前言：
定制化的傳感器需要SoC做相應(yīng)的配合，但大的SoC研發(fā)周期非常長，傳感器需要的時(shí)間非常短，兩者很難尋求平衡。
在通用芯片無法滿足AI對(duì)計(jì)算影像在算力和能效上的需求時(shí)，自研專用的影像NPU是最好的答案。
12月14日，OPPO在未來科技大會(huì)上發(fā)布首款影像專用NPU芯片——馬里亞納MariSiliconX，采用臺(tái)積電6nm先進(jìn)制程工藝，預(yù)計(jì)將于明年一季度在高端旗艦FindX系列新品首發(fā)搭載。
并且由于市面上沒有任何獨(dú)立6nmNPU的參考設(shè)計(jì)，馬里亞納X從架構(gòu)設(shè)計(jì)、核心IP設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)到物理設(shè)計(jì)均是OPPO自研。
有行業(yè)人士解釋道，馬里亞納X是一個(gè)由ISP和AI加速器組成的NPU，包含MariLumi影像處理單元和MariNeuroAI計(jì)算單元。
與其他應(yīng)用場(chǎng)景相比，手機(jī)計(jì)算影像是對(duì)算力要求最高的環(huán)節(jié)，所以芯片優(yōu)化的方向應(yīng)該聚焦影像。
在OPPO推出6nm芯片前，國產(chǎn)手機(jī)廠商中只有華為與臺(tái)積電開展先進(jìn)制程工藝合作并且量產(chǎn)。
OPPO創(chuàng)始人暨CEO陳明永在2019年指出，要成為世界一流的科技公司，除了產(chǎn)品創(chuàng)新之外，還要更關(guān)注核心技術(shù)的研發(fā)。
OPPO將在未來三年投入500億元的研發(fā)資金，關(guān)注5G／6G、AI、AR、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，包括底層硬件核心技術(shù)以及軟件工程和系統(tǒng)能力。
自2019年立項(xiàng)起，OPPO自研芯片經(jīng)歷兩年多的醞釀，在2021年推出馬里亞納MariSiliconX芯片。
最初在12nm和6nm工藝技術(shù)上做評(píng)估時(shí)，12nm芯片無論是研發(fā)周期、基礎(chǔ)IP的可獲取性都好很多，但最后仍是選擇了6nm工藝。
在做這顆芯片開發(fā)前，內(nèi)部得出的結(jié)論是，即便有MariNeuro、MariLumi等自研的IP投入，用12nm也很難達(dá)到作為終端層面功耗性能極致的要求，因此認(rèn)為是必須選擇6nm。
四大核心技術(shù)亮點(diǎn)
①AI能效突破：這顆NPU帶來了18TOPS的算力，超過蘋果A15；運(yùn)行OPPOAI降噪模型的速度是達(dá)到FindX3Pro（驍龍888）的20倍，能效達(dá)到40倍。
②20bit Ultra HDR：最高支持人眼級(jí)別的20bit Ultra HDR，能覆蓋100萬：1的最大亮度范圍，是目前行業(yè)主流HDR能力（驍龍8、天璣9000）4倍。
③實(shí)時(shí)RAW計(jì)算：RAW域是計(jì)算影像的黃金點(diǎn)。馬里亞納X這次的做法是把計(jì)算完全前置，把YUV的簡單算法，刷新成針對(duì)RAW的復(fù)雜的AI算法，這顆芯片是支持20bitRAW計(jì)算。
④RGBW Pro：通過雙鏈路的設(shè)計(jì)和2xRAW計(jì)算，實(shí)現(xiàn)8．6dB信噪比和1．7倍解析力提升。讓算法在NPU上做到性能的最大化和最優(yōu)化，這也是OPPO作為手機(jī)終端廠商可以達(dá)到的差異化的點(diǎn)。
今年已投資9家芯片公司
早在2017年12月，由OPPO 100％持股的上海瑾盛通信科技有限公司注冊(cè)成立，這一公司被視為OPPO在半導(dǎo)體領(lǐng)域邁出的第一步。
2019年，OPPO正式成立芯片研發(fā)項(xiàng)目。雖然外界關(guān)于OPPO造芯傳言不斷，但OPPO方面從未公開回應(yīng)。
直到去年，OPPO官方才首次公布了在芯片上的一些想法。
根據(jù)公開數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年以來，OPPO共投資項(xiàng)目22個(gè)，其中芯片公司有9家，占40％。
除了仟目激光之外，OPPO還投資了靈明光子、芯德半導(dǎo)體、芯愛科技、銳石創(chuàng)芯、唯捷創(chuàng)芯、威兆半導(dǎo)體等。
其中，靈明光子的光電3D傳感（dToF）芯片，可用于智能手機(jī)、智能頭顯和智能家居設(shè)備；唯捷創(chuàng)芯是OPPO、小米、vivo等手機(jī)品牌的射頻與高端模擬集成電路供應(yīng)商。這些企業(yè)與OPPO的電子消費(fèi)產(chǎn)業(yè)鏈都緊密相關(guān)。
OPPO造芯剛起步
雖然OPPO推出了6nm的NPU芯片，但這并不意味著OPPO在芯片領(lǐng)域已經(jīng)登堂入室，其實(shí)OPPO才剛剛起步，所謂的NPU芯片，其實(shí)就是手機(jī)SoC芯片中負(fù)責(zé)AI功能的部分。
畢竟研發(fā)SoC芯片需要投入大量的資金，且需要漫長的時(shí)間，即使強(qiáng)如華為海思，它也是歷經(jīng)十多年的努力，才在2014年通過麒麟910芯片得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。
NPU也被叫作做AI硬件處理單元，作用是處理海量的AI數(shù)據(jù)，提高手機(jī)的AI運(yùn)算處理速度。
通俗一點(diǎn)說，NPU能讓手機(jī)學(xué)習(xí)你的拍照習(xí)慣和喜好，讓拍照［更聰明］，讓手機(jī)學(xué)習(xí)你的使用習(xí)慣，變得［更懂你］。
從目前掌握到的信息看，OPPO這枚自研NPU芯片是由臺(tái)積電代工的。這樣來看，這枚芯片和華為的海思麒麟芯片比較類似：OPPO負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)，臺(tái)積電負(fù)責(zé)芯片生產(chǎn)。
由于OPPO不在美國芯片制裁的名單內(nèi)，美國自然也不會(huì)限制和禁止臺(tái)積電的代工行為，所以O(shè)PPO自研芯片的產(chǎn)能方面應(yīng)該沒有什么問題。
能否成為第二家海思？
從布局來看，OPPO目前的確有成長為第二家華為海思的潛力。
但就目前來看，OPPO與海思還不屬于同一級(jí)別，無論是研發(fā)投入還是技術(shù)成果，OPPO都需要更多的時(shí)間來積累。
另一方面，研發(fā)是要講市場(chǎng)、講預(yù)算的一件事情，尤其是在半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)，更是一局燒錢的游戲。
就目前來看，OPPO的確有成為下一家華為海思的潛力，但是，其過程，仍然需要繼續(xù)投入大量的資金用于研發(fā)。
