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熱點丨OPPO首顆6nm自研NPU芯片或將改變芯片戰局

2021-12-21
來源:Ai芯天下
關鍵詞: OPPO 6nm NPU 芯片

前言:

定制化的傳感器需要SoC做相應的配合,但大的SoC研發周期非常長,傳感器需要的時間非常短,兩者很難尋求平衡。

在通用芯片無法滿足AI對計算影像在算力和能效上的需求時,自研專用的影像NPU是最好的答案。

12月14日,OPPO在未來科技大會上發布首款影像專用NPU芯片——馬里亞納MariSiliconX,采用臺積電6nm先進制程工藝,預計將于明年一季度在高端旗艦FindX系列新品首發搭載。

并且由于市面上沒有任何獨立6nmNPU的參考設計,馬里亞納X從架構設計、核心IP設計、邏輯設計到物理設計均是OPPO自研。

有行業人士解釋道,馬里亞納X是一個由ISP和AI加速器組成的NPU,包含MariLumi影像處理單元和MariNeuroAI計算單元。

與其他應用場景相比,手機計算影像是對算力要求最高的環節,所以芯片優化的方向應該聚焦影像。

在OPPO推出6nm芯片前,國產手機廠商中只有華為與臺積電開展先進制程工藝合作并且量產。

OPPO創始人暨CEO陳明永在2019年指出,要成為世界一流的科技公司,除了產品創新之外,還要更關注核心技術的研發。

OPPO將在未來三年投入500億元的研發資金,關注5G/6G、AI、AR、大數據等前沿技術,包括底層硬件核心技術以及軟件工程和系統能力。

自2019年立項起,OPPO自研芯片經歷兩年多的醞釀,在2021年推出馬里亞納MariSiliconX芯片。

最初在12nm和6nm工藝技術上做評估時,12nm芯片無論是研發周期、基礎IP的可獲取性都好很多,但最后仍是選擇了6nm工藝。

在做這顆芯片開發前,內部得出的結論是,即便有MariNeuro、MariLumi等自研的IP投入,用12nm也很難達到作為終端層面功耗性能極致的要求,因此認為是必須選擇6nm。

四大核心技術亮點

①AI能效突破:這顆NPU帶來了18TOPS的算力,超過蘋果A15;運行OPPOAI降噪模型的速度是達到FindX3Pro(驍龍888)的20倍,能效達到40倍。

②20bit Ultra HDR:最高支持人眼級別的20bit Ultra HDR,能覆蓋100萬:1的最大亮度范圍,是目前行業主流HDR能力(驍龍8、天璣9000)4倍。

③實時RAW計算:RAW域是計算影像的黃金點。馬里亞納X這次的做法是把計算完全前置,把YUV的簡單算法,刷新成針對RAW的復雜的AI算法,這顆芯片是支持20bitRAW計算。

④RGBW Pro:通過雙鏈路的設計和2xRAW計算,實現8.6dB信噪比和1.7倍解析力提升。讓算法在NPU上做到性能的最大化和最優化,這也是OPPO作為手機終端廠商可以達到的差異化的點。

今年已投資9家芯片公司

早在2017年12月,由OPPO 100%持股的上海瑾盛通信科技有限公司注冊成立,這一公司被視為OPPO在半導體領域邁出的第一步。

2019年,OPPO正式成立芯片研發項目。雖然外界關于OPPO造芯傳言不斷,但OPPO方面從未公開回應。

直到去年,OPPO官方才首次公布了在芯片上的一些想法。

根據公開數據不完全統計,2021年以來,OPPO共投資項目22個,其中芯片公司有9家,占40%。

除了仟目激光之外,OPPO還投資了靈明光子、芯德半導體、芯愛科技、銳石創芯、唯捷創芯、威兆半導體等。

其中,靈明光子的光電3D傳感(dToF)芯片,可用于智能手機、智能頭顯和智能家居設備;唯捷創芯是OPPO、小米、vivo等手機品牌的射頻與高端模擬集成電路供應商。這些企業與OPPO的電子消費產業鏈都緊密相關。

OPPO造芯剛起步

雖然OPPO推出了6nm的NPU芯片,但這并不意味著OPPO在芯片領域已經登堂入室,其實OPPO才剛剛起步,所謂的NPU芯片,其實就是手機SoC芯片中負責AI功能的部分。

畢竟研發SoC芯片需要投入大量的資金,且需要漫長的時間,即使強如華為海思,它也是歷經十多年的努力,才在2014年通過麒麟910芯片得到了市場的認可。

NPU也被叫作做AI硬件處理單元,作用是處理海量的AI數據,提高手機的AI運算處理速度。

通俗一點說,NPU能讓手機學習你的拍照習慣和喜好,讓拍照[更聰明],讓手機學習你的使用習慣,變得[更懂你]。

從目前掌握到的信息看,OPPO這枚自研NPU芯片是由臺積電代工的。這樣來看,這枚芯片和華為的海思麒麟芯片比較類似:OPPO負責芯片設計,臺積電負責芯片生產。

由于OPPO不在美國芯片制裁的名單內,美國自然也不會限制和禁止臺積電的代工行為,所以OPPO自研芯片的產能方面應該沒有什么問題。

能否成為第二家海思?

從布局來看,OPPO目前的確有成長為第二家華為海思的潛力。

但就目前來看,OPPO與海思還不屬于同一級別,無論是研發投入還是技術成果,OPPO都需要更多的時間來積累。

另一方面,研發是要講市場、講預算的一件事情,尤其是在半導體芯片市場,更是一局燒錢的游戲。

就目前來看,OPPO的確有成為下一家華為海思的潛力,但是,其過程,仍然需要繼續投入大量的資金用于研發。

    

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