企業(yè)自研圖像信號(hào)處理器 手機(jī)廠商造芯折射新趨勢(shì)

　　手機(jī)廠商的芯片自研大軍日益充實(shí)。vivo執(zhí)行副總裁胡柏山于近期公開回應(yīng)vivo造芯傳聞，稱vivo自主研發(fā)了專業(yè)影像芯片V1，將在9月發(fā)布的旗艦新品X70系列首發(fā)搭載。這也是繼小米于今年3月推出獨(dú)立ISP（Image Signal Processing，圖像信號(hào)處理器）澎湃C1后，又一家國內(nèi)手機(jī)廠商宣布ISP自研。ISP自研將帶給手機(jī)廠商哪些利好，又折射出手機(jī)廠商造芯的哪些趨勢(shì)？

　　突圍拍照同質(zhì)化

　　近年來，手機(jī)在內(nèi)存、CPU主頻等硬件性能的改進(jìn)步履緩慢，“拼拍照”成為旗艦機(jī)尋求差異化和競(jìng)爭(zhēng)力的不二選擇。

　　鏡頭、CIS、ISP，是影響手機(jī)拍攝效果的“三件套”。上海興芯微電子科技有限公司CEO周宇曾做過一個(gè)比喻，如果說以雙攝像頭為基礎(chǔ)的成像系統(tǒng)是人類的視覺系統(tǒng)，那么鏡頭是人眼的晶狀體和玻璃體，CIS是人眼的視網(wǎng)膜，而圖像處理器ISP則相當(dāng)于視覺神經(jīng)和負(fù)責(zé)視覺處理的大腦皮層，將CIS采集到的信號(hào)進(jìn)行分析和處理，輸出為能被消費(fèi)者認(rèn)知的圖片信息。

　　在第三方手機(jī)主芯片中，ISP往往被集成在SoC中，以降低BOM成本并提升與GPU的互聯(lián)效率。但是，此類ISP難以支持差異化的拍照功能，如果手機(jī)廠商將定制化的算法跑在SoC上，往往會(huì)帶來功耗和發(fā)熱問題。而自研的獨(dú)立ISP將更加貼合手機(jī)廠商的個(gè)性化拍攝方案。

　　IDC中國研究經(jīng)理王希向《中國電子報(bào)》表示，小米、vivo自研ISP，是面向未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)打造差異化用戶體驗(yàn)。手機(jī)影像是近年來整個(gè)行業(yè)都在大力投入的主賽道，主要發(fā)展方向是“計(jì)算攝影”。由于上游硬件發(fā)展是公開透明的，并且受限于手機(jī)空間，存在一定的上限，同質(zhì)化會(huì)繼續(xù)加劇。因此手機(jī)廠商的影像算法對(duì)手機(jī)成像效果的影響越來越顯著。

　　“如果手機(jī)廠商在SoC自帶的ISP上面跑自己的算法，運(yùn)算量大且功耗高，比如部分影像旗艦機(jī)在復(fù)雜場(chǎng)景拍攝時(shí)，存在出片需要等待、攝影功能頻繁使用后明顯發(fā)熱等問題。未來算法將更加復(fù)雜，需要與第三方SoC適配、聯(lián)調(diào)、優(yōu)化的工作也更加繁瑣。如果把各家的影像算法以獨(dú)立ISP的形式固定下來，把影像相關(guān)軟件計(jì)算轉(zhuǎn)為主要由獨(dú)立ISP硬件完成，效率會(huì)更高、功耗也更低，并實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的發(fā)熱控制和用戶體驗(yàn)?！蓖跸Ｕf。

　　更現(xiàn)實(shí)的切入點(diǎn)

　　自研芯片已經(jīng)成為國內(nèi)外頭部手機(jī)廠商的共識(shí)，但不同廠商正處于不同的研發(fā)階段。蘋果、三星、華為已經(jīng)研發(fā)并上市了多款SoC，小米雖有“初嘗”SoC的經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行了7年的探索，但仍未達(dá)到滿足旗艦機(jī)型需求并穩(wěn)定迭代的標(biāo)準(zhǔn)。vivo作為新進(jìn)入者，以ISP作為造芯的切入點(diǎn)，不失為一個(gè)現(xiàn)實(shí)而有效的選擇。

　　相對(duì)SoC，ISP研發(fā)門檻較低，且能充分體現(xiàn)終端企業(yè)在用戶需求洞察上的優(yōu)勢(shì)。據(jù)胡柏山介紹，vivo最大的優(yōu)勢(shì)就是距離消費(fèi)者更近，團(tuán)隊(duì)會(huì)洞察消費(fèi)者在影像上的需求，并將其轉(zhuǎn)換成核心算法。賽迪顧問集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)分析師楊俊剛向記者指出，ISP芯片的研發(fā)門檻相對(duì)于SoC較低，主要競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)在于算法和功能模塊的加入，算法的提升能夠加大ISP芯片處理運(yùn)行性能，功能模塊可以提升ISP芯片多場(chǎng)景應(yīng)用，增加產(chǎn)品的多方面功能。

　　通過自研ISP的實(shí)戰(zhàn)，手機(jī)廠商能提升面向潛在風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)儲(chǔ)備。王希指出，設(shè)計(jì)開發(fā)ISP不必采用最先進(jìn)的制程，相比CPU門檻更低，同時(shí)也是對(duì)芯片開發(fā)技術(shù)，以及對(duì)預(yù)判行業(yè)發(fā)展、洞察用戶未來需求、最終通過自有技術(shù)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出產(chǎn)品這一整套全流程技術(shù)的儲(chǔ)備和實(shí)戰(zhàn)，能讓手機(jī)廠商更好地應(yīng)對(duì)來自行業(yè)內(nèi)部和外部環(huán)境的競(jìng)爭(zhēng)和風(fēng)險(xiǎn)。

　　小米、vivo自研獨(dú)立ISP，也引發(fā)了對(duì)于自研ISP能否與手機(jī)廠商使用的第三方SoC順暢集成的討論。芯謀研究總監(jiān)王笑龍向記者表示，品牌廠商在集成整合上具有優(yōu)勢(shì)，手機(jī)廠商最清楚元器件規(guī)格和產(chǎn)品需求，且旗艦機(jī)往往由手機(jī)廠商主導(dǎo)基板的布局，對(duì)于如何搭載ISP有話語權(quán)。

　　“需要獨(dú)立ISP的一般是旗艦款手機(jī)，不會(huì)像中低端走量的手機(jī)那樣純粹使用公版方案。旗艦款是手機(jī)廠商參與打造的，基板的布局一般是品牌方主導(dǎo)。加上廠商最清楚主芯片、CIS等所有元器件和產(chǎn)品的規(guī)格性能，自行開發(fā)ISP是最有效率的，也是務(wù)實(shí)的選擇。”王笑龍說。

　　下一步走向何方

　　對(duì)于小米、vivo來說，ISP的研發(fā)基于長年的投入和數(shù)百人的團(tuán)隊(duì)組建，因而也必然不會(huì)是其芯片自研道路的終點(diǎn)。

　　在8月6日于央視播出的紀(jì)錄片《強(qiáng)國基石》中，主導(dǎo)了澎湃C1研發(fā)的小米ISP芯片架構(gòu)師左坤隆表示，將以澎湃C1為起點(diǎn)，重新出發(fā)，回到手機(jī)心臟器件SoC芯片的設(shè)計(jì)制造當(dāng)中。這表明，小米繼2017年推出首款SoC芯片澎湃S1系列之后，將繼續(xù)該系列的研發(fā)。

　　vivo在造芯上的布局同樣由來已久。2019年，vivo與三星聯(lián)合研發(fā)的5G AI芯片Exynos 980正式亮相。在近10個(gè)月的聯(lián)合研發(fā)中，vivo積累了400個(gè)功能特性，在硬件層面聯(lián)合解決了近100個(gè)技術(shù)問題，投入了500多名專業(yè)研發(fā)工程師。

　　在媒體溝通會(huì)中，胡柏山透露了vivo芯片布局的三個(gè)方向。一是vivo的芯片研發(fā)會(huì)緊密服務(wù)于vivo聚焦的長賽道：設(shè)計(jì)、影像、系統(tǒng)及性能。ISP處理器V1與影像賽道強(qiáng)相關(guān)。未來不排除會(huì)在其他長賽道上布局芯片，但核心還是緊扣消費(fèi)者洞察和算法轉(zhuǎn)換。二是不會(huì)進(jìn)行流片，因?yàn)榱髌瑳]有差異化，會(huì)交由合作伙伴來做。三是會(huì)做IP設(shè)計(jì)。

　　未來的手機(jī)芯片競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)趨向多元，更加考驗(yàn)手機(jī)廠商對(duì)芯片設(shè)計(jì)的理解能力。楊俊剛表示，未來手機(jī)的物理性能提升的速度將會(huì)隨著摩爾定律的放緩而減慢，芯片研制將更多地從算法、功能模塊、封裝形式等方面競(jìng)爭(zhēng)。

　　小米能否將自研能力延伸到更多元器件并整合為旗艦型SoC，vivo能否將芯片研發(fā)能力拓展到更多賽道，還需要市場(chǎng)和時(shí)間的檢驗(yàn)。（記者 張心怡）

　　轉(zhuǎn)自：中國電子報(bào)

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