9月6日,vivo宣布推出首款自研影像芯片V1,将搭载在旗舰手机X70系列之上。

vivo影像算法总监杜元甲在发布会上介绍,此次专业影像芯片V1的研发,历时2年,投入超过300人研发团队,并与手机SOC厂商展开了深度合作。作为一款全定制的特殊规格集成电路芯片,V1可以搭配不同主芯片和显示屏,与主芯片进行数据交互,起到扩充ISP高速成像算力,释放主芯片ISP负载的作用。

当前,手机厂商自研芯片俨然成为大势所趋。苹果、三星等国际厂商一直使用自研的ISP芯片。国内厂商除了vivo外,小米也在今年推出了自研的ISP芯片。OPPO的造芯也在推进中。据此前媒体报道,其首款产品也将是ISP芯片,预计在明年上市的Find X4系列手机上首发。

多位芯片从业人士告诉记者,“随着5G视频时代的到来,影像技术成为了手机公司的创新点。而ISP芯片的价值在于增强图像质量,改善画质。手机厂商选择自研ISP,不仅提高图像处理能力,形成自己的核心技术,还能在用户的影像体验上实现差异化优势。与此同时,ISP的解决方案比较成熟,也适合作为手机厂商入局芯片赛道的起步。”

ISP成手机厂商造芯切入点

ISP,即Image Signal Processor,中文翻译为图像信号处理,是手机芯片系统中的重要组成部分,主要用来对前端图像传感器输出信号处理的单元。

近年来国产手机品牌均非常注重用户在摄像拍照方面的体验,特别是vivo、OPPO等品牌在拍照摄像上不断发力,而ISP芯片对于图像质量的改善起到非常关键的作用。

据了解,此次vivo发布的V1芯片能够辅助并强化主芯片在复杂光线、暗光场景、极限夜景下的影像效果。比如,在夜景拍摄下,降低噪点,呈现清晰夜景。

一位芯片分析师告诉记者:“ISP属于图像处理芯片。虽然手机主芯片都自带ISP,但随着外围一些器件的功能越来越定制化,主芯片的标准化ISP远远满足不了需求,这是手机厂商纷纷开始自研的原因之一,目的是构建差异化优势。”

vivo执行副总裁胡柏山表示,vivo会将资源重点放在聚焦算法、IP转化和芯片架构设计,而芯片流片等生产制造环节,都交给合作伙伴完成。

对此,有资深芯片从业者告诉记者:“ISP的比拼关键不在于芯片本身,而在于图像算法。手机厂商通过自研ISP,可以在算法上实现定制化,从而提高图像处理能力,形成自己的核心技术。”

在自研ISP芯片之前,vivo在定制化芯片方面已经积累了一定的经验。在vivo X1、X Play中,vivo将定制Hi-Fi芯片放入手机,提升手机行业的音频体验。2017年,vivo将定制的DSP图像芯片放入到X9 Plus中,提升手机的影像HDR表现。此外,vivo还在核心处理器方面与三星进行联合研发,推出了Exynos 980/1080的芯片。

如今,自主定制化芯片,成为了vivo的最终解决办法。一位芯片行业投资人顾博(化名)告诉记者:“自研芯片意味着拥有更大的自主性,能够添加自己的算法,而不是跟随芯片大厂的迭代周期,有利于掌握上游技术。”

除了改善影像质量,相比CPU、DSP这类通用芯片,专业定制芯片在处理特定任务时,拥有低功耗的特性。

杜元甲指出,面对大量复杂运算,V1在能效比上相比DSP和CPU有指数级提升。

例如,在主芯片ISP的基础上,叠加专业影像芯片V1内计算成像算法,在高速处理同等计算量任务时,相比软件实现的方式,V1的专用算法使硬件电路功耗降低50%。

造芯,路漫漫其修远兮

目前,包括vivo在内的国产手机厂商正加大芯片研发的投入。据媒体爆料,vivo已经在上海建立了芯片研发中心,并在招聘网站上发布了多个芯片的招聘职位,涉及芯片规划、芯片设计、芯片验证、ISP算法等。其中,ISP方向芯片总监开出了高达144W-180W的年薪。

而OPPO的芯片研发团队据传已有约2千人,员工部分来自华为海思、紫光展锐和联发科。除了ISP 芯片外,该团队也正在研发手机 SoC芯片。

相比ISP芯片, 手机SoC 芯片的研发难度更大。小米曾在2014年成立松果电子团队,专注于手机 SoC 芯片的研发。但只推出了一代芯片澎湃S1,就没了下文。

2020年8月,雷军在微博表示:“2014年开始做澎湃芯片,2017年发布了第一代,后来的确遇到了巨大困难。但这个计划还在继续。等有了新的进展,再告诉大家。”之后,2021年3月,小米宣布推出自研的ISP芯片澎湃C1。

顾博告诉记者,“ISP拥有比较成熟的解决方案,研发难度较小。不过,即使在ISP芯片上积累了研发经验,对于SoC等芯片研发的帮助依然不大。因为不同芯片之间所需要的技能差别非常大,虽然都有算法,但均是不同层面的算法,互相之间壁垒挺高的。”

在手机领域,自研芯片对于提升产品性能、构建差异化优势无疑有着巨大的价值。尤其是手机产品面临同质化竞争的当下,造芯或许能帮助手机厂商掌握更多的自主权,提升市场竞争力。

但造芯,从来就不是一件容易的事。目前看来,大多数国产手机厂商在“造芯”路上还处于起步阶段。特别是在手机SoC芯片方面,只有华为海思取得了成功。路漫漫其修远兮,也期待未来国产手机厂商能够取得更大的突破。