OPPO自研芯片大冒险：有钱有人还有耐心

文︱ 王树一

图︱ OPPO、网络

在2021未来 科技 大会（OPPO InnoDay 2021）上，OPPO隆重推出首款自研芯片马里亚纳 X（MariSilicon X）影像专用NPU（神经网络处理器），这是OPPO自研芯片“深海计划”的第一个里程碑。

该芯片采用应用领域专用架构（DSA），对影像处理做出极致优化，内部集成ISP位宽达到20位，高通骁龙一代（ISP位宽为18位）等竞品，实现了目前手机处理影像单元的最高位宽，高位宽ISP带来高动态范围，从现场演示的马里亚纳 X 4K视频处理效果来看，与当前旗舰机型相比，效果有显著提升。

与传统手机影像处理算法在RGB域或YUV域不同，马里亚纳 X将影像处理算法提前至原始数据域（即RAW域），在RAW域处理，能有效避免信息损失，实现无损处理，根据OPPO提供的测试结果，相比传统方法，马里亚纳 X在RAW域处理能带来额外8dB信噪比提升；在图像传感器处理环节，马里亚纳 X支持RGBW Pro模式，实现了对RGB和W通道的分隔处理，最大化每一种像素特性，释放了RGBW矩阵的潜力，在图像传感器尺寸不变的情况下，与传统方法相比，可以提升8.6dB信噪比，解析力也提升1.7倍。

具体到计算能力，采用自研AI计算单元的马里亚纳 X，最高算力达到18TOPS，移动设备对于功耗的要求其实比性能还要严苛，因此OPPO芯片研发团队对该芯片的功耗做了大量优化工作，使其能效比达到11.6 TOPS/W，同样也是业界领先。

OPPO透露，马里亚纳 X采用台积电6纳米工艺，已经完成量产准备工作，将于2022年一季度首发于OPPO新一代Find X系列手机中。

从三年百亿开始

近年来，手机功能创新主导权已经从主芯片公司向整机厂转移，只有具备与大规模终端用户的直接沟通渠道，才能了解市场上真正需要什么，主芯片公司在这方面劣势越加明显，而整机厂自己开发芯片的需求也越强烈，有苹果和华为的成功案例在前，国内手机大厂不乏跃跃欲试者。

但随着手机功能越来越复杂，作为最核心元器件的手机主处理器（SoC）开发难度越来越高。目前旗舰手机处理器均采用当前可用到的最先进工艺，集成晶体管数量超过百亿个，要数千名工程师通力协作两年以上时间才能完成，仅把设计文件提交给晶圆代工厂去制造的流片费用就高达数千万美元，再加上IP购买、工具设备投入、专利授权等费用，从概念提出到正式量产，一款旗舰手机处理器芯片研发成本不低于造车，没有百亿投入最好不要想。

OPPO表示投入的3年500亿并不完全是花在芯片领域，但假设三分之一投入到芯片自研上，至少这个投入量级是对的，旗舰手机芯片研发是碎钞机，三年没有百亿投入，研发出来的产品基本不能用，这样的投入还不如不投入。

在本次发布会上，陈明永表示：“马里亚纳 MariSilicon X只是OPPO自研芯片的一小步，OPPO未来会持续投入资源，用几千人的团队，去脚踏实地做自研芯片。”

OPPO创始人兼首席执行官陈明永

OPPO自研芯片的冒险之旅

在马里亚纳 X发布环节和受访时，OPPO 芯片产品高级总监姜波一度接近哽咽，非常激动。“我们的建团的时间非常短，切入点又很陡峭，坦白说难度非常高，团队每个成员从一开始就承担了极大压力，”姜波说，“我们招的都是经验丰富的人才，如果现做一颗平庸的产品练手整合团队，相对还比较容易。但MariSilicon X，从核心IP到整个芯片前端、后端，包括软件、硬件，全部采用自研方式开发，这是非常大的挑战，理念上又追求极致，2019年我们去定规格设的目标非常高，哪怕到今天最顶级的SOC还做不到（注：指ISP位宽）。”

OPPO 芯片产品高级总监姜波

姜波表示，OPPO芯片工程团队非常辛苦，每天承受着巨大的压力，等到芯片点亮那一刻，自然激动异常。而且自2019年才开始建队，第一颗就采用6纳米工艺，马里亚纳 X却一次流片成功，后续连一道金属层修改（metal fix）都不需要即可量产，这其中研发人员付出的心血与决策者承担的风险可想而知。

姜波举了一个例子，2019年市场上能买到的MIPI（移动影像传输接口）接口IP最高速度只能支持到3.5Gbps，但由于马里亚纳 X指标定的高，需要至少做到4.5Gbps才能适配处理速度，由于没有成熟的商用第三方IP，OPPO团队只能靠自研来实现6纳米工艺下的4.5Gbps MIPI接口。模拟接口模块的性能对于工艺适配要求较多，而仿真通常不能覆盖全部场景，如果以前没有做过6纳米工艺，那么业内通行做法是先采用试车机会（Shuttle，即与多人拼盘购买晶圆厂测试性工程样品流片机会）把设计交给晶圆厂流片来测试设计与工艺的匹配度，测试样片拿回来测试以后，根据测试结果调整设计，设计与工艺匹配有把握以后，再正式流片，即所谓全光罩（full mask）流片。

“由于时间压力，我们把迭代流程完全取消了，这意味着做IP的同事面临非常大的压力。”姜波表示，由于模拟设计工程师超高的能力、经验和责任心，马里亚纳 X中集成的MIPI IP在未做工艺验证的情况下一次性成功，承受了巨大的压力，也体现了强大的能力。

马里亚纳 X首战告捷，确实体现了OPPO芯片军团的战斗力，但正如陈明永所说，这只是OPPO自研芯片的一小步。毕竟，NPU相比手机主处理器还是简化了很多，以海思的实力，也是在迭代数代之后才开始翻身，之前芯片都被视作华为手机的短板。OPPO起点更高，初期投入强度更大，迭代周期可能不需要海思那么长，但如何将这几千人的团队打造成如臂使指、信念统一的真正铁军，将这批芯片人的战斗力真正发挥出来，将是OPPO高管面临的考验。

对待芯片这样基础性技术的研发，一定要有耐心，要做好迭代三五代都可能做不出成功产品的心理准备。好在，从陈明永的话来看，他做好了心理准备。陈明永说：“马里亚纳是世界上最深的海沟，代表着自研芯片之艰难。无论前路多少挑战，我们都将坚持不懈，咬定青山不放松。”

手机创新主导权归于整机厂

前有苹果、华为，后特斯拉、OPPO，整机厂自己开发芯片又成潮流，其实复杂功能的产品定义主导权一直在芯片公司和整机厂商之间摇摆。

在半导体技术刚刚产业化时，独立半导体公司极少，多数是系统厂商（即整机厂）内部设置半导体部门，典型代表如摩托罗拉（后分出飞思卡尔）、飞利浦（后分出恩智浦）和西门子（后分出英飞凌）等，这些公司的半导体部门生成的芯片只供自用，理论上也可以为自家产品提供最优化设计。

但随着半导体产业逐渐成熟，更新迭代技术所需投入不断加大，靠单一公司难以维持相应投入，于是这些系统公司的半导体部门纷纷独立出来，开始向市场上所有潜在客户兜售其产品，这样就需要增加芯片的通用性，代价即成本增加，也难以对单一客户应用做到性能最优化——除非为该客户做定制化开发。但这些代价对当时而言都可以接受，所以在1990年代至2010年代，主流电子产品研发模式为芯片公司定义主要参与与指标，整机厂在芯片公司提供的芯片功能与性能基础上去做二次开发，整机需求通过与芯片公司产品经理沟通来实现。

但随着智能手机出现，情况出现了变化。首先是单一厂商出货量满足了复杂芯片开发的规模要求，从Canalys给出的数据来看，前五大手机厂商2020年出货量均超过一亿部，只有年出货量达到数千万或上亿才能符合用先进工艺开发手机处理器的先决条件——手机芯片产出利润能够覆盖百数十亿计的年研发成本。

再者，以手机为代表的现代智能设备，整机功能拓展方向既广又深，只有一线整机大厂才能积累足够的用户反馈与技术预研，芯片设计公司即便养再多的系统设计人员，也无法建立起类似一线整机大厂那样足够多出货量才能实现的设计反馈机制。这也就是姜波在接受 探索 科技 （techsugar）等媒体采访时，反复强调的系统优势。

“OPPO是终端厂商，更明白用户痛点在哪里，用户场景的价值点在何处，我们会根据应用场景来调整相应的硬件架构，提升能效比，提升有效算力。”姜波说，在手机上堆NPU算力其实不难，只要把面积放大就行，但芯片能效比要做到马里亚纳 X的水平，需要克服非常大的挑战，更离不开整机端同事的密切配合。

马里亚纳 X是OPPO自研芯片的第一步，是非常成功的一步，但确实只是万里长征的第一步，要挑战手机主处理器芯片还有很多难关要翻越。但只要OPPO坚定做好核心技术要有“咬定青山不放松”的恒心，勿忘勿助，给自己团队留出足够长的时间去迭代去成熟，芯片技术加终端能力，无疑将在以后的市场竞争中发挥巨大的威力。

最后，用我在个人社交媒体账号上的一段话作为结尾：

7月14日消息，对于全球头部的智能手机厂商来说，自研的手机芯片早已是一项不可或缺的核心竞争力。不论是在自研手机芯片上早已获得成功的三星、苹果、华为，还是仍在努力当中的小米，以及正准备推出自研手机芯片的OPPO。

参考图，图文无关

关于“OPPO造芯”在业内早已不是秘密。近几年来，OPPO一直持续在芯片领域进行着相应的研发布局和投入，旗下已经成立了多家与芯片设计相关的企业，比如上海瑾盛通信 科技 有限公司、哲库 科技 （上海）有限公司等。此外，OPPO内部还成立了芯片TMG（技术委员会）。

2020年2月16日晚间，OPPO CEO助理发布了一篇名为《对打造核心技术的一些思考》的内部文章，其中涉及软件开发、云，并首次公布了与芯片相关的“马里亚纳计划”。虽然OPPO没有明确说明以此命名的原因，但众所周知，马里亚纳是世界上最深的海沟，以此命名也足见OPPO对于造芯之难的清醒认识。

近日，OPPO中国区总裁刘波接受了媒体采访时透露，OPPO不排除自研芯片，当需要的时候可能就会去做，其核心还是在于去解决问题。

据“问芯”援引来自供应链的爆料称，OPPO首款自研的芯片将会采用台积电6nm工艺代工，可能是一颗简易版的 SoC，也可能会是一款图像信号处理器（ISP）芯片，并且部分 IP 技术或将与国产通信芯片厂商翱捷 科技 （ASR）合作。

根据上个月披露的翱捷 科技 招股书显示，在半导体 IP业务方面，翱捷 科技 自主研发并积累了包含 2G 至 5G 的多模通信协议栈 IP、ISP、LPDDR 2/3/4x、USB 2/3 Phy、PCIe Phy 等 SoC 芯片所需的大部分模拟 IP 及数字 IP，可 运用于各类芯片设计，部分 IP 已向国内知名手机厂商授权。而翱捷 科技 的半导体IP授权业务目前主要客户正是OPPO。此外，在2021年1月，翱捷 科技 还与小米移动软件签署了 IP 授权协议，授权的IP也主要为ISP相关IP。

基于此，我们不难猜测，OPPO的首款手机芯片确实可能只是一颗手机ISP芯片，结合OPPO自己的ISP算法，可以作为手机主控芯片的协处理器，帮助手机进行更精细、更先进的图像处理，类似于小米此前推出的澎湃C1。

不过，如果仅仅只是一颗ISP芯片，似乎没有太大的必要用到6nm的制程，毕竟作为第一款芯片，采用高端制程，不仅会带来投入成本的大幅提升，同时难度也将会增加，风险也较大。根据预计，仅开一次光罩费用就高达1500万美元，如不成功这1500万美元就等于是打水漂了。

另外值得一提的是，翱捷 科技 自研的5G基带芯片已成功流片，最快年底将量产。那么OPPO的后续如果将推出手机SoC芯片，可能也将会考虑集成翱捷 科技 的5G基带IP或者外挂翱捷 科技 的5G基带芯片。

编辑：芯智讯-浪客剑

出色的视觉处理方案为创新的屏幕体验保驾护航

上海2021年12月15日 /美通社/ -- 领先的创新视频和显示处理解决方案提供商Pixelworks，Inc.（纳斯达克股票代码：PXLW）逐点半导体，与全球领先的智能设备制造商和创新者OPPO于今日共同宣布，OPPO首款可折叠智能手机Find N采用了Pixelworks的高效色彩与亮度校准技术，让用户在领略“手机变平板”的新奇屏幕体验的同时，享受始终如一的真实色彩和舒适观感。

可折叠手机的概念在前几年就已提出，也陆续有许多厂商推出相关产品对于视频和 游戏 爱好者而言，可折叠手机不仅可以提供类似平板的大屏 娱乐 体验，而且方便携带，在真正意义上实现了手机和平板合二为一的愿景然而可折叠手机从概念到技术的实现并不简单，需要克服不同的关卡，比如折叠的方式与屏幕保护的平衡，如何处理屏幕折叠后的折痕，以及折叠屏在颜色和亮度的呈现上如何始终保持真实和舒适的观感此次OPPO Find N的推出, 也是对这些挑战所做出的一次应答。

新款OPPO Find N可折叠手机配备展开达7.1英寸的主显示屏, 采用LTPO 技术，拥有1Hz-120Hz自适应刷新率，支持分辨率达1792*1920 像素 该款手机搭载最新的高通 骁龙TM 888移动平台，以及Pixelworks逐点半导体高效色彩校准技术，为折叠屏的优质视觉效果呈现提供强大支持。

Pixelworks逐点半导体的视觉显示技术为OPPO Find N在屏幕显示质量（含折叠屏及外侧小屏）上提供了以下卓越的性能：

绝对色彩准确性 -- 每部OPPO Find N可折叠手机的屏幕均采用Pixelworks专利的显示校准技术进行工厂校准，其平均Delta E

专业的亮度校准 -- 人的肉眼以不成比例的方式捕捉亮度，人所感知的光线很多时候只是摄像机所捕捉的亮度的一部分。因此显示器在解读原图色彩并呈现于屏幕时，往往需要进行gamma校正以响应人类视觉的特性，从而更符合真实的观感。Pixelworks的亮度校准技术可通过在不同色彩模式下将gamma值维持在2.2（gamma 值为2.2的显示器可以产生几乎最佳的颜色，被用作图形和视频专业人员的标准）, 以保证肉眼在屏幕上所看的到颜色与真实世界所见几乎无异，以确保图像原意的精准表达。

低亮度下的色彩校正 -- Pixelworks的视觉显示技术可调用3D LUT进行精确的颜色校准工作，从简单的gamma值、颜色范围和追踪错误，到修正高级的非线性属性、颜色串扰、色相、饱和度、亮度，实现全立体色彩空间的控制，即使在环境光发生变化时，屏幕显示的色彩始终自然真实。

Pixelworks逐点半导体手机产品事业部总经理Leo Shen（沈磊）说道：“很高兴能参与并见证OPPO首款可折叠手机Find N 的推出手机市场竞争激烈，头部玩家往往需要不断迭代、创新和颠覆，才能始终保持竞争优势OPPO在影像领域的成绩有目共睹，在可折叠屏以及未来卷轴屏的 探索 也不断深入 我们很荣幸能够参与OPPO Find N的创新之旅，也希望将最佳的屏幕视觉体验带给每一位OPPO用户”

上市时间

最新发布的OPPO Find N智能手机将于2021年12 月23日正式开售

OPPO简介

OPPO于2008年推出第一款“笑脸手机”，由此开启 探索 和引领至美 科技 之旅今天，OPPO 凭借以Find X 和Reno系列手机为核心的多智能终端产品，ColorOS *** 作系统，以及 OPPO Cloud、OPPO+等互联网服务，让全球消费者尽享至美 科技 OPPO 业务遍及全球40多个国家和地区，拥有6大研究所和4大研发中心，并在伦敦设有全球设计中心超过4万名OPPO员工共同致力于为人们创造美好生活。

Pixelworks逐点半导体公司简介

逐点半导体成立于2004年，是纳斯达克上市公司Pixelworks Inc. （Nasdaq：PXLW）在中国的控股子公司逐点半导体专注于手机视觉处理芯片，视频转码芯片和3LCD投影仪主控芯片及实施方案的开发和设计，是业内领先的创新视频和显示处理解决方案提供商。

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