马里亚纳海沟,是人类已知最深的海底,深度达到11千米。这么多年来,人类一直孜孜不倦地在试图探明这最深海沟里面的秘密,却远未到揭示所有未知的时候。 2022年2月24日,OPPO发布了Find X5系列旗舰手机,其中OPPO Find X5 Pro便搭载了以"马里亚纳"之名的OPPO首款自研芯片——马里亚纳 MariSilicon X(后文简称为马里亚纳X)。从这个命名可以感受到,OPPO对自研芯片这件事情的风险、难度和潜在利益都有着清晰的认知,同时它也义无反顾地去做了。 2019年,OPPO便以成立自研芯片团队,宣布3年内投入500亿元。据报道,目前团队规模已经超过了2000人,平均年薪超百万。3年、500亿、2000人、百万年薪……这些惊人的数字,可以看出OPPO对自研芯片的决心有多大。如今,马里亚纳X便是OPPO投下海量资源后结出的首枚硕果。 马里亚纳X芯片有多强? 马里亚纳X芯片到底有什么作用,是否对得起OPPO如此大的投资?相信这是每个读者都好奇的事情。从硬件指标来看,马里亚纳X芯片采用先进的6nm工艺打造,是一枚影像专用NPU,AI算力高达18TOPS。NPU即是"嵌入式神经网络处理器 ",这几年在手机芯片上也并不罕见。理论上来说,NPU可以服务于智能手机的方方面面,为系统流畅度、影像、游戏、音效、续航等等提供AI优化,而AI算力直接影响着优化的效率。 马里亚纳X芯片专门为影像优化而生,OPPO Find X5系列的广告词已经足够突出它的影响力:"一帧影像,动用两块芯片"。这两块芯片,除了最新的高通骁龙8 Gen 1平台外,就是这块马里亚纳X芯片了。能与世界上顶流的多平台移动处理器并称,可见OPPO对它实力的承认与期待。 马里亚纳X芯片主要有四大技术突破。其一,是空前强大的AI计算能效。它的AI算力高达18TOPS,能效比达到11.6TOPS/W,在真实场景中实现两位数的每瓦性能,达成了手机NPU的全新里程碑;此外它还采用双层存储架构,内存子系统传输速度达到万亿比特/秒,大幅减少AI数据交换带来的时延和能耗;专用的DDR带宽速度达到8.5GB/秒,进一步提升影像计算时的能效表现, (左:启用芯片 右:未启用芯片) 有了马里亚纳X芯片,让OPPO Find X5系列针对图像原始信息的实时AI降噪与HDR融合成为可能,从而达到细节清晰、色彩自然、质感优秀的夜景影像能力。从上述的夜景视频截图可以看出,在高度溢出的红色灯光夜景环境里,启用芯片后,溢出的红色被处理干净,吧台上的噪点得到有效抑制,在实时拍摄期间,用户便轻松拍出堪比电影大片质感的影像。 其二,是马里亚纳X芯片行业领先的影像性能。它支持高达20bit的处理位宽以及20bit的Ultra HDR超宽广动态范围,4倍于目前旗舰处理器的能力,为行业设立了HDR手机拍摄的新标杆。 (左:启用芯片 右:未启用芯片) 最大光比达到1,000,000 : 1的超宽广的动态范围能让拍摄设备记录更丰富的信息,强逆光环境也能同时保留高光与阴影处的色彩与细节,保证画面清晰,层次分明。通过逆光的视频截图可以看出,得到马里亚纳X芯片的支持后,薄纱窗帘被高光改掉的细节得到有效还原,类似过度曝光造成的物体偏色也得到补正,整个视频效果更贴合人眼观感,更加自然。 其三是芯片嵌入影像处理链路后的计算黄金点。传统手机拍摄通过计算影像有损后处理,对影像始终有所损坏。马里亚纳X芯片直接将AI算法以及20bit RAW的计算都融入RAW域之中,让AI计算可在不失真的情况下,为整个影像链路输出质量拉满的图像数据,马里亚纳X芯片的实时RAW计算能够带来高达8dB的信噪比提升。 其四是对图像传感器的增强。拥有马里亚纳X芯片之后,OPPO 第一次实现了影像垂直链路的定制整合,通过双通路设计,马里亚纳X 首次实现了对RGBW Pro传感器中RGB和W的分隔处理,释放出RGBW阵列的全部潜力。在传感器尺寸规格没有变化的情况下,实现了8.6dB的信噪比提升,以及1.7倍的解析力提升,大幅增强影像效果。 (左:启用芯片 右:未启用芯片) 这使得手机拍摄的影像,在弱光环境下噪点更少,画面更清晰;在逆光环境中,也能实现更优秀的动态范围。从前置摄像头的视频自拍影像可以看出,拥有马里亚纳X芯片后,首先人脸在逆光下的色彩和光线更加自然,其次对背景的逆光天空以及悬崖的还原不再过曝,更加自然。 总的来看,马里亚纳X芯片拥有超强的硬件性能和软件算法,针对性提升了OPPO Find X5系列的影像能力,特别是夜景以及逆光的影像能力,在去噪点、HDR处理、逆光处理、夜景优化方面有明显的提升,同时这也是这几年影像旗舰通过堆硬件、堆摄像头数量来重点提升的方面。如今,有了马里亚纳X芯片,就有了更聪明的解决方案。 重金投资自研的意义 也许有人会问,虽然有提升,但这真的值得花如此大的代价吗?从笔者的角度,是极为赞赏OPPO自研芯片的挑战的。纵观这十多年的手机行业发展,安卓手机日渐同质化,每年可以看到的新技术,总会快速被各大手机厂商吸收使用,这也让品牌力、产品力变得模糊,这对于厂商来说绝不是一件好事,寻找差异化,特别是独家的差异化,势在必行。 苹果、华为都有自家从无到有再到优的手机芯片发展历史,而它们也因此获得了独家的技术壁垒以及独占的利润,也收获了极高的客户忠诚度。最近几年也有小米尝试自研澎湃芯片、vivo尝试自研ISP芯片,OPPO自然也不会落后。实际上OPPO已经在2019年便组建了团队,500亿、2000人的投入确实下重本,成绩也已经出现,马里亚纳X芯片的表现已经有目共睹。 在OPPO Find X5发布会后的群访中,OPPO高管也直率回答了很多问题。一是马里亚纳X芯片目前只发挥了约30%的性能。笔者看来,这样说明马里亚纳X芯片除了目前的逆光、噪点、夜景优化外,或将能在白天、长焦、微距等各种环境进一步提供更多的能力;二是这次OPPO Find X5 Pro天玑版因为工期、优化种种原因没有赶上马里亚纳X芯片。可以看出OPPO未来还将在更多机型、更多平台上用到马里亚纳X芯片,全方位提升OPPO旗下产品的影像能力,这种独占的技术优势,或将像之前的OPPO"充电5分钟,通话2小时"的快充一样,深入消费者人心,助力OPPO发展的提升。 马里亚纳海沟,是放在人类面前的宝藏,它就在那里,等待着勇士去挑战、去征服、去了解。OPPO对自研芯片的态度同样如此:不能因为困难而不去走自研这条道理,只要下决心去挑战,去坚持,才能结出马里亚纳X芯片这硕果,而未来,还将结出更多硕果。