在X80亮相之前,vivo憑藉第二代雙芯,先讓聯發科贏麻了

机器之心發表於2022-04-21
近兩年來,還沒有過一款國產晶片像 V1+ 一樣讓人如此期待。
你有多久沒換手機了?

不知何時開始,在旗艦手機的釋出會上,各家廠商都會著重強調晶片的功耗調教能力。由於製程工藝停滯等原因,2022 年的手機晶片效能提升有限,甚至出現功耗持續升高的情況,旗艦手機陷入了同質化競爭的困境,銷量比起往年降低了不少。

對於各家大廠來說,在硬體引數上的內卷收效越來越低。打造差異化能力的「獨立自研影像晶片」是最有希望的方向。

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手機自研晶片是一條高風險高回報的路,但除了華為麒麟,我們仍然很少看到自研晶片推動手機成功佔領高階市場的案例。最近一段時間,vivo、OPPO、小米等國內廠商都在積極佈局晶片的研發,以期在市場中擁有更高話語權。

去年 9 月,搭載自研影像晶片 V1 的 vivo X70 系列正式釋出,這顆國內首款專業影像晶片歷時 24 個月研發,帶來的高效能、低功耗、低延時影像體驗讓人眼前一亮。

時間僅過去半年多,第二代晶片就要亮相了:4 月 25 日,vivo 即將釋出搭載全新自研晶片 V1+ 的旗艦手機 X80 系列。

X80 系列釋出之前,在一場技術溝通會上,vivo 提前向媒體披露了新一代自研晶片 V1+ 的重要資訊。

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這顆搭載於 X80 系列上的 vivo 自研晶片 V1+ 效能相較 V1 有了大幅提升,它具備獨立執行影像處理演算法的能力,還突破性地在效能與顯示領域實現了大規模應用,可以有效提升遊戲與影片的視覺體驗,應用範圍更多,效率也更高。

「vivo 自研晶片 V1+ 不僅做到了在影像層面的再次進化,還突破性地將晶片運用在效能與顯示領域,做到一芯二用。」vivo 執行副總裁胡柏山說道。

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硬體級計算攝影的再次升級

因為感光器件尺寸的限制,手機影像技術的發展很大程度上取決於透過 AI 演算法提高相機能力的「軟實力」。在手機只有一顆晶片的時代,計算攝影演算法一般執行在 CPU、GPU、NPU 等通用計算單元上。這些技術引發了手機攝影能力的快速提升,但也有其缺陷:在影像處理任務中,大量算力被浪費在排程等工作上。隨著手機攝影對 AI 的依賴越來越大,算力成為了限制影像進步的瓶頸。

獨立晶片就是為了解決算力瓶頸問題而出現的。vivo X 系列在國產手機中的定位是移動影像領域「天花板」,毫無疑問,V1+ 在影像能力層面有著大幅的升級。

V1+ 是一塊將 3D 實時立體夜景降噪、MEMC 插幀和 AI 超分(AISR)三個手機影像上最消耗效能的演算法,硬體化封裝到了一塊積體電路里的 ASIC 晶片中。

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相對於通用性更高的 CPU 和 GPU,專精化的 ASIC 晶片在完成特定任務時效率更高。升級後的 V1+ 晶片將 vivo 演算法持續硬體化,透過創造性的 CPU、GPU 聯合排程讓整機發揮出了最佳效能。

從規格來看,vivo 將一塊等效 32MB 主機級別的 SRAM(靜態儲存)整合在 V1+ 上實現了最高的運算效能,實際資料吞吐速度可維持在約 8GB/s,功耗降低了 72%。

基於硬體的更新,V1+ 相比上代晶片在三個方面實現了提升:支援行業全部旗艦平臺,實現了更深入的精細調優,同時也將晶片的能力擴充套件到了更廣泛的場景。

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在夜景拍攝時,V1 晶片可以進行實時的 FHD 60FPS MEMC 運動預估插幀補償,提高使用者在夜景拍攝時的創作空間。V1+ 則進行了更深入的精細化調優,能實現小於 1lux(勒克斯)環境的極夜影片功能。

這是一個什麼概念?我們一般室內日光燈亮度大概為 100lux,20 釐米外燭光的亮度大約是 10~15lux。V1+ 加持的 X80 系列手機能夠在幾乎肉眼伸手不見五指的環境中,持續拍出高幀率的清晰影片。

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vivo 表示,想要在極暗環境下拍出 X80 系列所能實現的成片結果,需要強大的影片降噪演算法,結合 V1+ 所特有的高速、低功耗記憶體管理系統,以及攝像頭模組、主晶片等各方面的協調配合。這些技術大多是 vivo 自研,目前看來還沒有其他品牌的機型能做到類似的效果。

此外,vivo 還把 V1+ 晶片的加持擴充套件到了更多鏡頭和應用場景上。在一些非常昏暗的環境中,前置攝像頭、超廣角攝像頭的影片拍攝也能透過 V1+ 進行處理。

總而言之,獨立晶片能為 X80 系列帶來全時段、全焦段的效能加持。

同樣的晶片,最強的體驗

vivo 產品經理韓伯嘯此前透露,vivo X80 系列會首發一項 GPU 新技術,並表示聯發科團隊曾進駐 vivo,雙方投入 300 人,經過 350 天研發週期大幅革新了軟體通路架構,將 V1+ 晶片與天璣 9000 調通,使 vivo X80 系列成為了「表現最好的天璣 9000 旗艦」。在合作調優的過程中,雙方共產生了 30 餘項專利。

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突出的影像能力只是 V1+ 晶片功能的一半,如果說 V1 解鎖了移動影像硬體級演算法時代,V1+ 則與移動 SoC 配合在效能上實現了 1+1>2 的效果,其提升了天璣 9000 平臺的效能,實現了移動端超解析度等能力,還能在遊戲、影片等應用中提升幀率,降低功耗,讓使用者在使用同一晶片時,獲得更好的體驗。

這並不是件容易的事——此前市面上一直沒有出現獨立晶片加持的聯發科 SoC 旗艦機。但對於手機廠商和聯發科來說,需求是顯而易見的。2021 年中,聯發科隨天璣 1200 釋出提出了「天璣開放架構」,允許手機廠商使用晶片端的底層資源,定製天璣 5G 晶片的關鍵特性,包括多媒體體驗、AI 混合精度最佳化、相機處理引擎等領域。

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這為今年的旗艦天璣 9000 挑戰高通帶來了機會。而在 X80 系列上的成功應用也讓 V1+ 這塊影像晶片的能力,從此增加了一個維度。

在 vivo X80 系列中,既然獨立晶片具備高效的 MEMC 插幀功能,我們當然會希望 vivo 能把這種能力應用在遊戲和影片上。vivo 和聯發科做到了這一點,V1+ 支援遊戲插幀功能,可以將多款遊戲幀率實時提升到到 90-120fps,在功耗提升很小的情況下大幅提升視覺體驗,解決了遊戲畫質和幀率的平衡。

從最近曬出的《原神》測試資料來看,最高畫質下,X80 Pro 的平均幀率達到了 57.9 幀,接近滿幀效果,是目前已知天璣 9000 機型裡面波動最小的,且這個資料並不是用降畫質、補幀等手段實現的。

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透過天璣 9000 與 V1+ 的協作,X80 系列可以在大型遊戲上實現高幀模式的超長時間穩幀執行。

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這些新技術是否會導致手機過熱,待機時間減少?通常,外掛獨立晶片意味著增加功耗,但 X80 系列中情況卻正好相反,透過 vivo 與聯發科的合作,V1+ 在承擔部分 SoC 功能的前提下提升了效率,雙芯結合後整體功耗直接降低了 30%。

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V1+ 還是一塊高相容性的晶片。vivo 表示,該晶片能在高通、聯發科、三星等平臺旗艦晶片上均實現適配。自此,vivo 成為了目前行業內唯一一家實現了自研晶片相容多旗艦平臺的移動終端廠商。

隨著研發的持續投入,越來越多應用已透過 vivo 自研技術實現了體驗的提升。在活動中,vivo 介紹了「記憶色全鏈路」等技術:透過自研的「AI 感知引擎」,手機擁有了「智慧白加黑減」、「智慧 AWB」能力,影像亮度準確性比傳統方式提升 16%,白平衡準確性最大提升 12%。全鏈路技術實現了從感知、拍攝到螢幕顯示的全面視覺體驗增強。

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手機晶片是自研技術最吸引人的一部分,vivo 還在手機的很多方面都注入了新能力。據介紹,vivo X80 系列手機還將搭載升級版微雲臺技術,定製超大底主攝,最高 80W 的閃充等技術。最近一段時間的 vivo,完成了一個又一個技術突破。

高階路必須是自研路

在國內的手機廠商中,vivo 雖然一直有著高銷量,但人們對其技術研發的瞭解卻相對較少。其實藍廠的研發投入遠超你的想象,以去年 12 月為基準,vivo 的研究開發人力佔到了全體員工比例的 75%。

在 vivo 內部,從需求到技術,再到產品落地的設計驅動過程主要是透過「產品規劃 + 技術規劃 + 技術預研」的「鐵三角」體系來實現:產品規劃和技術規劃思考 vivo 及其使用者的需求,預測未來 36 個月的需求場景、對應解決方案及技術清單,將需求拆解為具體技術開發專案,最後由技術預研團隊來完成任務。

這樣的體系確保了 vivo 每代產品都能在複雜且高度競爭的市場中保持差異化優勢,走得既快且穩。

2021 年初,vivo 的全新部門「中央研究院」正式成立。這個由 vivo 執行副總裁胡柏山親自帶隊的研究機構被稱為 vivo 內部的「技術燈塔」,負責長週期技術的趨勢洞析與預判。在此基礎上,vivo 相繼建立了使用者創新實驗室、晶片實驗室、模擬網實驗室、千鏡安全實驗室等實驗室與機構。

面向長週期的基礎性研究具有更大的不確定性,需要更多投入,也會面臨更大風險。但對於科技公司而言,跳出當前激烈競爭,進行戰略規劃和創新佈局,是成長路上一道必須跨越的門檻。

在手機研發中,vivo 一直在設計、影像、系統和效能四條技術長賽道上發力,其長線創新佈局現在也已經不斷顯現成效。最具代表性的案例正是其自研晶片。

高階產品比拼的方向從來不是堆料,而是自研技術。即將釋出的 vivo X80 系列,將為我們帶來久違的科技創新驚喜。

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