键技术都是与第三方合作。
那么此次OPPO究竟是不是在真正做芯片?在采访中,姜波给出了肯定的答案。
回溯立项至今的近两年时间,从前端设计、后端设计,再到IP设计、内存架构、ARM CPU设计方案、算法、供应链流片等环节,均由OPPO芯片设计团队自研完成,而这当中又包括了设计团队、数字验证团队以及后端集成团队。可以说,马里亚纳 MariSilicon X达成了OPPO的自研算法与OPPO自研芯片的深度耦合。
如果说芯片是一个高投入且回报未知的领域,那么芯片的研发就如同走钢丝般艰险。对于造芯,姜波认为马里亚纳 MariSilicon X自研多个核心IP且一次流片成功,“不仅需要公司的经验和能力,还需要一点运气成分。”
造芯阳谋:“同质化”中突围
除了自主研发背后的故事之外,大家一定还会好奇,OPPO为什么要做一颗自研芯片?第一颗芯片又为什么是影像专用?
正如姜波所言,当前通用芯片无法满足AI对计算影像提出的算力和能效要求,OPPO要实现自己的影像目标,就必须通过自研专用NPU的形式,最大化地解决算力和能效的问题。而在当前的AI算法与制程工艺下,OPPO想要通过自研NPU深耕影像,就必须借助专芯专用的影像专用NPU,最大化利用AI算法的算力。
除了姜波所说的OPPO深耕影像外,笔者认为,OPPO不断向上游靠近,其实反映出当前智能手机供应链严重的同质化现象。
放眼行业,目前无论是外观、功能还是配置等方面,智能手机的同质化现象都十分严重。随着技术的成熟,手机厂商已不再局限于疯狂“堆料”或是打价格战,如何通过硬件创新的差异化竞争成为了手机厂商发力的重中之重。
对于芯片投入的信心,或许也正来自于之前其在闪充尝到的甜头。
2014年,OPPO率先推出自主研发电源管理芯片支持的VOOC闪充技术;2019年10月,OPPO Reno Ace 正式搭载65W SuperVOOC 2.0超级闪充技术,这也是目前量产最快的充电技术。自研闪充技术的加持让OPPO在手机市场一骑绝尘,该技术也引领了手机闪充的行业发展趋势。
造芯远谋:构建软硬服一体化竞争力
说到这里,可能还有读者有疑问,OPPO如此高规格高成本的造芯,是否考量到商业化的利润?
其实对于手机厂商而言,自研芯片的确是一笔不菲的投入,特别是基于DSA架构和6nm先进工艺制程的MariSilicon X,倘若不具备一定的发货量,将对成本有较大压力。
对此,姜波回答道:“我不用考虑成本,作为垂直厂商,OPPO始终认为计算影像是一个重要的方向,而通用SoC并不能有效解决当前行业所面临的痛点及问题,因此,如果这颗芯片可以帮助我们解决一些用户痛点,那就值得投入。”
事实上,OPPO花费如此大的气力来做芯片,背后有着更长远的打算。
早在OPPO未来科技大会2019上,OPPO创始人兼首席执行官陈明永就表示,OPPO要有“十年磨一剑”的信念,勇于迈进研发“深水区”。
2019年,伴随着OPPO自研芯片团队成立,其提出“软硬服”一体化的战略,研发投入也持续加大,同年,OPPO投入100亿元研发费用,并宣布自2020年起,三年内还将持续投入500亿元研发费用。
目前来看,在智能手机进入稳定期后,市场趋于饱和,消费者对智能手机的诉求也从硬件转向服务,手机厂商不仅需要内修硬件技术,相关产业链的延伸布局也要齐头并进。
事实上,过去两年OPPO启动了多终端布局的战略。2019年初成立了「新兴移动终端事业部」,主力布局 5G+ 及 IoT 平台,并相继推出真无线耳机OPPO Enco Free、OPPO Watch与5G CPE,以及智能电视等终端。
横纵发展,多终端未来方能让OPPO 能手握多方筹码,增加更多业务与市场空间。
造芯并非易事,站在5G、AI、云计算、IoT等技术变革以及国产替代的时代浪潮下,OPPO基于软硬服一体的行业优势,正从过去的手机厂商向科技企业大步迈进。首个自研芯片MariSilicon X的发布,也向外界证明了“OPPO不仅仅只是一家做手机的公司。”
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- 编辑:李娜
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