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剑走偏锋:国内手机大厂的芯片“底层技术竞赛”

09-10 21世纪经济报道
语音播报预计13分钟

随着手机大厂的竞争走入深水区,技术能力不断向底层芯片能力靠拢甚至拓展,成为了必然方向。

近日,vivo宣布旗下首款自研ISP(图像信号处理器)芯片V1将搭载在vivo X70 旗舰系列上,并阐释了对于芯片业务探索的思考。而在影像赛道这个影响到手机购买的关键要素上,OVM也早已各有研发推动。OPPO虽未官宣,但相关消息基本可以确认。小米则是更早就开启了ISP甚至是SoC(系统级芯片)的研发进度。

2019年,OPPO正式宣布将大力投入对包含底层能力在内的多项未来技术能力的研发,OPPO研究院院长刘畅彼时告诉21世纪经济报道记者,OPPO在电源管理层面已经有了自研芯片,用于支持快充技术的落地,且对于芯片能力的理解成为终端厂商日趋重要的能力。

这些都意味着,针对核心痛点场景的底层能力建设成为手机大厂发展的必然,只是是否进军SoC,目前可能尚有一些分歧,当然这也是进入门槛极高的领域,倘若有决心进入,也需要多年的探索和积累。

影像赛道自研能力之争

手机大厂中,最早是华为在多领域的自研,此后陆续是小米、vivo和OPPO相继落地。自此,在影像处理能力方面的芯片自研能力,国内四大头部厂商已经齐聚。

今年以来,小米和vivo发布的旗舰机型相继已经搭载了由公司自研的ISP芯片。据介绍,小米在2019年开始投入对ISP领域的研发,这被称为是未来打开数字世界的钥匙。vivo的首颗自主研发专业影像芯片V1完整项目研发历时24个月,投入研发团队超300人,其自身拥有高算力、低时延、低功耗的特性。

当然,不只是芯片而已,智能终端始终是需要打通从硬件到软件的全链路过程。vivo方面指出,其将影像技术研发看作系统性技术工程。因此需要通过平台、器件、算法等各方面共同协作,算法与硬件缺一不可。vivo希望通过V1芯片,进入下一个“硬件级算法时代”。

据介绍,在整体影像系统设计中,V1可搭配不同主芯片和显示屏,起到扩充ISP高速成像算力,释放主芯片ISP负载的作用,同时服务用户拍照和录像的需求。在既定业务下,V1既可以像CPU一样高速处理复杂运算,也可以像GPU和DSP一样,完成数据的并行处理。面对大量的复杂运算,V1在能效比上相比DSP和CPU有指数级提升。这主要体现在辅助并强化主芯片在夜景下的影像效果,并配合主芯片ISP原有的降噪功能,实现二次提亮二次降噪等能力。

IDC中国研究经理王希认为,手机影像近年的明确方向就是“计算摄影”,上游硬件发展几乎可以说是透明的,并且受限于手机空间,上限一定存在,因此各家的影像算法在手机影像中的占比越来越大。而vivo已经确立的人像、夜景、运动防抖等主要赛道,全部都是重算法的场景,加上vivo历史上既有的定制化HiFi芯片传统,通过自研定制化ISP去应对未来挑战是很自然的一个选择。

“未来随着影像技术发展,算法、算力的要求会更高,同时基于供应链风险考虑,各头部厂商都已经引入多家SoC供应商,多家第三方SoC的ISP持续更新迭代,技术路径也不尽相同,需要手机厂商开发人员的适配、联合调校,优化工作势必海量提升,并且功耗问题会一直存在。”他续称,因此把独家的影像算法,以独立ISP的形式固定下来,把影像相关的软件计算转为主要由独立ISP硬件完成,这套模式成熟之后,主要会有三方面意义:体验端,出片效率更高、手机发热更低;厂商影像团队的技术路线始终维持在可控范围;且在外部供应链风险下,达成对芯片开发技术,以及对预判行业发展-洞察用户未来需求-最终通过自有技术团队开发出产品这一整套流程的技术储备和团队磨练。

构建底层核心能力

头部手机大厂对于底层能力的构建早有思考,这也是整个硬件产业生态发展的必然——从下游不断往上游能力探索,达成系统级技术能力,由此也可形成更高的技术壁垒。

只是目前对于除了ISP之外的更艰深领域芯片能力的探索规划,不同终端大厂的对外表述还有所不同。

小米就明确指出多年来在探索SoC芯片研发的野心和实践,OPPO没有官方认证过对SoC的研发。但借由ISP走向SoC这一小米正在践行的路径,也不能完全否认其他厂商是否有类似考量。

只是vivo执行副总裁胡柏山此前明确告诉21世纪经济报道记者,在SoC领域已经有高通、联发科等成熟厂商进行了重资源投入,由于在该领域投入较大,且从消费者端来看,很难感受到带来的差异化表现,结合vivo短期内的能力和资源配置情况,“我们不需要投资源做这一块。逻辑上我们认为要投资源,主要是瞄准行业合作伙伴做不好的地方聚焦投入。”

据胡柏山介绍,vivo在芯片方面的能力,目前主要覆盖在软性算法到IP转化、芯片设计两部分,后者的能力还在持续强化过程中,并未真正有商用落地的产品。而vivo目前界定做芯片的界限是:不涉及芯片生产制造。

此前OPPO副总裁、研究院院长刘畅曾向21世纪经济报道记者解释过OPPO对芯片的发展进度和理解。实际上OPPO在2019年已经具备芯片级能力。举例来说,OPPO手机上广泛使用的VOOC闪充技术,其底层的电源管理芯片就是OPPO自主设计研发。

刘畅向记者分析,当前手机厂商对产品的定义和发展决定了,具备对芯片层面的理解能力非常关键。“否则厂商是无法跟芯片厂商对话的,你甚至都没办法准确描述自己的需求。这一点很重要,隔行如隔山。”他表示,由于芯片领域距离用户端较远,但芯片合作伙伴的设计和定义工作又离不开对用户需求的迁移,这中间就需要手机厂商发挥作用,把上游的技术能力和下游的用户需求串联起来,才能够最终产出满足需求的产品。

从第三方机构统计的数据,或许可以大概了解到这三家终端大厂目前在芯片能力的部署进展。根据智慧芽全球专利数据库提供给21世纪经济报道记者的数据(截至9月7日)显示,vivo、OPPO、小米三家移动通信厂商都拥有大量的专利申请和被授权的发明专利。从专利申请总量来看OPPO在三家中最多,从授权发明专利量在专利申请总数占比来看小米以35%占有优势。智慧芽咨询专家表示,一般来说,授权发明专利数量越多,在整体专利申请量中占比越高,代表该公司的研发创新能力越强。

智慧芽全球专利数据库同时统计出这三家公司在芯片相关领域的专利情况:vivo在芯片相关领域的专利申请量为658件,其中80件与图片处理相关;OPPO为1604件,其中143件与图片处理相关;小米为701件,其中49件与图片处理相关。

(作者:骆轶琪 编辑:李清宇)

(责任编辑:王治强)
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