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【芯調查】小米OV“造芯” 為何都盯上ISP?

來源:愛集微

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#OPPO#

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6天前

集微網報道(記者 張軼群)趨勢也好,潮流也罷,手機廠商“造芯”的大幕正在徐徐拉開。

在兩年前甚至更早的時間,小米OV的自研芯片計劃便開始醞釀,如今迎來階段性收獲期。自小米推出自研芯片澎湃C1后,OPPO、vivo的首款自研芯片產品也相繼曝光,中國一線手機廠商悉數加入“造芯”大軍。

隨著影像賽道升級為手機品牌差異化競逐的主戰場,ISP(Image Signal Processing 圖像信號處理器)成為手機廠商自研芯片“投石問路”的第一選擇。

手機廠商下場“造芯”,被視為在市場地位逐步穩固,技術實力顯著提升后的必然之舉,其背后更隱藏著小米OV們遠大的抱負和雄心,其產生的影響,也猶如蝴蝶煽動翅膀,逐漸在產業鏈中蔓延開來。

ISP因何受寵?

小米OV“造芯”都從ISP做起并不是巧合,手機廠商共同看到的是在當下的時點,ISP在自研芯片投入產出比上所體現的巨大價值。

兩方面因素決定了ISP成為手機廠商“造芯”的首選切入點。

一是差異化。如今的安卓手機無論從功能、外觀、軟件、交互等方面,同質化傾向愈發明顯,隨著手機品牌加速向頭部集聚,差異化成為激烈競爭下手機大廠吸引消費者的重要賣點。

而作為高頻次使用,消費者能夠立刻感知,且有諸多個性化需求的影像環節,則成為手機廠商不斷提升技術能力并尋求顯著差異化的主賽道。

作為手機影像功能三大核心元件(ISP、CIS、鏡頭)之一,ISP直接影響傳感器支持的像素,決定了對焦、成像速度、圖像畫質,色彩偏好等,重要性不言而喻。而在手機主芯片目前基本都是“公版貨”的情況下,提升手機影像能力方面的差異化,ISP被視為一個重要抓手和突破口。

二是難易度。獨立的ISP芯片本身并不需要非常先進的制程,也具有較為成熟的公用IP,可以與各家手機廠商積累的自研算法有效結合,并能較快實現落地。

一位手機影像領域的行業人士告訴集微網,ISP處理圖像的流程和環節很多,相較一個完整流程(Full Pipline),目前手機廠商自研的ISP芯片,多為完善和提升其中一小部分環節(Pre-ISP)的功能,用于輔助處理某些特定場景的應用,因為制程不高,能夠兼具成本和功能的平衡。

“小米的澎湃C1作為外置獨立的ISP芯片,針對3A(自動對焦、自動白平衡、自動曝光)方面的功能進行了優化,但仍然需要同主SoC中的ISP模塊進行配合。這種獨立ISP芯片的最大好處,是可以實現少數場景下功能的顯著提升,如對焦速度,圖像質量等,開發難度相對AP、BP等芯片也小得多?!痹撊耸勘硎?。

因此,手機廠商自研芯片,ISP是一個非常合適的起點,兼具重要性和易實現性,投入風險小、潛在回報大,對于手機這種消費周期短、投資風險高的消費品類,手機廠商研發ISP便于上手,且容易做閉環驗證,容錯率高,不失為一種“進可攻、退可守”的選擇。

下一站,AP?

繼小米推出ISP芯片產品澎湃C1,并搭載于首款折疊屏手機MIX FOLD之上后,OPPO、vivo的自研ISP芯片也已箭在弦上。

行業媒體《問芯》援引來自供應鏈的消息指出,OPPO造芯的首款產品可能是簡易SoC或ISP,采用臺積電6nm制程。

另根據騰訊《深網》的報道,OPPO的自研ISP將首先搭載于明年年初上市的Find X4系列手機上,vivo的ISP自研芯片也將在今年下半年上市的X70系列手機上首發。

ISP為手機廠商自研芯片提供了很好的起點,而根據集微網了解,手機廠商自研芯片的下一個發力點將是AP。

在Gartner研究副總裁盛陵??磥?,考慮到目前手機廠商的芯片部門正處于隊伍搭建,技術方案磨合之中,從IoT等小芯片方面入手,逐漸積累芯片設計能力會是一個比較實際的選擇。

“手機AP、BP(基帶處理器)的研發,一是技術門檻高,資金投入大,二是如果做不好,團隊容易受挫?!笔⒘旰1硎?。

一位芯片行業人士對此表示認同。

“做AP不一定直接做手機AP這樣的高階產品,可以從智能手表等終端的AP開始,小米OV本身也有相應生態和產品。而如果有做大芯片的考量,比如OPPO的ISP真的采用6nm,可能會有流片方面的考慮,通過在小芯片上跑通更先進的制程,熟悉節點工藝以及技術積累,為未來做手機AP做鋪墊?!痹撊耸扛嬖V集微網。

采用個位數先進制程的芯片投入不菲,據集微網了解,一顆6nm的ISP芯片Mask的費用(不包含晶圓和IP)將達到七八百萬美元。如果研發手機AP芯片,研發團隊要達到1000-2000人左右的規模。

多數受訪的人士對于手機廠商造芯一事持謹慎樂觀的態度。一方面,樂見手機廠商加入自研芯片大軍,提升自主能力和產品競爭力,是好事;另一方面,對于砸錢、砸人、砸時間的芯片行業,手機廠商能否保持足夠堅定的決心仍有所疑慮,畢竟前有海思耕耘多年才苦盡甘來,后有小米“造芯”歷經波折的前車之鑒。

“手機廠商造芯最終能否成功,取決于明確的戰略指引和投入的堅決程度?!笔⒘旰8嬖V記者。

小米OV的機會

在如今半導體行業高景氣度,芯片創業風起的環境之下,手機廠商自研芯片似乎是順應潮流之舉,而在行業人士看來,這是一種必然選擇。

根據Counterpoint Research的數據,2020年的全球手機出貨排名前六的廠商,分別是三星、蘋果、華為、小米、OPPO和vivo,其中前三強均有自研芯片能力,自研芯片在帶來整體性能、功耗,集成度方面優勢的同時,也幫助這些企業和產品樹立了顯著的差異化標簽和品牌影響力,在市場大獲成功。

“隨著手機廠商在資本、技術等實力方面的提升,往底層做是自然的事。如果說大家都看到了蘋果、三星、華為三家自研芯片帶來的好處,小米OV到了如今的位置,想進一步尋求突破,需要去考慮這個事情?!笔⒘旰8嬖V集微網。

以ISP為例,近年來手機廠商在影像方面能力的提升有目共睹,頭部廠商在影像方面紛紛筑起“護城河”,盡管高通、聯發科等主芯片廠商每年都會通過迭代不斷提升ISP方面的能力,但仍有一些分析評論指出,這并不能很好地跟上手機廠商對于影像方面的需求。

這個需求來自手機廠商基于自己的用戶群體的洞察和把握,希望底層硬件能夠提供滿足其差異化需要的定制化要求。相對而言,這樣的需求往往呈現變化快速的特征,傳統芯片廠商的研發周期很難與之匹配,通用芯片也很難滿足。

此外,還有多種原因促使手機廠商進入芯片設計領域。

一方面,近年來中興、華為事件給行業敲響警鐘,加之行業缺芯等問題,整機廠商希望提升其核心元器件的自主可控的能力;另一方面,因為華為海思被打壓,小米OV也看到市場空間和發展自研芯片業務的機會,至少從人才層面,已經看到這些手機廠商在對海思工程師的大量引入。

而從手機廠商之間競爭的視角,如果有一家企業在芯片上的投入,其他幾家就不敢不做,如果有一家做成嘗到了甜頭,其他幾家就更會堅決地進行投入。

“在如今手機行業競爭白熱化的背景下,自研芯片即便作為營銷賣點,起到的導向作用也是非常巨大的?!币晃皇謾C行業人士坦言。

低調的造芯者

隨著小米、OPPO、vivo的相繼入局,國內一線手機廠商四強華米OV全部涉足自研芯片領域。

在上述手機行業人士看來,如果中國手機廠商有成為全球第一的抱負和雄心,自研芯片是必走的一條路,但也是一條高投入、高風險的難走之路。

正因如此,目前手機廠商對于造芯一事目前毫無例外地保持了極其低調的態度,公開的渠道了解到的信息十分有限,廠商對媒體也極力回避。

上述手機行業人士指出,一方面,手機廠商造芯要考慮同供應鏈,特別是傳統芯片供應商的關系,在目前整個行業都處于缺芯的階段,高調宣傳并非好事,還是要多干少說。另一方面,小米此前“造芯”經歷的挫折,也讓手機廠商對于自研芯片一事非常慎重。

集微網從供應鏈人士處了解到,OPPO目前正在組建龐大的芯片研發團隊,從聯發科、海思、展銳、高通等芯片設計大廠招募大量研發人員,目前團隊規模已達到1500人。前聯發科COO朱尚祖已擔任OPPO咨詢顧問,去年有傳聞稱原聯發科無線通訊事業部總經理李宗霖也加盟了OPPO。

“目前看,OPPO的決心最大,1500人的規模差不多已經達到甚至超過展銳IC設計人員的數量。OPPO甚至挖來了展銳位于北美的一支射頻RFIC團隊,這樣看,目標顯然是奔著SoC去的?!痹撊耸勘硎?。

vivo至少在三年前計劃同三星聯合研發Exynos 980時,便開始組建自研芯片團隊,并招募了大量芯片領域人才。2019年時任vivo執行副總裁的胡柏山在接受媒體采訪時表示,vivo將會建立300-500人的芯片團隊,但其強調該芯片團隊不是純芯片研發。

據集微網了解,vivo的芯片研發團隊目前在五六百人的規模,對此vivo方面表示不予置評。

此前傳聞小米“造芯”的負責人,小米集團高級副總裁、手機部總裁曾學忠婉拒了集微網的采訪。但據集微網了解,小米自研芯片團隊的負責人是于2018年成立的獨立的相機部總經理朱丹,目前芯片研發團隊的規模在百人左右,目標則是2000人的團隊規模。曾學忠今年在接受媒體采訪時曾表示,小米相機部在2020年底已超過1000人,今年年底將超過2000人。

據集微網記者在各大招聘平臺查證,包括目前OPPO成立的芯片公司哲庫科技,以及小米、vivo發布的芯片類求職信息中,包含ISP芯片設計,基帶平臺研發,SoC架構等諸多崗位。

外掛ISP重現江湖?

如前文所述,目前了解到的手機廠商自研ISP芯片,通常以外置形式獨立于主板之上,針對特定場景發揮輔助功用。

這樣的做法,在2014年華為發布P7時便曾采用,彼時華為將P系列定位影像旗艦,采用臺灣華晶科技的獨立ISP方案。此后,外置ISP又伴隨雙攝潮流的興起被手機廠商在旗艦機中廣泛應用。但隨著芯片廠商逐步實現主芯片中ISP能力的提升,外置獨立ISP的方式又被集成方式替代。

在安謀科技高級產品經理柴衛華看來,外置ISP芯片有幾方面的好處:一是自研ISP芯片可以融入手機廠商自研的算法以及技術積累,提供更優秀的影像表現;二是自研ISP芯片可以讓手機廠商在其它器件如CIS等定制化有更多的靈活性,做更豐富的功能規劃,以PDF的形式出來,實現成像系統定制化的差異;三是自研ISP研芯片開發周期相對較短,有利于快速迭代。

但外置ISP也會帶來成本,功耗,性能等方面的挑戰,同時需要投入額外開發資源投入系統集成和畫質調優中,廠商要如何選擇便需要根據自己產品定位來進行取舍。因此,目前看到的手機廠商自研ISP也主要搭載于旗艦手機之上。

由于ISP的技術壁壘較高,以及智能手機高集成化的特質,目前手機中能夠提供成熟的ISP方案的廠商并不多,除了傳統芯片廠商的集成方案外,還包括安謀科技(Arm China)、芯原等IP方案商,以及華晶科技等專業的影像芯片設計方案廠商。

柴衛華表示,目前一些手機廠商自研獨立ISP芯片,可能是特定時期的特殊需求,是否會成為必然趨勢還有待觀望。如果能夠實現大規模商用,那么ISP IP方案商以及芯片設計服務商將因此受益。

柴衛華告訴集微網,雖然ISP不是新技術,但對于圖像方面專業化的技術要求以及芯片設計方面要求都較高,從算法模型開發,電路設計,系統優化整合到后面的校正調優,純自研將會花費較大精力。對于手機廠商自研ISP而言,通過公開商用IP與自研結合的方式會是較好的選擇。

在智能手機之外的安防、車載、智能家居等領域,由于場景和需求的更加碎片化,這種半定制化的獨立ISP已經展現出比較強的市場需求。

今年年初,安謀科技發布了“玲瓏”系列ISP IP產品。據柴衛華介紹,因為“玲瓏”ISP的高性能,優秀畫質和非常靈活的設計特點,整個市場的接受度和認可度非常好,預計采用玲瓏ISP方案的芯片今年年底流片,而目前玲瓏ISP同手機廠商的合作也在進行中。

“聯發科們”的轉變

手機廠商“造芯”可能會給傳統芯片廠商帶來一絲尷尬,畢竟存在從多年的客戶變成對手這樣的可能。

“高通在最新的驍龍888芯片上都已經集成了三個ISP,如果手機廠商都在強調自研ISP的好處,那到底是宣傳主芯片的ISP還是宣傳自己的?”一位行業人士說得很直接。

但也有觀點認為,隨著中國手機廠商在全球市場站穩腳跟,資金、技術實力的不斷提升,能力在逐漸增強。與此同時,手機芯片的集成度在逐漸提高。這樣造成的一種結果是,有實力的手機廠商能做的事情似乎正在變少,因此手機廠商向底層芯片領域進軍,芯片廠商不得不接受這樣的變化。

至少從目前外界的觀感上看,芯片廠商似乎在迎合手機廠商進行改變,二者之間的關系正在經歷微妙變化。

vivo自2019年起,開始三星共同參與芯片的聯合研發,目前已推出了Exynos 980、Exynos1080兩代芯片產品。

2019年時任vivo芯片技術規劃中心高級總監李浩榮在談及同三星的合作表示,以往的生產流程就是手機廠商從上游供應商采購物料,然后將制作好的成品賣給消費者。這樣的模式導致上游供應商缺少對消費者真正需求的認知。而手機廠商掌握大量用戶在各種使用場景上的需求數據,可以很好地在設計階段進行優化,將消費者需求真正融入到底層的開發中。

而最近聯發科宣布開放其5G旗艦芯片天璣1200的架構,似乎也印證了這一點。通過開放架構,將芯片的各項應用接口開放出來,讓手機廠商可以根據產品定位對芯片的一項或多項功能進行深挖,助力手機廠商打造出有差異性,更好體驗的產品。

但芯片廠商普遍示好的態度,意味著手機廠商話語權的提升,并且與手機廠商造芯有關么?一位手機廠商高層人士并不這樣看。

該人士表示,芯片平臺廠商的生態是很殘酷的,在競爭的過程中,會有一些動作出來,可能從某一個角度看,像是在迎合下游廠商,但其實可能并不這么簡單,這其中涉及復雜的競爭關系?,F階段手機廠商自研芯片并沒有觸動傳統廠商的核心利益,將來能否觸動還有待時間的檢驗。

“手機產業鏈的話語權從來都是打出來的,打響第一槍的是華為,用了十多年的時間,而現在的手機廠商,可能才剛剛上路?!痹撊耸刻寡?。

(校對/Humphrey)

責編: 慕容素娟

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郵箱:zhangyq@lunion.com.cn

作者簡介

集微網記者,關注IC產業,深度報道、企業報道

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