從21年底發(fā)布這一款自研影像計算NPU——馬里亞納X,到今年2月首次實現在Find X5 Pro上搭載,“一機雙芯”的計算影像玩法,在實際的體驗中已經獲得了用戶的認可。而OPPO對于這一顆自研影像NPU芯片的期望遠不止于此,在昨晚最新發(fā)布的Reno8系列中,Reno8 Pro也首次實現了馬里亞納X的搭載,自研算法+一機雙芯的OPPO專屬影像處理能力,也已經下放到了Reno這一中端手機系列。
OPPO副總裁劉波表示,“在自研馬里亞納? MariSilicon X芯片上,OPPO做了一筆巨大的投資,向臺積電下單上千萬顆芯片,讓數以千萬的消費者享受到絕佳的影像體驗,這就是OPPO在技術和產品上投入的價值?!?/p>
作為一家電子垂類媒體,本文將更多從OPPO的芯片實力出發(fā),來分享這家擁有造芯能力的終端廠商,如何實現Reno8系列的旗艦級影像創(chuàng)新。
再次強調:影像處理NPU而非ISP
據OPPO發(fā)布會介紹,在Reno8 Pro上搭載的馬里亞納 MariSilicon X芯片,是一顆影像專用NPU,而非ISP。當前擁有兩顆芯片的影像旗艦手機并不少見,但像OPPO的MariSilicon X加持的這種方式,帶來了影像處理管道的革新。從芯片在影像處理管道的工作流程中的位置也可以得到其絕非普通ISP的印證。
據OPPO Reno8系列產品經理陳思聰介紹,MariSilicon X的工作方式與一般的影像處理芯片有著本質的區(qū)別。通常的影像芯片會工作在SoC的后端,針對已經被多級壓縮和封裝的有損畫像,做進一步的畫質處理。
而MariSilicon X在設計之初就在追求實時RAW域處理的無損畫質。所以它更像一個有強大計算能力和數據吞吐能力的管道。它與其他ISP芯片的最大區(qū)別,是它工作在手機鏡頭與SoC之間,所以MariSilicon X每秒鐘都要承受超大規(guī)模的畫面信息的洪流。所有的計算必須實時地進行,不能有任何的延遲。這就對兩顆芯片之間的數據聯通能力提出了更高的要求。也讓MariSilicon X有能力為用戶帶來持續(xù)進行的影像能力,以及損耗更低的畫質;這顆自研芯片可以稱之為是影像能力的核心。
另外值得一提的是,這次的MariSilicon X首次實現了馬里亞納X芯片與高通、聯發(fā)科雙平臺的打通。這顆專心專用的影像NPU,和兩大移動計算平臺實現了完美的握手。
據悉,雙平臺的打通非常困難,從第一次點亮芯片,到各種技術能力的釋放,中間經歷了無數復雜的研發(fā)和驗證工作。OPPO僅花了不到一年的時間,這幾乎是在挑戰(zhàn)一個行業(yè)內從沒有做到的事情。這也說明了OPPO在對于這顆自研芯片的設計、匹配、系統(tǒng)層面優(yōu)化上都有著不俗的功力,是有著扎扎實實的芯片商的造芯能力和手機廠的方案集成能力。
除了和主計算芯片平臺的打通之外,往計算影像管道的上游進行梳理,可以看到OPPO也在CMOS的適配上提前做了很多的工作。我們知道OPPO在CMOS的追求上,與索尼的合作已經是由來已久——從全球首發(fā)索尼IMX766傳感器,到和索尼聯合研發(fā)的RGBW傳感器IMX709。其實在兩年前,當IMX709的發(fā)布之時,馬里亞納 X尚在研發(fā)過程中,而OPPO內部就已經在進行馬里亞納 X與IMX709之間的連接和適配的工作。這也體現了作為終端廠商與通用芯片廠商造芯的不同,在造芯的過程中就會考慮更多終端上的系統(tǒng)層面的工作。
“旗艦級影像”背后的芯片級能力
雖然Reno系列的定位并不是高端系列,但在Reno上實現了旗艦機的影像表現。能夠做到將旗艦級的影像能力下放到中端機型上,正是因為這一顆自研的MariSilicon X芯片的存在。因為是自研的所以更好把控在中端機型上大量搭載帶來的成本,同時大量搭載的同時,也可以一定程度上拉低芯片的單顆造價。所以只有OPPO能夠做到將旗艦級的影像能力下放到中端機型上。
下面來盤點下Reno 8系列上純凈夜景、通透逆光、無損畫質這三大特色背后的芯片級能力支持。
首先是在“純凈夜景”方面,不俗的表現來自于芯片強大的AI降噪能力。不同于過去涂抹式的降噪方式,馬里亞納X的AI計算單元能夠像人眼觀察世界的方式一樣,準確識別畫面中的噪點,并能做到逐一去除它們。在畫面的不同區(qū)域,例如人臉和背景上,降噪方式也有所不同。
這是更加先進的降噪方案,整個計算過程完全實時進行,這要歸功于AI計算單元高達18萬億次/秒的超高算力。而且馬里亞納 X采用了生長型神經網絡,由于降噪訓練圖庫在以難以想象的速度膨脹,所以其降噪能力也在同步飛速增長。
第二點是在“通透逆光(HDR)”方面,馬里亞納 X芯片擁有非常先進的HDR融合能力,能夠充分發(fā)揮后置攝像頭的DOL- HDR特性,組成一套完整的后置影像系統(tǒng)。這套系統(tǒng)在錄制視頻時,每一幀畫面,都來自于明暗兩幀的融合。即使是每秒30幀的4K畫面,都可以實時地進行這樣的融合計算,帶來大量的暗部與亮部細節(jié)。
第三點是“無損畫質”。所謂無損,指的是畫質提升的關鍵計算過程運行在RAW域上。無損文件的信息量往往是有損格式的幾倍,
傳統(tǒng)的影像處理管道上的處理,都是基于有損的影像信息去處理。而OPPO的方法是降噪與HDR融合放在無損的RAW域進行,能夠多保留30%的畫面信息。
據陳思聰分享,將Reno8系列整個影像系統(tǒng)的鏡頭、算法和芯片連接在一起,就會看到一個完整的“雙芯人像攝影系統(tǒng)”。它的工作方式非常像人類的視覺系統(tǒng),前后置鏡頭766和709就像我們的的眼睛,負責采集光線信息,而馬里亞納 X芯片與SoC芯片就像左右大腦,負責對圖像信號進行精密的計算和處理。
自研的軟硬件電池技術創(chuàng)新
除了這顆自研影像處理芯片之外,OPPO此次在電池壽命上的創(chuàng)新同樣非常硬核。
眾所周知“快充”是OPPO的看家本事,對于OPPO的專利快充技術也有非常多的技術剖析和分享。此次OPPO在Reno8上升級到了80W的快充,并且塞進了一塊4500mAh的大電池。但除了快充和大電池外,OPPO此次關注到了電池壽命這一用戶關心的課題,并且在電池內部的技術上實現了突破。
用戶在一般手機使用兩年左右,都會遇到電池電量不耐用的困擾,很多手機廠商推出了“換電”的相關服務,但并沒有從根本上出發(fā)去思考問題的解決辦法。要從根本上克服這個問題,需要從鋰電池技術創(chuàng)新和軟件算法的配合上出發(fā)。
鋰電池的充放電是通過內部的一層“固體電解質界面膜”來實現化學轉化。每天的插拔和充放電會讓這層膜逐漸斷裂,這使得手機的電池容量不斷衰減。OPPO在Reno8的電池里運用到了一種“仿生修復電解液技術”,它能夠持續(xù)地修復固體電解質界面膜,使其維持在完美狀態(tài),保持電池健康。
在軟件算法方面,Color OS 12.1系統(tǒng)搭載了OPPO研究院自研的“智能電池健康算法”,它能夠智能的動態(tài)調控充電電流,在保持充電功率的同時,盡量減少對于電池健康的損耗。這樣的軟件和硬件技術結合起來,就構成了OPPO創(chuàng)新的“智能電池健康引擎”。用戶可以在Reno8的電池健康的選項看到這個引擎的工作狀況。
通過這項全新軟硬件結合的技術,Reno8可以在充放電1600次之后,仍可以保持不低于80%的有效容量。這超出了行業(yè)平均800次的水平一倍之多,也就是說對于當前一天一充的智能手機使用習慣而言,這塊手機的電池可以在4年內保證其健康水平。
結語
除了上述提到的這些硬件和芯片級技術創(chuàng)新外,OPPO Reno8此次還在散熱結構上實現了創(chuàng)新,采用專用的儲熱材料,確保MariSilicon在處理傳輸大量的RAW域數據的同時,不會受到芯片熱量的困擾。在天線設計上,OPPO此次也采用了360度的全金屬邊框智能天線,并且是分布式設計,保證用戶不同持握手勢都可以獲得很好的信號。還有太多的技術創(chuàng)新細節(jié),設計上的精雕細琢,硬件配置上的誠意堆砌,本文在此不再一一列舉。
除了Reno8系列之外,OPPO還在此次發(fā)布會上發(fā)布了新的OPPO Pad Air高性價比平板電腦、OPPO Enco R真無線耳機。
最后想要總結的是,正因為馬里亞納 X這一顆OPPO完全自研的芯片,OPPO才能夠實現計算影像的顛覆;并且正是因為是完全自研,所以才能夠將這樣的旗艦級芯片級的技術下放到中端手機產品上。圍繞著OPPO的造芯能力、硬件創(chuàng)新能力和終端上的軟硬件適配的極致追求,OPPO已經在中端手機上為用戶帶來了新的升級體驗。
了解關于MariSilicon X的更多細節(jié):《馬里亞納,OPPO先身探索》