七匹狼鞋子，传世经典广告语

<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>2021年(nian)國(guo)產(chan)手(shou)機(ji)廠(chang)商(shang)的(de)芯(xin)片(pian)之(zhi)爭(zheng)：各(ge)有(you)突(tu)破(po) 未(wei)來(lai)可(ke)期(qi)

最(zui)近(jin)的手机圈(quan)有幾(ji)個(ge)事(shi)比(bi)較(jiao)火(huo)，第(di)壹(yi)个就(jiu)是(shi)當(dang)下(xia)最新(xin)、性(xing)能(neng)最強(qiang)的移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)平(ping)臺(tai)——驍(xiao)龍(long)8Gen1被(bei)MOTO首(shou)發(fa)，價(jia)格(ge)打(da)到(dao)不(bu)到3000元(yuan)的區(qu)間(jian)，網(wang)友(you)戲(xi)稱(cheng)不讓(rang)後(hou)来者(zhe)有活(huo)路(lu)；再(zai)者，就是華(hua)為(wei)和(he)OPPO发布(bu)新一代(dai)的折(zhe)疊(die)屏(ping)手机，接(jie)下来vivo、一加(jia)、realme都(dou)可能跟(gen)進(jin)，让2022年可能成(cheng)为折叠屏手机的爆(bao)发年……

而(er)一直(zhi)飽(bao)受(shou)争議(yi)的“国产芯片”問(wen)題(ti)，在(zai)小(xiao)米(mi)、vivo等(deng)发布相(xiang)關(guan)新产品(pin)后卻(que)沒(mei)有引(yin)发應(ying)有的关註(zhu)熱(re)潮(chao)，为什(shen)麽(me)這(zhe)几款(kuan)芯片产品技(ji)術(shu)含(han)量(liang)難(nan)入(ru)鍵(jian)盤(pan)黨(dang)們(men)的法(fa)眼(yan)，還(hai)是說(shuo)他(ta)们根(gen)本(ben)没有意(yi)識(shi)到这几款新品會(hui)對(dui)中(zhong)国未来芯片产業(ye)（數(shu)據(ju)處(chu)理(li)、AI处理、圖(tu)像(xiang)处理）产生(sheng)什么樣(yang)的深(shen)遠(yuan)影(ying)響(xiang)？在我(wo)们看(kan)来，任(ren)何(he)一棟(dong)高(gao)樓(lou)大(da)廈(sha)的崛(jue)起(qi)，前(qian)面(mian)必(bi)定(ding)有不少(shao)的大坑(keng)要(yao)填(tian)上(shang)，就像OPPO把(ba)自(zi)研(yan)芯片項(xiang)目(mu)称为“馬(ma)裏(li)亞(ya)納(na)”一样，可能在他们看来，我们與(yu)芯片技术先(xian)进国家(jia)之间在差(cha)距(ju)，就像这个太(tai)平洋(yang)的深溝(gou)一样……

先说一下“马里亚纳計(ji)劃(hua)”

马里亚纳海(hai)沟，最深处距離(li)地(di)表(biao)有11034米，平均(jun)深度(du)超(chao)過(guo)8000米，是世(shi)界(jie)上已(yi)知(zhi)的最深的沟壑(he)。而OPPO在三(san)年前，也(ye)給(gei)自己(ji)挖(wa)了(le)个巨(ju)深的坑——自主(zhu)研发芯片，並(bing)命(ming)名(ming)为马里亚纳计划。

三年后的今(jin)天(tian)，这个坑正(zheng)在被OPPO一點(dian)点填滿(man)。“雖(sui)然(ran)整(zheng)个过程(cheng)只(zhi)有一千(qian)多(duo)天，却漫(man)長(chang)得(de)像是没有盡(jin)頭(tou)的路一样……”一个项目研发人(ren)員(yuan)在发布会后曾(zeng)向(xiang)我们坦(tan)言(yan)研发过程中的艱(jian)辛(xin)。

12月(yue)14日(ri)，OPPO在2021 INNO DAY上发布了首款自研芯片——影像專(zhuan)用(yong)NPU芯片“马里亚纳X”，这是OPPO马里亚纳计划啟(qi)动3年来的首个落(luo)地成果(guo)，也是全(quan)球(qiu)首顆(ke)专門(men)針(zhen)对影像優(you)化(hua)的专用NPU芯片。

但(dan)凡(fan)能自主研发出(chu)芯片，这背(bei)后一定是經(jing)歷(li)过刀(dao)山(shan)火海一样的一場(chang)硬(ying)仗(zhang)。所(suo)以(yi)在发布会上，一向低(di)調(tiao)的陳(chen)明(ming)永(yong)tony在发布会上都有種(zhong)繃(beng)不住(zhu)了的感(gan)覺(jiao)，他说“2019年，我们说要有十(shi)年磨(mo)一劍(jian)的勇(yong)氣(qi)，勇於(yu)踏(ta)入研发深水(shui)区。历時(shi)三年，現(xian)在我可以说，我们踏入深水区的第一步(bu)就是这颗芯片。”

不止(zhi)tony动了情(qing)，聽(ting)说坐(zuo)在前排(pai)的研发參(can)与人员很(hen)多是真(zhen)的淚(lei)目了，“向上者”，“深水区”、“爬(pa)坡(po)者”，这些(xie)听起悲(bei)壯(zhuang)、頗(po)有点老(lao)幹(gan)部(bu)風(feng)的詞(ci)頻(pin)繁(fan)出现在OPPO这家给大眾(zhong)印(yin)象(xiang)还是活潑(po)、时尚(shang)为主的感知的企(qi)业身(shen)上，畫(hua)风多少有点那(na)么让人觉得有点反(fan)差萌(meng)。

而在会后，OPPO 芯片产品高級(ji)總(zong)監(jian)姜(jiang)波(bo)等高管(guan)也接受了第一觀(guan)点等媒(mei)體(ti)的专訪(fang)，就OPPO芯片研发背后的故(gu)事做(zuo)了更(geng)多解(jie)讀(du)。

OPPO 芯片产品高级总监姜波、OPPO XR 技术总监徐(xu)毅(yi)

为什么OPPO要單(dan)獨(du)造(zao)一颗NPU芯片？

现任OPPO芯片产品高级总监姜波，此(ci)前曾二(er)十多年供(gong)職(zhi)于高通(tong)，2019 年加入 OPPO芯片團(tuan)隊(dui)。他表示(shi)，马里亚纳 MariSilicon X 芯片組(zu)包(bao)括(kuo) IP、前端后端这些所有全部自研，这本身是个非(fei)常(chang)大的挑(tiao)戰(zhan)。

OPPO造出的这独立(li)于AP芯片的影像专用芯片，采(cai)用台積(ji)電(dian)的6nm先进制(zhi)程工(gong)藝(yi)，微(wei)架(jia)構(gou)部分(fen)由(you)“马里亚纳 MariNeuro”自研AI计算(suan)单元、“MariLumi”自研影像计算单元、配(pei)套(tao)的影像专用內(nei)存(cun)子(zi)系(xi)統(tong)和I/O组件(jian)组成。

这颗芯片核(he)心(xin)聚(ju)焦(jiao)影像AI算法与HDR（高动態(tai)範(fan)圍(wei)图像）的提(ti)升(sheng)，擁(yong)有18TOPS@int8的计算能力(li)，在AI算力上已超越(yue)蘋(ping)果A15 SoC处理器(qi)。而且(qie)，即(ji)便(bian)算力大幅(fu)提升，能效(xiao)比控(kong)制的也相当给力，官(guan)方(fang)測(ce)試(shi)数据顯(xian)示，OPPO Find X3 Pro的通用NPU僅(jin)支(zhi)持(chi)4K 2幀(zhen)的AI運(yun)算，功(gong)耗(hao)为1.693W，而“马里亚纳 MariSilicon X”运行(xing)4K 40帧画面AI运算时，功耗仅0.797W，新的NPU芯片整体能效比提高了約(yue)40倍(bei)。

根据官方对比数据，在“马里亚纳 MariSilicon X”上运行AI降(jiang)噪(zao)模(mo)型(xing)，比Find X3 Pro（骁龙888）快(kuai)20倍。基(ji)礎(chu)算力和能效低外(wai)，“马里亚纳 MariSilicon X”还將(jiang)影像原(yuan)始(shi)处理数据运輸(shu)和计算的位(wei)寬(kuan)提高到20bit也就是芯片到CMOS的通信(xin)道(dao)路擴(kuo)宽，数据傳(chuan)输能力大幅度提升。

得益(yi)于这颗独立芯片，手机可以首次(ci)實(shi)现“4K+20bit RAW+AI+Ultra HDR”的计算攝(she)影处理水平，而这一道技术门檻(kan)樹(shu)立了手机摄影的新標(biao)桿(gan)。

在姜波看来，业界对NPU每(mei)家态度都不一样，從(cong)事半(ban)導(dao)体行业多年的他認(ren)为：“NPU在整个行业里面臨(lin)兩(liang)个问题。一是NPU应該(gai)用来做什么。第二个问题是NPU应该怎(zen)么做。我们今天談(tan)的马里亚纳 X给出了答(da)案(an)。”

在OPPO的字(zi)典(dian)里，首先，计算摄影是对机器算力在 各种应用下要求(qiu)最高的一快，所以NPU应该去(qu)承(cheng)擔(dan)这种特(te)別(bie)重(zhong)要的工作(zuo)，在手机上专芯专用或(huo)者优化的方向以完(wan)成计算影像的处理。

而怎么去让NPU发揮(hui)出应有的水平呢(ne)？姜波表示：“应该根据应用场景(jing)真正把它(ta)的有效算力釋(shi)放(fang)出来，所以它的能效是跟应用场景相关的。做一个通用型的NPU，其(qi)实它很难聚焦某(mou)一个应用场景。OPPO是终端厂商，我们更明白(bai)，用戶(hu)痛(tong)点在哪(na)，用户场景的价值(zhi)点在哪。所以我们会根据这个应用场景去相应的設(she)计我们的硬件架构，去提升它的相应的能效比，換(huan)句(ju)話(hua)说提升有效算力。其实我在演(yan)講(jiang)图片里面对比的最高算力，那个最高算力在手机NPU上去堆(dui)的话是很容(rong)易(yi)的一件事，妳(ni)把芯片面积逐(zhu)漸(jian)加大就好(hao)了。但是芯片的能效真正要做到这么高是非常大的挑战。”

翻(fan)譯(yi)过来就是，OPPO知道用户最在意的是拍(pai)照(zhao)和拍視(shi)频，这事兒(er)其他厂商也知道，如(ru)果只是簡(jian)单地把Soc面积做大，提高NPU的算力是一种做法，但能效比控制会非常差，最终消(xiao)費(fei)者使(shi)用体驗(yan)就是拍摄时发燙(tang)、掉(diao)电快等。

而近两年大家也往(wang)摄像模组上堆硬件，但是因(yin)为这些都来自有限(xian)的那么几家供应商，有时候(hou)甚(shen)至(zhi)型號(hao)都一样，哪怕(pa)軟(ruan)件協(xie)同(tong)苦(ku)下功夫(fu)，差異(yi)化也就那样，大家在第三方平台拍照分数差距越来越小就是一个明證(zheng)。

在传感器、相机模组堆砌(qi)和手机空(kong)间局(ju)限性的矛(mao)盾(dun)交(jiao)織(zhi)下，同时，定制传感器和Soc研发周(zhou)期本身的不同步也导致(zhi)这條(tiao)路很难走(zou)通，要獲(huo)取(qu)更好的影像效果，手机摄影天花(hua)板(ban)似(si)乎(hu)已经見(jian)頂(ding)。但OPPO独立NPU的这一操(cao)作显然独辟(pi)蹊(qi)徑(jing)，再一次拉(la)高了行业技术上限。

OPPO一次流(liu)片就成功，有多难能可貴(gui)？

据了解，OPPO的6nm芯片是一次流片成功。这有多难能可贵呢？

据行业人士(shi)传言，之前小米連(lian)續(xu)三次流片均告(gao)失(shi)敗(bai)，而当OPPO一次流片就成功的消息(xi)传到雷(lei)軍(jun)那，雷军在公(gong)司(si)大发雷霆(ting)“为何人家一次就能成功？”

OPPO是2019年才(cai)開(kai)始造芯，小米2014年就和与聯(lian)芯科(ke)技投(tou)資(zi)成立松(song)果电子进行手机芯片研发，小米研发的AP芯片，一直未见起色(se)。

玩(wan)笑(xiao)歸(gui)玩笑，但是笑过之后，大家意识到这件事突然就變(bian)得嚴(yan)肅(su)起来了！当然，芯片研发本身也是一件严肃的事，而要想(xiang)一次流片成功，更不能有半点的水分和儿戏。

先解释下什么叫(jiao)流片，当一颗芯片电路设计完成后，都会试生产几片或者几十片来供测试和验证，相当于第一次把图紙(zhi)落地成产品，如果产品成功那么后续就可以依(yi)葫(hu)蘆(lu)画瓢(piao)照著(zhe)模子量产。如果失败，就需(xu)要找(zhao)到原因并针对性优化设计。

而流片成本很高，主要是设计成本和设備(bei)的费用较贵。设计芯片电路图的费用先不谈，这肯(ken)定是需要大量工程師(shi)的辛苦付(fu)出。

而一枚(mei)芯片的生产往往要经过上千道工艺，而剛(gang)开始很多工艺都需要验证，比如檢(jian)验电路是否(fou)達(da)到设计的性能和功能要求。当然，还有生产芯片的配套的新设备贵，生产周期长，每一步都需要反復(fu)考(kao)量，比如新设备研发时可能突然发现某个地方修(xiu)改(gai)可能会取得更好的效果，但这种修改也可能增(zeng)加芯片的不確(que)定性，所以就必須(xu)先小規(gui)模试产，如果不试验直接大批(pi)量生产，一旦(dan)有问题将損(sun)失慘(can)重。所以必须流片，流片的成本达几千萬(wan)上億(yi)也就稀(xi)松平常。

当然，验证成功后大规模生产芯片时也叫流片，而这个时候往往是工艺验证都走完了，大规模生产成本也就攤(tan)薄(bo)了，只是大家大多数默(mo)认的费用昂(ang)贵的流片是前期少量芯片落地验证的过程。

而OPPO一次能流片成功，既(ji)是老天爺(ye)賞(shang)飯(fan)吃(chi)，更是几千团队通宵(xiao)达旦奮(fen)进的結(jie)果。姜波表示，他来到OPPO 之后感受很深的就是OPPO对产品極(ji)致的追(zhui)求的理念(nian)，这个理念牽(qian)涉(she)到芯片团队本身产品的包括一些性能指(zhi)标、功耗指标，也包括研发日程和进度。

早(zao)在2年多前，OPPO就高调表示将投入500亿用于芯片研发。而那时候也开始大量招(zhao)聘(pin)人才，当时的OPPO的人才招聘信息就有SoC设计工程师、芯片数字电路设计工程师、芯片验证工程师、芯片前端设计工程师等职位。

国产厂商的競(jing)争终于进入了高階(jie)阶段(duan)

“华为还是技术功底(di)比较紮(zha)实的，华为的GPU加速(su)技术是华为独家的。至于其他的所謂(wei)黑(hei)科技，我不是说哪一家不行，都是供应商供的，都在那裝(zhuang)什么孫(sun)子呢？我们都是方案整合(he)商”。2018年羅(luo)永浩(hao)曾在一檔(dang)節(jie)目中扯(che)下了手机行业的遮(zhe)羞(xiu)布，很直接地揭(jie)露(lu)了血(xue)淋(lin)淋的事实，除(chu)了华为之外，当时很多厂商基本都是在使用同一批技术、同一批方案、同一批供应商、同一批零(ling)部件。

我们前些天也可以看到，都2021年了，各家依然在为了争高通骁龙旗(qi)艦(jian)芯片的真首发大打出手，争当“親(qin)儿子”的悲劇(ju)依然在上演。

其实中国国产品牌(pai)早就苦芯久(jiu)也！

放眼当前旗舰高端手机，苹果、三星(xing)和华为之外，無(wu)一例(li)外都是高通芯片。而高通为了平衡(heng)各家关系以及(ji)壓(ya)制竟(jing)对，每年最高端的处理器芯片派(pai)发要求往往会利(li)字当先，同时也可能会排排坐吃果果。而手机终端的研发进度各家的研发和产品上市(shi)节奏(zou)完全受制于人。比如2016年骁龙820推(tui)遲(chi)发布日期，国产手机只能按(an)下慢(man)动作键等待(dai)。

还有高通芯片的壟(long)斷(duan)，也让大家吃了很多虧(kui)，比如2015年小米Note、一加2用了高通骁龙810因为高功耗而获得大量用户吐(tu)槽(cao)。

其实最早在智(zhi)能手机刚起步的2011年的时候，市面手机芯片選(xuan)擇(ze)余(yu)地很多。

比如华为P1 当时用德(de)州(zhou)儀(yi)器OMAP4460芯片，魅(mei)族(zu)M9和MX3等多代旗舰用的三醒(xing)芯片。vivo X1芯片MT6577是联发科的，小米3也用的英(ying)偉(wei)达的Tegra 4处理器。

但后来，这些处理器因为各种原因而消亡(wang)：比如曾CPU都优于高通的德州仪器2012年因为没法生产基帶(dai)组件，退(tui)出了手机市场；三星受限于半导体产能问题，自研芯片对外銷(xiao)售(shou)收(shou)縮(suo)，主要供三星用（仅魅族还获得少量三星芯片），后来Galaxy S和Note两大系列(lie)也逐渐轉(zhuan)战高通陣(zhen)營(ying)；英伟达2014年宣(xuan)布其Tegra芯片不再用做手机，而是转到遊(you)戏设备和車(che)机，当然核心原因是芯片基带性能达不到用户期待导致市场太小。

这些年，“高通稅(shui)”收割(ge)了一批又(you)一批品牌。英伟达、博(bo)通、愛(ai)立信、ADI等众多大厂都因为缺(que)乏(fa)基带处理器技术，不得不放棄(qi)手机市场，并成为被收割的对象，哪怕强勢(shi)如苹果，也得乖(guai)乖给高通服(fu)软。

但隨(sui)着复雜(za)的国際(ji)形(xing)势，科技竞争上升到前所未有的高度，而科技企业的战鬥(dou)也在升維(wei)，大家已经意识到，手里不能不有点核心技术了。

这些年几大手机厂商也就华为手机因为自研处理器， 尤(you)其华为从麒(qi)麟(lin)960起每一代性能穩(wen)步提升，2019年的麒麟990已与同期的高通骁龙855/865芯片性能可以掰(bai)掰手腕(wan)了。

这些年华为一方面树立起科技硬实力的口(kou)碑(bei)，同时自主的麒麟芯片也较早地让自研的ISP和NPU实现了图像处理能力的大升级，让华为手机拍照得到人民(min)的廣(guang)泛(fan)认可，附(fu)加巴(ba)龙基带的能力，让华为手机的信号和拍照能力都得到了极大的话語(yu)權(quan)。

目前国内拥有自主芯片设计能力的企业仅有华为海思(si)、联发科和紫(zi)光(guang)展(zhan)銳(rui)。而具(ju)备6nm以内的芯片设计能力的企业則(ze)更少。

小米、vivo和 OPPO等国产厂商前些年开始逐步自研影像处理芯片ISP，2021年初(chu)小米发布首颗ISP芯片澎(peng)拜(bai)C1,用在高端折叠屏机型MIX Fold上，9月vivo X70 Pro+搭(da)載(zai)了自研的ISP芯片vivo V1。2019年才开始研发芯片的OPPO，则在2年多后发布了第一款NPU独立芯片，将极大优化现有手机的拍照能力。

虽然大家都还没到AP芯片、基带芯片等的高度，虽然距离徹(che)底“去高通化”还比较遙(yao)远，但凡事得一走一步来，一步登(deng)天取得手机Soc的自主权也不符(fu)合科學(xue)规律(lv)。好在对国产手机来说，已经明白了一个鐵(tie)的事实，前路坎(kan)坷(ke)却依然要咬(yao)牙(ya)堅(jian)持，尤其要拿(na)下高端市场，必须手里得有点硬貨(huo)。

寫(xie)在最后：用一位精(jing)通技术的网友的话来进行结尾(wei)，也許(xu)是对OPPO的马里亚纳计划最好的注解：OPPO的这套芯片将原本90%由芯片组平台ISP部分应该承担的工作接了过来，相同的工作强度功耗下降了多个量级。对比某友商的同類(lei)型芯片就是一个舶(bo)来品，作用也仅仅只是对于影像，具体点就是对于夜(ye)光和成像的一些改进加持，而华为海思近期发布的ISP是针对监控系统的产品，跟手机产品沾(zhan)不上任何的关系。

说到这里，你们如果还对OPPO的马里亚纳计划没有一点敬(jing)畏(wei)感，那就真的应了键盘俠(xia)们的那句话了：他们不是“侠”，是失去理智和判(pan)断力的惡(e)魔(mo)，以正義(yi)之名討(tao)伐(fa)正义，以善(shan)良(liang)之义扼(e)殺(sha)善良。

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