造芯這件事,,傳統(tǒng)芯片廠商更多考慮的是終端廠商成本與需求的平衡,但OPPO是“加法”思維,用“飽和式”堆料的做法去做芯片,。
芯片競爭進入白熱化,。
12月14日的第三屆OPPO未來科技大會上,OPPO自研的6nm影像專用NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器)芯片面世,,命名為馬里亞納MariSiliconX,。
據(jù)悉,OPPO高端旗艦FindX最新系列,,將率先搭載該芯片,,預(yù)計2022年一季度首發(fā)。
在兩年前的未來科技大會上,,OPPO創(chuàng)始人陳明永說,,要有“十年磨一劍”的信念,勇于邁進研發(fā)“深水區(qū)”,,構(gòu)建最為核心的底層硬件技術(shù),。很顯然,這個核心底層硬件技術(shù)就是芯片,。
“馬里亞納 X只是OPPO自研芯片的一小步,,OPPO未來會持續(xù)投入資源,用幾千人的團隊,,去腳踏實地做自研芯片,。”陳永明說,。
陳永明對OPPO有著怎樣的期待,?OPPO的邊界究竟在哪里?
1
兩個關(guān)鍵問題
馬里亞納MariSiliconX是一款專門用于影像的NPU芯片,,而非通用的SoC(系統(tǒng)級芯片),。其基于DSA架構(gòu),采用臺積電6nm工藝制程。
該芯片集成了OPPO自研的MariNeuroAI計算單元,,提供18TOPs的最大有效算力,,以及業(yè)界領(lǐng)先的11.6TOPs/w的能效表現(xiàn),面向OPPO自研AI算法,,實現(xiàn)最高效的計算加速和功耗優(yōu)化,。相比之下,蘋果A15芯片的算力約為15TOPs,。
“有一個NPU不難,,但在應(yīng)用場景算法約束下,能達到這樣的能耗效率,,是非常難的,。”O(jiān)PPO芯片產(chǎn)品高級總監(jiān)姜波說,。
馬里亞納MariSiliconX集成了自研的MariLumi影像處理單元,,實現(xiàn)HDR性能的新突破。
MariLumi影像處理單元支持最高20bit的處理位寬,,并支持20bitUltra HDR,,是目前旗艦平臺HDR能力的4倍。在即時呈現(xiàn)的畫面中,,最亮與最暗處的亮度對比極值達到100萬比1,,幾乎與人眼的感受無異。
此外,,馬里亞納MariSiliconX可以幫助OPPO重塑無損影像鏈路,,將傳統(tǒng)鏈路在后端完成的AI計算,推向擁有最多原始信息的最前端——RAW域,,為計算攝影的未來發(fā)展帶來革新,。
當然,馬里亞納MariSiliconX并不是要代替主芯片,,而是二者搭配使用,,幫助后者解決一些問題,實現(xiàn)1+1>2的結(jié)果,。
關(guān)于OPPO首塊芯片,,還有兩個問題值得探討,一是OPPO的第一塊芯片為何選擇影像專用方向,?二是為什么是難度更高6nm制程,?
目前,影像功能是手機行業(yè)競爭的一個關(guān)鍵點,。OPPO發(fā)現(xiàn),,通用芯片無法滿足AI對計算影像在算力和能效上的需求,,需要專用的NPU來解決算力與能效問題。此前,,OPPO在影像方面也探索過混合光變等技術(shù),,發(fā)覺仍然存在障礙。他們得出結(jié)論:如果沒有自己的基礎(chǔ)硬件能力,,會受到很多限制,,因此首款芯片選擇了影像NPU。
據(jù)OPPO芯片產(chǎn)品高級總監(jiān)姜波回憶,,一開始OPPO在市場上也看過一些芯片廠商的NPU,,那些產(chǎn)品的最大問題是,無法根據(jù)OPPO的場景與算法,,實現(xiàn)最優(yōu)能耗效率,。
要知道,目前6nm芯片,,國內(nèi)只有華為海思,、OPPO、聯(lián)發(fā)科與阿里可以實現(xiàn)設(shè)計并量產(chǎn),。
事實上,,OPPO也評估過12nm的芯片,相比6nm,,前者研發(fā)周期更短,基礎(chǔ)IP等資源也會更容易獲取,。然而,,12nm亦很難達到終端層面功耗性能極致的要求,甚至做完還不如此前5nmSoC的整體效果,,這樣專門做一個芯片就沒有意義,。
“我們沒有其他選項,必須選擇6nm,?!苯ㄕf。
OPPO造芯,,早已有跡可循,。
在2019年首屆OPPO未來科技大會上,陳明永宣布,,未來三年將投入500億研發(fā)預(yù)算,,除了持續(xù)關(guān)注5G、人工智能,、AR,、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),還要構(gòu)建底層硬件核心技術(shù)以及軟件工程和系統(tǒng)能力。
此后時間不長,,OPPOCEO特別助理在內(nèi)部發(fā)文,,提及OPPO三大計劃,包括軟件開發(fā),、云,,并首次公開關(guān)于自研芯片的“馬里亞納計劃”,前兩者則被命名為“潘塔納爾計劃”和“亞馬遜計劃”,。
2019年10月初,,OPPO就組建了芯片技術(shù)委員會進行資源的管理與協(xié)調(diào)。目前OPPO芯片團隊已有數(shù)千人,,其目標不止芯片,,而是直指全套的自研能力。
芯片也一直是OPPO投資的重要領(lǐng)域,。據(jù)不完全統(tǒng)計,,2021年OPPO投資9家半導(dǎo)體公司,涉及芯片設(shè)計,、封裝,、測試等。
OPPO“造芯”,,不可小覷,。
2
“加法”思維
做芯片并不是一件容易的事,費錢又費力,。
拿OPPO選擇的6nm制程來說,,目前市場上生態(tài)并不發(fā)達,由于缺乏IP,,研發(fā)周期比成熟制程長6-9個月,。此外,6nm以及更先進的制程,,采用EUV光刻技術(shù),,而成熟制程則是DUV光刻技術(shù),前者的成本達到千萬級美金水平,,比12nm的高出2~3倍,。單是一次流片,耗費就達上億元,。
OPPO為何一定要自研芯片,?
單拿首款6nm的影像NPU來說,這意味著OPPO已經(jīng)拿到高階制程的入場券,。
早在2017年,,小米董事長雷軍與微軟CEO薩提亞·納德拉交流時就說過,,“今天的手機之爭就是相機之爭,相機之爭就是AI之爭,?!苯ǖ挠^察是,影像是各廠商從各個層面探索,、創(chuàng)新,、提升的大賽道,除了OPPO,,很多人也在朝這個方向努力,。
事實上,要想做好影像旗艦體驗,,必須打通影像的垂直整合,,未來所有廠商都將面臨這個問題。在姜波看來,,只有把影像鏈路上的各個環(huán)節(jié)控制在自己手中,,才能做好影像。垂直整合中,,最難的是對用戶需求的判斷,。因為一旦判斷失誤,會影響后面設(shè)計芯片的所有配合與設(shè)計工作,。
“得益于OPPO在移動智能設(shè)備多年的經(jīng)驗,,我們清楚知道消費者的真實需求,馬里亞納MariSiliconX補足了OPPO在影像計算單元上的最后短板——缺乏可控的影像專用處理器,?!苯ㄕf。
在OPPO2021年未來科技大會上,,陳明永透露,自研芯片OPPO主要有兩方面考慮,,一是用戶需要,;二是OPPO戰(zhàn)略的必然選擇。
陳明永坦承,,“我們看到,,用戶對手機影像的需求在不斷升級,雖然OPPO有超過10年的影像技術(shù)積累,,但我們走得越深就越發(fā)現(xiàn),,要想真正解決影像的行業(yè)難題、提供超越用戶期待的產(chǎn)品體驗,,就必須從芯片上下功夫,,提供芯片級解決方案,。”
在他看來,,萬物互融時代,,必須通過關(guān)鍵技術(shù)解決關(guān)鍵問題。一家科技公司,,如果沒有底層核心技術(shù),,就不可能有未來;而沒有底層核心技術(shù)的旗艦產(chǎn)品,,更是空中樓閣,。
在2020年的OPPO未來科技大會上,陳明永公布了“3+N+X”的科技戰(zhàn)略,,就是要以芯片切入,,主攻底層核心技術(shù),讓軟,、硬,、服發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢,把用戶體驗的一致性和一貫性真正做好,。
目前,,做高端手機是國產(chǎn)手機的一致選擇。OPPO將其FindX3系列視為高端手機的破局產(chǎn)品,,目標是,,“希望未來600美元以上的市場有三個品牌,而OPPO能夠進入TOP3,?!?/p>
高端手機競爭必然從參數(shù)、配置等層面向研發(fā),、芯片等過渡,。
“整個芯片目前的定位,還是從用戶體驗的角度出發(fā),,解決用戶痛點,。如果我們的能力能夠解決這些痛點,那我們就自然會進一步去做,?!苯ǔ姓J,自研芯片這兩年,,對他們這個建成不久的團隊來說,,挑戰(zhàn)還是蠻大的,尤其是涉及到核心IP的自研,,實現(xiàn)最關(guān)鍵的從0到1,、從無到有,,克服了很多困難。
也因此,,OPPO做芯片的思路與傳統(tǒng)芯片廠商并不一樣,。傳統(tǒng)芯片廠商更多考慮的是終端廠商成本與需求的平衡,OPPO做芯片是"加法"思維,,用“飽和式”堆料的做法去做芯片,,從而提升用戶體驗。
3
第三塊屏幕
陳明永對OPPO的定位是一家科技公司,,而不只是手機公司,,OPPO的邊界也就不是手機,技術(shù)儲備也不會局限于芯片,。
推出自研芯片的同時,,OPPO還發(fā)布了新一代智能眼鏡——OPPOAir Glass。目前,,市面上各種智能眼鏡并不少見,,其痛點在于,用戶往往不得不“二選一”,,在智能與便攜之間抉擇,。要么智能沉重,不方便攜帶,;要么時尚美觀,,卻并不智能。
OPPOAir Glass似乎有意解決這個問題,。
其輕盈小巧,,主體重量不到30g,鏡片厚度僅1.3mm,。此外,,由于采用光波導(dǎo)藍寶石鏡片,擁有1400nit的平均入眼亮度,,單個像素僅4微米的硅基MicroLED顯示屏,,最高亮度可達到300萬尼特。這使得無論室內(nèi)外,,投射畫面的文字與圖像都確保清晰。
體驗方面,,AirGlass除了常見的,,浮現(xiàn)天氣、健康管理,、日程管理等以外,,還加入導(dǎo)航,、AR探店功能。比如,,導(dǎo)航是將線路以文字+圖標的形式浮現(xiàn)在眼前,,AR探店能浮現(xiàn)周邊建筑物距離以及方位。此外,,眼鏡還可實現(xiàn)演講提詞,、實時翻譯等功能。
這不是OPPO第一次發(fā)布手機以外的智能產(chǎn)品,,OPPO以手機為基礎(chǔ),,不斷拓寬其邊界。
2020年未來科技大會上,,亮相的是OPPOX 2021 卷軸屏概念機,、OPPOAR Glass 202 1概念眼鏡與OPPOCybeReal 全時空間計算AR應(yīng)用三款產(chǎn)品。
在OPPO的“3+N+X”戰(zhàn)略中:3是指硬件,、軟件和服務(wù)的基礎(chǔ)技術(shù),,作為一家軟硬服一體化的科技企業(yè),OPPO正持續(xù)提升軟硬服一體化能力,。N是長期構(gòu)建的能力中心,,包括人工智能、安全隱私,、多媒體,、互聯(lián)互通等。X是指差異化的技術(shù),,包含影像,、閃充、新形態(tài),、AR等,。
OPPO將投入戰(zhàn)略性資源打造差異化的技術(shù)點,給產(chǎn)品帶來顛覆性的創(chuàng)新,,從而革新用戶體驗,。
據(jù)陳明永介紹,OPPO聯(lián)合清華大學(xué),,對人類未來的底層需求進行了研究,,結(jié)合OPPO的科技賽道,明確OPPO智慧生活的四大主題,,分別是:智慧文娛,、智慧生產(chǎn)、智慧學(xué)習(xí)和智慧健康,。未來,,OPPO將圍繞四大智慧主題持續(xù)發(fā)力,,為更多用戶提供美好智慧生活。
可以預(yù)見,,未來OPPO將有更多手機之外的產(chǎn)品出現(xiàn),。其中,智能眼鏡將會是一個非常重要的品類,。OPPO判斷,,個人用戶的第一塊屏幕是手機,第二塊屏幕是智能手表,,而泛在現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展將使智能眼鏡成為新的“第三塊屏幕”,。
從手機到智能眼鏡,再到自研芯片,,這是OPPO從手機廠商到科技公司的演進,,也是持續(xù)技術(shù)積累的結(jié)果。
數(shù)據(jù)顯示,,截至2021年9月30日,,OPPO全球?qū)@暾埩砍^73000件,全球授權(quán)數(shù)量超過33000件,。其中,,發(fā)明專利申請數(shù)量超過66000件,發(fā)明專利申請在所有專利申請中占比90%,。據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)發(fā)布2020年國際專利條約(PCT)申請數(shù)量排行榜,,OPPO全球排名前十。
此外,,值得注意的是,,OPPO在AI領(lǐng)域的全球?qū)@暾埑^2550件,主要布局在計算機視覺,、語音技術(shù),、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)等方面,。影像專利全球申請超過9300件,,授權(quán)超過3900件。
當然,,陳明永深知,,做芯片不易,持續(xù)創(chuàng)新更難,,也才有了馬里亞納這個芯片的名字,。不過,他選擇迎難而上,正如OPPO全新的品牌主張:微笑前行,。
“堅持做正確的事情,對的路,,就不怕遠,,不怕難。我想,,無論面對怎樣的困難,,只有前行,才能解決問題,。微笑前行,,是OPPO一路走來的姿態(tài),更是我們面對未來的態(tài)度,?!标惷饔勒f。