近年來，因?yàn)閷Ω鞣N差異化性能的追求，系統(tǒng)廠商自研芯片已經(jīng)不是什么新鮮事，國內(nèi)智能手機(jī)廠商OPPO也已成為當(dāng)中一個(gè)重要玩家。

半導(dǎo)體行業(yè)觀察在去年發(fā)布的文章《OPPO首個(gè)自研芯片背后：DSA的勝利》中，就曾詳細(xì)描述了這家芯片后起之秀，在這個(gè)領(lǐng)域的一些表現(xiàn)以及他們首顆芯片——影像專用NPU馬里亞納? MariSilicon X面世的臺(tái)前幕后。據(jù)OPPO芯片產(chǎn)品高級總監(jiān)姜波日前透露，這顆芯片現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了千萬級的出貨量，并在可預(yù)見的未來，會(huì)被更多的手機(jī)所應(yīng)用。

“OPPO自研芯片是希望能夠給用戶提供價(jià)值，這個(gè)是OPPO規(guī)劃芯片研發(fā)時(shí)最主要，也是最根本的出發(fā)點(diǎn)?！苯ń又f。在這種思路的驅(qū)動(dòng)下，OPPO在日前舉辦的“OPPO未來科技大會(huì)”上又帶來了他們的第二顆自研芯片——旗艦級藍(lán)牙音頻芯片馬里亞納? MariSilicon Y。

從圖像到音頻：OPPO的“芯”追求

“因?yàn)镺PPO離消費(fèi)者比較近，會(huì)對用戶痛點(diǎn)以及產(chǎn)品的價(jià)值主張比較清晰，所以O(shè)PPO在做一些方向選擇的時(shí)候，也更容易做決策?！苯ㄔ谌ツ旯臼最w芯片的發(fā)布會(huì)上告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察等記者。

這也正是OPPO選定計(jì)算影像作為公司自研芯片首個(gè)落地場景，進(jìn)而推出MariSilicon X的原因。基于公司這種比傳統(tǒng)芯片公司更接近客戶的優(yōu)勢，OPPO把音頻市場選作了公司芯片的第二個(gè)發(fā)力點(diǎn)。

正如大家所看到的一樣，如果想要給過去幾年的智能手機(jī)找新的亮點(diǎn)。除了圖像以外，音頻毫無疑問是不能忽視的一個(gè)。因?yàn)樵谔O果AirPods和AirPods Pro的帶動(dòng)下，從芯片上游開始的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都圍繞著火爆的TWS進(jìn)行了多輪的創(chuàng)新。除了音質(zhì)以外，包括計(jì)算音頻（目前以主動(dòng)降噪和空間音頻為代表）在內(nèi)的多項(xiàng)特性，也成為了消費(fèi)者對音頻產(chǎn)品的主要訴求。

《2022音頻產(chǎn)品使用現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告》也表示，超過58%的受訪者表示希望獲得高解析度或無損音質(zhì)。61%的消費(fèi)者希望獲得比MP3更好的音質(zhì)，包括CD音質(zhì)（44.1kHz/16bit）、高解析音質(zhì)（高于96kHz/24bit）、無損音質(zhì)。此外，有66%消費(fèi)者認(rèn)為無損音質(zhì)會(huì)決定他們是否購買設(shè)備。

在計(jì)算音頻方面，隨著消費(fèi)者市場的成熟和技術(shù)的發(fā)展，也開始邁入第二階段。這一階段的最大特征便是個(gè)性化。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)上虛擬空間的渲染是基于一套預(yù)設(shè)模型，就像購買成衣西服，雖然精致，但細(xì)節(jié)處難免還會(huì)有不合身。而新一代的空間音頻，可以根據(jù)用戶個(gè)人的頭型和耳廓形狀，定制HRTF模型（Head Related Transfer Function，頭部相關(guān)傳遞函數(shù)），獲得最符合個(gè)人的聽感，就像高級定制的西服，每一處細(xì)節(jié)都為用戶的獨(dú)特身材量身定制。而隨著AI技術(shù)、環(huán)境感知、自然語義處理等諸多先進(jìn)技術(shù)融入計(jì)算音頻領(lǐng)域，更具個(gè)性化的聲音體驗(yàn)呼之欲出。

具體到當(dāng)前火熱的藍(lán)牙音頻，則存在幾方面的問題：

一方面，傳輸速率并不是這一無線連接技術(shù)最大的優(yōu)勢。因此即使在最新的藍(lán)牙5.3標(biāo)準(zhǔn)中，EDR（Enhanced Data Rate）支持的最大速率為3Mbps。但在真實(shí)場景的應(yīng)用中，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)信號環(huán)境等復(fù)雜因素的影像，理論值最高3Mbps的速率，往往只能發(fā)揮一半，也就是1.5Mbps的實(shí)際速率。這種量級的速度，無法承載無損音頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

另一方面，市面主流的編解碼協(xié)議有很多，常見的AAC、LDAC等格式都是有損編碼，而無損編碼格式中，F(xiàn)LAC的壓縮率是70%、ALAC的壓縮率也是70%、表現(xiàn)更好一些的L2HC壓縮率是60%。也就是說，現(xiàn)有的公有無損編解碼方案都無法滿足無線傳輸?shù)捏w積要求，因此需要一個(gè)更強(qiáng)壓縮能力的方案。

再者，現(xiàn)實(shí)里，復(fù)雜的信號環(huán)境對于傳輸本身有很大影響，信號太復(fù)雜時(shí)，比如手機(jī)放在口袋中，藍(lán)牙信號就會(huì)不穩(wěn)定。

面對上述問題，OPPO推出了公司自研的第二顆芯片——馬里亞納? MariSilicon Y。之所以會(huì)定義這樣一顆藍(lán)牙音頻芯片，按照姜波的說法，除了基于市場需求外，還有另外一層含義，那就是OPPO認(rèn)為端對端的連接技術(shù)，是硬件能力里特別重要的基礎(chǔ)性技術(shù)。

“OPPO強(qiáng)調(diào)萬物互融，未來一定會(huì)在短距通信、端到端的體驗(yàn)上做很多探索和改進(jìn)。這顆芯片雖然尺寸小，但是我們第一次在端到端，通過私有協(xié)議實(shí)現(xiàn)了連接。這個(gè)連接的基礎(chǔ)能力是OPPO一定要建立的?！苯ǜ嬖V記者。

他進(jìn)一步指出，作為系統(tǒng)廠商，OPPO有一個(gè)傳統(tǒng)芯片廠商所不具備的優(yōu)勢——對用戶場景的理解比較深刻。因此當(dāng)公司投入到一個(gè)技術(shù)方向的時(shí)候，更容易知道為什么要這樣做，從而能夠在做一些性能取舍時(shí)清晰地知道優(yōu)先級。

疊加公司團(tuán)隊(duì)在這方面的深厚積累和投入，一顆科技樹點(diǎn)滿的馬里亞納? MariSilicon Y橫空出世。

從協(xié)處理器到SoC：技術(shù)邁入深水區(qū)

如OPPO所說，公司基于DSA概念打造的第一顆自研芯片協(xié)處理器（Companion Chip）需要搭配主平臺(tái)芯片才能使用。而公司的馬里亞納? MariSilicon Y作為OPPO首個(gè)SoC芯片解決方案，能完整地負(fù)責(zé)一個(gè)藍(lán)牙音頻設(shè)備的所有功能。這不僅標(biāo)志著OPPO首次打開了連接芯片設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域，具備了藍(lán)牙連接的軟硬件全套能力。這也意味著OPPO首次具備計(jì)算+連接能力的藍(lán)牙SoC平臺(tái)設(shè)計(jì)能力。

姜波總結(jié)說，馬里亞納MariSilicon Y具備三大領(lǐng)先技術(shù)，分別是192kHz/24bit超清無損音頻、590GOPS澎湃算力和N6RF先進(jìn)制程。

據(jù)介紹，通過首創(chuàng)的超高速藍(lán)牙解決方案，馬里亞納? MariSilicon Y集成了比傳統(tǒng)藍(lán)牙快400%，且是行業(yè)最快的12Mbps藍(lán)牙速率，再加上自研的URLC無損編解碼，首次實(shí)現(xiàn)了192kHz/24bit 無損音頻的無線傳輸，讓完美音質(zhì)不被有線束縛。

“馬里亞納? MariSilicon Y 超前的12Mbps藍(lán)牙速率，不僅可以從容地傳輸192kHz/24bit無損音頻的數(shù)據(jù)量，還有充足的速率冗余可以承載數(shù)據(jù)重傳，系統(tǒng)開銷（system overhead），承載信號控制等，實(shí)現(xiàn)整體藍(lán)牙連接質(zhì)量的大幅提升?！苯◤?qiáng)調(diào)。

至于URLC（Ultra-Resolution Lossless Codec），則是OPPO自研的音頻編解碼技術(shù)，能將無損壓縮率首次提升至50%，這意味著同樣的無損音頻內(nèi)容，URLC可以壓縮至更小體積傳輸。URLC編解碼協(xié)議配合12Mbps超高速藍(lán)牙的設(shè)計(jì)，讓物理硬件和軟件編解碼技術(shù)真正的合二為一，共同服務(wù)于無損音頻的傳輸。同時(shí)，URLC也是目前市面上唯二支持192kHz/24bit的編解碼技術(shù)。這也是目前無線藍(lán)牙耳機(jī)中最高規(guī)格的音頻質(zhì)量（目前其他藍(lán)牙耳機(jī)最高僅支持48/24無損）。

領(lǐng)略了其領(lǐng)先的音頻帶寬和解碼能力后。這顆芯片所具備的強(qiáng)悍能力同時(shí)也給未來的音頻應(yīng)用提供了更多的可能。

姜波介紹說，作為首個(gè)集成NPU單元的藍(lán)牙音頻SoC，馬里亞納? MariSilicon Y高性能NPU單元的算力達(dá)到了超前的590 GOPS。與之相比，馬里亞納? MariSilicon Y中集成的高性能DSP算力則為25 GOPS，這也是全行業(yè)性能最強(qiáng)的DSP之一（目前全球銷量最高的耳機(jī)芯片的算力為9 GOPS）。

據(jù)了解，這個(gè)590 GOPS高性能NPU具備三大優(yōu)勢，分別是能效高（相比于傳統(tǒng)DSP單元，NPU在運(yùn)行AI算法時(shí)更加高效，實(shí)現(xiàn)事倍功半的效果）、獨(dú)立算力（獨(dú)立的NPU設(shè)計(jì)，可以不依賴手機(jī)算力。計(jì)算能夠?qū)崟r(shí)在音頻設(shè)備內(nèi)的完成，降低因數(shù)據(jù)在耳機(jī)與手機(jī)之間傳輸所造成的延遲）和兼容性高（590 GOPS的高算力，能夠面向未來快速發(fā)展的AI音頻應(yīng)用持續(xù)提供充足的支持，能夠持續(xù)提供可升級的功能）。

從姜波的介紹我們得知，音頻領(lǐng)域目前的AI處理基本上是通過DSP去處理的，算力或者網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度是相對有限的，當(dāng)前基于DSP的算法其實(shí)也是非常普及的，現(xiàn)有的產(chǎn)品對這塊應(yīng)該有比較好的支撐。但后續(xù)當(dāng)算法的復(fù)雜度要求更高，對音頻的處理能力要求更高的時(shí)候，DSP加NPU可能就成為了一個(gè)主流的趨勢，OPPO在這上面也是領(lǐng)先一步。

“超強(qiáng)的算力結(jié)合先進(jìn)的AI算法，馬里亞納? MariSilicon Y有望創(chuàng)造全新的計(jì)算價(jià)值?！敖ㄑa(bǔ)充說。在他看來，這顆芯片之所以能獲得這樣優(yōu)越的性能表現(xiàn)，除了因?yàn)樵谛酒O(shè)計(jì)上有獨(dú)到之處以外，N6RF工藝帶來的加成更是其中最重要的決定部分。

資料顯示，N6RF是臺(tái)積電最新的先進(jìn) RF CMOS 半導(dǎo)體技術(shù)，能使客戶利用其卓越的射頻功能和數(shù)字 PPA 優(yōu)勢最大限度地延長電池壽命。與臺(tái)積電自有的 16FFC 射頻技術(shù)相比，N6RF 提供了顯著的改進(jìn)。

據(jù)姜波透露，目前，全球范圍內(nèi)已應(yīng)用臺(tái)積電N6RF先進(jìn)制程工藝的只有蘋果H2芯片、蘋果S8芯片中的GPS模塊和OPPO的馬里亞納? MariSilicon Y芯片。換而言之，馬里亞納? MariSilicon Y成為迄今為止制造工藝最先進(jìn)的藍(lán)牙SoC芯片之一，領(lǐng)先行業(yè)至少2代。

借助該芯片所具備的三大技術(shù)，OPPO分別對應(yīng)解決了高解析無損音頻傳輸、端側(cè)算力不足以及芯片性能功耗優(yōu)化的問題，為行業(yè)提供新指引，也為消費(fèi)者提供更優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容及產(chǎn)品體驗(yàn)。而基于其強(qiáng)大的NPU，馬里亞納? MariSilicon Y也終于能夠首次在音頻端側(cè)實(shí)現(xiàn)了聲音分離技術(shù)。利用這個(gè)技術(shù)，OPPO的這顆新芯片可以為用戶提供下一代的個(gè)性化（如：自定義全景聲、萬能全景聲）聽音方案。

因?yàn)檫@顆芯片具備極高的兼容性，能夠支持藍(lán)牙5.3和LE Audio的LC3編解碼，可以很好地兼容下一代所有支持LE Audio的設(shè)備；同時(shí)，馬里亞納? MariSilicon Y還支持LHDC、LDAC高清編解碼，兼容傳統(tǒng)OPPO產(chǎn)品和其他品牌產(chǎn)品時(shí)依然能夠獲得出色的音質(zhì)；此外，馬里亞納? MariSilicon Y還兼容傳統(tǒng)的SBC和AAC編解碼，能夠?qū)崿F(xiàn)對傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備的的全面覆蓋。

這意味著，無論你使用什么設(shè)備，搭配馬里亞納? MariSilicon Y都可以獲得優(yōu)秀的音質(zhì)。

“做芯片，從未寄希望能有奇跡”

日前，一份OPPO創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官陳明永的內(nèi)部講話被媒體報(bào)道出來。在這份講話中，他首先披露了OPPO做芯片的兩點(diǎn)初心：一是為用戶提供更好的體驗(yàn)；二是要有自己的技術(shù)護(hù)城河。

“我們做芯片，從未寄希望能有奇跡。如果有奇跡，一朝之間就能成，那誰都可以做。正因?yàn)楹玫男酒y做，我們做了，才能長期在用戶體驗(yàn)上形成優(yōu)勢。這個(gè)過程不是那么輕松的，需要花時(shí)間，過程中還會(huì)有很多質(zhì)疑，但我們必須保持平常心，尊重客觀規(guī)律，一步一腳印走得扎扎實(shí)實(shí)。同時(shí)，保持長期樂觀和短期謹(jǐn)慎。無論未來出現(xiàn)什么情況，OPPO做芯片這件事都很有意義?！标惷饔涝谥v話中強(qiáng)調(diào)。

姜波也告訴記者，OPPO自研芯片并不是要取代誰，公司所堅(jiān)持的是會(huì)持續(xù)探索，希望能給大家打來更多更有價(jià)值的東西。OPPO現(xiàn)在已經(jīng)建立了超過2000人的芯片團(tuán)隊(duì)，用十年磨一劍的心態(tài)去做芯片。

在他看來，從MariSilicon X到MariSilicon Y的演進(jìn)，不但體現(xiàn)了公司芯片團(tuán)隊(duì)對終端應(yīng)用了解的深入。同時(shí)，這也讓芯片隊(duì)員積累了更多技術(shù)，為公司推出下一代芯片做好了更充分的準(zhǔn)備。

以在馬里亞納? MariSilicon Y上采用的N6RF工藝為例，在前代6nm的基礎(chǔ)上，OPPO進(jìn)一步拓展到了更先進(jìn)的工藝，讓公司具備了拓展先進(jìn)制程下芯片設(shè)計(jì)的專長。這個(gè)工藝和芯片也代表著OPPO掌握了將先進(jìn)制程工藝應(yīng)用于射頻系統(tǒng)的能力，讓公司擁有了在未來創(chuàng)造更多可能的底氣。

“研發(fā)這顆芯片就是做射頻的探索，這是我們很重要的起始點(diǎn)，這顆芯片的基帶部分、數(shù)字部分和射頻部分合在一起的確帶來了一些設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)，但這個(gè)挑戰(zhàn)正是將來在做其他的芯片也要克服的東西，我們也比較好地克服了?！苯ㄕf。

他同時(shí)指出，從這顆芯片開始，OPPO拓寬了以自研芯片為中軸的垂直整合領(lǐng)域，在前一代自研芯片影像整合的基礎(chǔ)上，增加了藍(lán)牙連接的整合，為萬物互融奠定必備的底層連接能力?！?/p>

“我們始終保持著一顆循序漸進(jìn)的平常心，在自研芯片的道路上尊重客觀規(guī)律，隔絕外界的壓力，不妄想彎道超車，堅(jiān)信長期主義，做好了十年磨一劍的準(zhǔn)備。不需要像傳統(tǒng)芯片廠商過多考量成本，我們自研芯片不被營收壓力所限，甚至可以不計(jì)成本地投入技術(shù)研發(fā)和芯片堆料，為用戶創(chuàng)造真正的驚喜和價(jià)值。”姜波強(qiáng)調(diào)。

在他們看來，這是OPPO自研芯片的起點(diǎn)，也是OPPO自研芯片的最佳終點(diǎn)。