前言：
定制化的传感器需要SoC做相应的配合，但大的SoC研发周期非常长，传感器需要的时间非常短，两者很难寻求平衡。
在通用芯片无法满足AI对计算影像在算力和能效上的需求时，自研专用的影像NPU是最好的答案。
作者 ｜ 方文
图片来源 ｜ 网 络
OPPO发布首颗6nm自研NPU芯片
12月14日，OPPO在未来科技大会上发布首款影像专用NPU芯片——马里亚纳MariSiliconX，采用台积电6nm先进制程工艺，预计将于明年一季度在高端旗舰FindX系列新品首发搭载。
并且由于市面上没有任何独立6nmNPU的参考设计，马里亚纳X从架构设计、核心IP设计、逻辑设计到物理设计均是OPPO自研。
有行业人士解释道，马里亚纳X是一个由ISP和AI加速器组成的NPU，包含MariLumi影像处理单元和MariNeuroAI计算单元。
与其他应用场景相比，手机计算影像是对算力要求最高的环节，所以芯片优化的方向应该聚焦影像。
在OPPO推出6nm芯片前，国产手机厂商中只有华为与台积电开展先进制程工艺合作并且量产。
OPPO创始人暨CEO陈明永在2019年指出，要成为世界一流的科技公司，除了产品创新之外，还要更关注核心技术的研发。
OPPO将在未来三年投入500亿元的研发资金，关注5G／6G、AI、AR、大数据等前沿技术，包括底层硬件核心技术以及软件工程和系统能力。
自2019年立项起，OPPO自研芯片经历两年多的酝酿，在2021年推出马里亚纳MariSiliconX芯片。
最初在12nm和6nm工艺技术上做评估时，12nm芯片无论是研发周期、基础IP的可获取性都好很多，但最后仍是选择了6nm工艺。
在做这颗芯片开发前，内部得出的结论是，即便有MariNeuro、MariLumi等自研的IP投入，用12nm也很难达到作为终端层面功耗性能极致的要求，因此认为是必须选择6nm。
四大核心技术亮点
①AI能效突破：这颗NPU带来了18TOPS的算力，超过苹果A15；运行OPPOAI降噪模型的速度是达到FindX3Pro（骁龙888）的20倍，能效达到40倍。
②20bit Ultra HDR：最高支持人眼级别的20bit Ultra HDR，能覆盖100万：1的最大亮度范围，是目前行业主流HDR能力（骁龙8、天玑9000）4倍。
③实时RAW计算：RAW域是计算影像的黄金点。马里亚纳X这次的做法是把计算完全前置，把YUV的简单算法，刷新成针对RAW的复杂的AI算法，这颗芯片是支持20bitRAW计算。
④RGBW Pro：通过双链路的设计和2xRAW计算，实现8．6dB信噪比和1．7倍解析力提升。让算法在NPU上做到性能的最大化和最优化，这也是OPPO作为手机终端厂商可以达到的差异化的点。
今年已投资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册成立，这一公司被视为OPPO在半导体领域迈出的第一步。
2019年，OPPO正式成立芯片研发项目。虽然外界关于OPPO造芯传言不断，但OPPO方面从未公开回应。
直到去年，OPPO官方才首次公布了在芯片上的一些想法。
根据公开数据不完全统计，2021年以来，OPPO共投资项目22个，其中芯片公司有9家，占40％。
除了仟目激光之外，OPPO还投资了灵明光子、芯德半导体、芯爱科技、锐石创芯、唯捷创芯、威兆半导体等。
其中，灵明光子的光电3D传感（dToF）芯片，可用于智能手机、智能头显和智能家居设备；唯捷创芯是OPPO、小米、vivo等手机品牌的射频与高端模拟集成电路供应商。这些企业与OPPO的电子消费产业链都紧密相关。
OPPO造芯刚起步
虽然OPPO推出了6nm的NPU芯片，但这并不意味着OPPO在芯片领域已经登堂入室，其实OPPO才刚刚起步，所谓的NPU芯片，其实就是手机SoC芯片中负责AI功能的部分。
毕竟研发SoC芯片需要投入大量的资金，且需要漫长的时间，即使强如华为海思，它也是历经十多年的努力，才在2014年通过麒麟910芯片得到了市场的认可。
NPU也被叫作做AI硬件处理单元，作用是处理海量的AI数据，提高手机的AI运算处理速度。
通俗一点说，NPU能让手机学习你的拍照习惯和喜好，让拍照［更聪明］，让手机学习你的使用习惯，变得［更懂你］。
从目前掌握到的信息看，OPPO这枚自研NPU芯片是由台积电代工的。这样来看，这枚芯片和华为的海思麒麟芯片比较类似：OPPO负责芯片设计，台积电负责芯片生产。
由于OPPO不在美国芯片制裁的名单内，美国自然也不会限制和禁止台积电的代工行为，所以OPPO自研芯片的产能方面应该没有什么问题。
能否成为第二家海思？
从布局来看，OPPO目前的确有成长为第二家华为海思的潜力。
但就目前来看，OPPO与海思还不属于同一级别，无论是研发投入还是技术成果，OPPO都需要更多的时间来积累。
另一方面，研发是要讲市场、讲预算的一件事情，尤其是在半导体芯片市场，更是一局烧钱的游戏。
就目前来看，OPPO的确有成为下一家华为海思的潜力，但是，其过程，仍然需要继续投入大量的资金用于研发。
结尾：
华为自从被美国制裁后，海思麒麟芯片的研发就彻底停滞。不少人热切期盼国产手机芯片能尽快站起来，摆脱受制于人的局面。
总而言之，小米、vivo发布的ISP芯片以及OPPO的马里亚纳X，均是协处理器芯片。在自研芯片之路上，国产手机厂商仍需奋力奔跑。
部分资料参考：问芯Voice：《OPPO首颗6nm自研NPU芯片来了，自研芯片战局质变》，时代财经：《OPPO官宣6nm芯片，造芯团队已超2000人，但离“第二个海思”还很远》，创科数字：《OPPO发布6nm的自研芯片！对于OPPO来说，有着什么重大的意义》
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