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从ISP到AP,手机厂商自研AP:关关难过关关过
2023-02-01 来源:网络整理
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关键词: 芯片 苹果 三星

近日,有数码博主爆料OPPO自研的手机AP(应用处理器)将在2023年第二季度流片,第三季度量产。这也是2022年4月以来,行业人士又一次爆料OPPO自研手机AP将在2023年量产的消息。从2021年12月发布首款自研NPU,到2022年12月发布自研音频SoC芯片,OPPO在芯片研发上可谓步履不停。

当手机的同质化竞争蔓延到高端机型,差异化、个性化发展已经成为头部厂牌的共识,按需开发的自研芯片成为新一轮火拼对象。但是,手机AP的设计难度与专用类芯片不可同日而语,即便研发出AP,也要考虑是否集成基带,以及从“能用”到“好用”的迭代。对于OPPO等国内手机厂商而言,芯片自研“关关难过”,但是,造芯这条路上,只有披荆斩棘,“关关难过关关过”才能“事事难成事事成”。




OPPO为何执意“造芯”?

中国手机企业现今面临两大关口:安卓手机同质化竞争进入饱和状态之后如何实现差异化创新突破?苹果一家独大之后的高端市场如何破局?

“造芯”是这两大关口的共同“路径点”之一。

大众消费者逐渐发现,在前期历经数年的移动影像快速进阶之后,近两年已经呈现明显放缓趋势:大底尺寸已经接近消费者对机身厚度、重量的要求极限,超高像素对手机端的体验提升有限,同时又会加重存储空间要求。发布会PPT上的数据越来越漂亮,然而智能手机带给用户的新鲜体验却越来越少。



当然影像硬件还有进步空间,但相比而言用户和产业都需要更具创意的“新解法”—— OPPO Find X5在影像工程结构上采用了镜头+传感器双重悬浮防抖,支持五轴运动补偿、±3°防抖与±0.7°旋转防抖,最终实现0.5秒安全快门与“全场景防抖”,这在随手抓拍、暗光、视频等用户日常且刚需的手机拍摄场景体验提升都很重要。

但更关键的是,伴随光学硬件越来越接近手机形态的物理边界,“计算影像”才是进入新阶段的真正赛点,这应该OPPO坚定“造芯”、而且首颗就是复杂NPU影像芯片而非单纯ISP的重要原因。

姜波对此表示:自研AI算法可以与自研NPU更好结合,自研ISP可支持差异化的影像运算,专用的Memory(系统缓存)、内存控制器、CPU(控制单元)、I/O数据接口(传输速度高达8.5GB/秒)等可以支持更好的计算影像目标实现。智能手机影像整合方面,OPPO工程师将马里亚纳X放在图像传感器与骁龙通用ISP之间,可以直接从原始图像数据计算做起,从而减少过去原始数据压缩带来的影像信息损失及通用ISP的功耗,同时可以更加充分地发挥OPPO自研影像NPU的差异化影像能力,包括对抖音、微信等第三方APP的差异化优势影像体验支持。

最终马里亚纳X给OPPO带来的影像价值也非常明显:手机企业终于有能力对高成本定制传感器的潜力“榨干”,并且同时将功耗与发热控制在合理的水平之内,安卓影像也第一次有能力支持极限视频规格:4K+20bit RAW计算+AI+Ultra HDR,为安卓计算影像树立了全新标准。

创新减缓是智能手机进入成熟周期必然面临的现实状况,但创新变缓并不是没有创新,而创新的难度增加了,对手机企业的综合创新实力、投入意志要求更高了。因此技术创新必须进入深水区甚至是无人区,才能继续满足大众用户对移动影像这个“第一刚需”的不断进阶需求。




手机厂商自研AP:关关难过关关过

行业观察人士指出,手机厂商自研AP有四点好处。一是降低采购成本,提升议价空间。二是提升对软件系统的优化力度。安卓手机通常提供三年的软件更新周期,而苹果能提供大约五年的iOS更新。相比使用第三方处理器,自研处理器使手机厂商能够更好地控制产品,优化对软件的支持。三是提升手机软硬件的协调性,实现更长的电池寿命、更好的 RAM 管理、更丰富的软件功能、更差异化的摄影算法等。四是更好地提升用户体验。设计定制芯片可以优先实现品牌生态系统的特色功能,使用户体验对于消费者更具吸引力。

收益往往与付出成正比。手机自研AP的种种优势,建立在更加复杂的研发过程和更高的技术门槛上。创道硬科技创始人步日欣向《中国电子报》记者表示,从NPU到AP,属于从专用芯片到通用芯片,芯片架构更复杂、处理能力要求更高,对芯片厂商的综合能力和技术积累要求更高。

“手机厂商要自研手机SoC,除了在芯片领域有足够的技术实力之外,还要求自己产品的量足够大,支撑起自研芯片的生态,目前全球也只有像苹果、三星、华为这样的大厂商,有这样的技术实力和产品生态。”步日欣说。

而研发AP也并不是手机处理器的终点。下一步还要考虑是外挂基带还是研发一款整合基带的手机SoC。集成基带有着降低功耗、提升手机续航表现、缩小处理器整体面积等多种优势,但集成基带的SoC开发难度远在AP之上,即便是已经推出了十代自研AP的苹果,也在攻坚的路上。

芯谋研究企业服务部总监王笑龙向记者表示,手机AP的研发可以购买Arm的CPU和GPU架构再进行定制化开发,而基带的难度更大。要开发并集成基带,需要招募到掌握蜂窝通信的人才,且开发工作量较为饱满,周期也相对长,包括写协议、后期的各种场测,以及兼容各国制式等等,一般需要1500人以上的团队规模。

即便开发出了AP与基带整合的手机SoC,要搭载在高端机大量出货,往往还需要持续地迭代更新和软硬件的生态积累。王笑龙表示,手机处理器的开发需要时间积淀,从业内的先例来看,往往需要三代左右的产品迭代周期,才能从“能用”走向“好用”。

目前,加入造芯队伍的手机厂商还有:苹果、三星、华为、小米。其中,华为自研ISP早已落地在自己的手机系列中;小米已经发布了采用自研ISP+自研算法的澎湃C1,具备了更精细且更先进的3A处理能力。同时还具备双滤波器,能够进行高低频并行处理,数字信号处理效率提升100%。可以预见的是,未来国产手机芯片市场的竞争也会愈发激烈。

目前来看,主要的智能移动设备的芯片厂商、IP提供商以及智能手机制造商都在推出自己的ISP芯片,但是ISP仍然存在着较大的技术壁垒,同时还涉及到资金、技术、市场等各个方面。



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