自研NPU芯片可能只是壹個開始。
OPPO發布首款自研NPU芯片。
在2004年2月6日舉行的OPPO INNO DAY 2021上,OPPO正式發布了首款自研NPU芯片Mariana Marisilicon X .據OPPO創始人兼首席執行官陳明永介紹,經過三年的研發,這款芯片是OPPO設計並自主研發的首款圖像NPU芯片。據悉,OPPO Find X下壹代新品將首次搭載Mariana X芯片,並將於2022年第壹季度發布,正式開啟旗艦手機+影像專用NPU的通用平臺雙核時代。
據報道,Mariana X采用了臺積電的6納米制程技術,這在目前的芯片行業中相當先進。其AI計算單元MariNeuro完全由OPPO自主研發,采用——人工智能芯片的全新黃金架構——DSA架構,致力於解決用戶關註的畫質問題。
在計算能力方面,Mariana X的AI計算能力最高可達18TOPs,即/18萬億次每秒AI計算。值得壹提的是,蘋果iPhone 13 Pro Max搭載的A15芯片的算力為15.8TOPs。
Mariana X在AI計算單元中集成了專用的片上內存子系統,該子系統僅服務於AI計算,最高可提供每秒萬億比特的吞吐量,是當前手機的十倍以上,打破了“內存墻”問題。此外,Mariana X還配備了獨立DDR帶寬,最高可達每秒8.5GB在SoC的基礎上,系統總帶寬增加了17%。
此外,Mariana X集成了OPPO完全自研的MariLumi圖像處理單元,支持20bit帶寬;它還支持20位超HDR的超動態範圍,這是最先進的通用平臺容量的四倍。因此,它的亮度比可以達到1萬到1。
OPPO芯片產品高級總監姜波表示,Mariana X有四項技術突破:前所未有的強大AI計算能效、行業領先的超HDR、無損實時原始計算以及最大限度發揮傳感器功能的RGBW Pro。這四項技術突破共同構成了開創性的圖像專用NPU,使Mariana X能夠滿足視頻AI的領先性能和完整實時處理,同時兼顧出色的功耗控制並實現極致的能效比。
在芯片產業如此成熟的當下,OPPO為何選擇造芯?陳明永在會上表示,OPPO造芯基於兩個考慮:
OPPO表示,Mariana X是OPPO自研芯片的壹小步。OPPO未來將繼續投入資源,並使用數千人的團隊腳踏實地地制造自己的芯片。
OPPO造芯,是有計劃的。
事實上,OPPO造芯的決心早有苗頭。
在2019的OPPO INNO DAY上,陳明永曾表示“十年磨壹劍”,他敢於進入R&D的“深水區”打造核心底層硬件技術,並表示未來三年R&D總投資將達到500億元。
根據36Kr此前的報道,早在2009年的2011內部文件中就出現了OPPO標桿芯片研發的馬裏亞納計劃。該項目由2009年成立的OPPO芯片TMG(技術委員會)提供擔保。該委員會的主席陳艷曾是芯片平臺部門的負責人,此前曾在OPPO研究院任職。2020年6月5438+10月,Realme和壹加的技術人員也加入了芯片TMG專家組。
2020年2月,OPPO的馬裏亞納計劃進壹步為人所知。當時OPPO CEO特別助理發表了壹篇內部文章《打造核心技術的幾點思考》,提出了三大計劃,涉及軟件開發、雲、硬件(芯片)。文章指出,馬裏亞納計劃意在展示制造硬件的最深層能力,而這種最深層的能力無疑是制造芯片的能力和制造頂級芯片的能力。
“要制造芯片,我們真的必須這樣做。無論是因為OPPO自身的差異化需求,還是因為用戶對全場景技術體驗的需求,抑或是因為手機“軟硬服務”的整合,即使是像高通和谷歌這樣優秀的合作夥伴在現階段也難以支撐。我們的夢想。“OPPO曾在壹篇內部文章中解釋了造芯的原因。
2020年5月,《日經亞洲評論》在壹份報告中稱,“OPPO正在加緊設計自己的移動芯片,包括爭取聯發科等供應商的頂尖工程人才。”報道援引知情人士的話稱,OPPO已從其主要芯片供應商聯發科聘請了多名高管,並從紫光展銳聘請了多名工程師,目的是在上海建立壹支經驗豐富的芯片團隊。
根據時代財經最近的壹份報告,第壹手機研究院院長孫延彪表示,OPPO的芯片子公司澤庫目前擁有2000多名員工,這意味著澤庫已經是“中國第二大芯片設計公司”,僅次於華為海思。
手機廠商齊聚自研芯片領域
近年來,在芯片自主化的大背景下,越來越多的手機廠商開始自研芯片。
“近年來,知名手機品牌都有在未來評估自研芯片的可能性,希望通過自研芯片為消費者提供更接近品牌訴求的良好體驗,進而穩定消費者的品牌忠誠度,例如三星手機、華為手機和蘋果手機。”集邦咨詢的分析師黃郁·荀曾告訴InfoQ,自2019年年中以來,受中美貿易摩擦的影響,各家手機制造商正在加速實現這壹夢想藍圖。
國內方面,除了剛剛發布自研芯片的OPPO外,華為、小米、vivo均在自研芯片賽道發力。
其中,華為的海思麒麟芯片最受關註。海思是華為的芯片部門,是中國最大的芯片設計企業,其手機芯片基本自給自足。近年來,受美國制裁影響,華為麒麟高端芯片生產受到沖擊。去年,余承東表示,由於美國的制裁,華為的麒麟高端芯片在2020年9月15日之後無法制造,它將成為壹首天鵝之歌。
小米首款自研芯片澎湃C1於今年3月亮相。據悉,這款芯片是小米首款專業影像芯片,而且它已經應用在小米MIX FOLD上。預計未來將有更多的手機使用這款芯片。
Vivo首款自研芯片V1已於今年9月亮相。據悉,這款芯片是vivo研發的壹款服務於高速計算成像的專業影像芯片。它是具有特殊規格的完全定制的集成電路芯片。這款芯片V1將在vivo X70系列首發。
在國外,包括蘋果和谷歌在內的許多公司都專註於自研芯片賽道。
從2010年亮相的iPhone 4上的A4芯片,到去年專門為Mac打造的M1芯片,蘋果在自研芯片方面走了很長的路,性能實力確實很強。
今年6月5438+10月,谷歌也推出了首款自研芯片Tensor。谷歌最新的Pixel6和Pixel6Pro手機配備了Tensor芯片。
不過值得壹提的是,蘋果、谷歌和華為都是自研SoC芯片;小米(2855438+0)和vivo(v 1)目前正在開發ISP芯片;OPPO(Mariana X)自研了NPU芯片。
據了解,SoC芯片需要更多的時間和高強度的資金和技術投入,而ISP和NPU芯片的技術難度和投入會相對較低。據騰訊新聞《王千》報道,vivo執行副總裁兼首席運營官胡柏山在接受采訪時表示,“SoC芯片得到了大量投資,高通、MTK等在該行業投入了大量資源。在圖像方面,每個品牌都有自己的方向,不同的方向需要不同的算法來支持。”
在分析OPPO為什麽要做NPU芯片時,知乎主要受訪者莊郝明表示,NPU-AI芯片是競爭熱點,中國廠商的彎道超車機會可能來自NPU:
“每壹代CPU和GPU的性能提升都在放緩,相應地,AI芯片成為新的競爭熱點。”...與之前的CPU和GPU領域相比,中國廠商在NPU領域與海外公司的起點相差不遠,這與過去壹年中國AI廠商的技術算法研發和商業化落地有關,也與中國更大的數據量級和應用場景更相關...說到場景,中國龐大的應用場景和市場也是這壹波NPU在中國快速發展的核心動力之壹,而基於場景的生態建設也是NPU得以廣泛應用的重要前提...考慮到OPPO手機壹直主打的影像功能,NPU的主要應用場景極有可能應該與影像相關。”