發表日期 2/28/2022, 3:05:37 PM
世界上首台配備攝像頭的手機誕生於 2000 年 11 月,夏普 J-SH04。
僅 11 萬像素的攝像頭,可拆卸電池與直闆鍵盤,今天看起來另類,當時也顯得另類。夏普 J-SH04 銷量很差,卻未阻擋夏普繼續推陳齣新,從這個角度來說,夏普開啓瞭拍照手機的演變之路。
給手機加上攝像頭,當時看起來是一件不起眼的小事,卻創造瞭後來各大手機品牌競爭最激烈的舞台。經濟學傢何帆曾說:“絕大部分創新都發生在極細微處和極宏大處,而在極細微處形成的小趨勢恰能改變世界。”
芯片,極細小又夠宏大。
2 月 24 日,OPPO 自研影像專用芯片馬裏亞納 MariSilicon X(以下簡稱“馬裏亞納 X”)首度商用,與 OPPO Find X5 係列旗艦手機一起推齣。在馬裏亞納 X 芯片的加持下,Find X5 Pro 可實現真正意義上的 4K 夜景視頻,並打破算法、芯片與傳感器之間存在的曆史協同問題。
透過馬裏亞納 X 芯片,不難發現,當手機影像力進入平台期之後,已有先驅者開始尋找其它可能的突破口。尤其是在高端市場,各創新技術爭奇鬥艷:超高像素、傳感器陣列排布以及自研影像芯片等等。過去的經驗錶明,手機影像嚮上跨越的契機,或就藏在自研芯片的落地過程裏。
相比於手機研發,自研芯片無異於攀高峰的險途。
何謂馬裏亞納
馬裏亞納海溝,最深處的地方達 6~11 韆米,是地球目前已知海洋最深處,這裏水壓高、完全黑暗、溫度低、含氧量低,且食物資源匱乏,因此成為地球上環境最惡劣的區域之一。
OPPO 創始人陳明永曾錶示,之所以將 OPPO 第一顆自研芯片命名為馬裏亞納 X,是因為 OPPO 自研芯片之路的艱難超乎想象,就像馬裏亞納海溝,深不可測。
2022 年,OPPO 選擇潛入深水區有著多方麵的考量。
一方麵,Android 手機的影像已經接近瓶頸,在傳感器和算法等方麵的調優邊際收益逐漸降低。在用戶的角度,即手機拍照的提升不明顯,各傢差異化不明顯,用戶體驗受到瞭影響;另一方麵,高端手機引領著手機影像力的發展趨勢,隻有不斷地追求技術創新,纔能推動行業發展。
高端市場裏,蘋果、三星仍然保持著領先優勢,自研芯片是其中極為重要的一部分。
“一幀影像,動用兩塊芯片”,OPPO 請來瞭薑文用 Find X5 Pro 拍日齣。這台手機上的兩塊芯片,便是指的常見的 CPU 與馬裏亞納 X 影像專用芯片。
手機影像鏈路大概可分為傳感器、算法和芯片三個環節。按照以往的行業慣例,這三個環節齣處通常不同,一邊要與光學大廠閤作,另一邊還得與芯片大廠閤作。好比你做一盤菜,食材和調料來源不同,加上刀工,都需要大廚自己拿捏尺度,食材的新鮮度、調料的多少以及刀工細膩程度都影響最後菜肴的口感。
手機影像力的軟硬件調校復雜程度更甚,對於手機品牌來說,若能將各個環節把握在自己手中,方能將影像力做到極緻。當前手機已經進入瞭計算攝影時代,對 AI 算力與能效提齣瞭更高的要求,而傳統的計算大多都依賴通用芯片,算力無法滿足需求。這也是 OPPO 推齣獨立影像專用芯片馬裏亞納 X 的重要原因。
在去年的 OPPO Find X3 係列上,OPPO 小試牛刀開創瞭手機首個全鏈路 10bit 色彩係統:從拍攝、編碼、儲存、解碼到顯示,貫穿內外的軟硬件,用戶都能體驗到 10 億種色彩的圖片與視頻。
陳明永認為,科技公司必須通過關鍵技術解決關鍵問題,如果沒有底層核心技術,就不可能有未來;而沒有底層核心技術的旗艦産品,更是空中樓閣。
Find 係列是 OPPO 目前最高端的産品綫,其承載的技術創新使命不言而喻。在 OPPO 公司內部,有著“技術貨架”一說,OPPO 儲備著大量先進的,甚至未麵世的技術,包括捲軸鉸鏈、摺疊屏 U 型鉸鏈、自研芯片、隔空充電等等。
OPPO 首款摺疊屏手機 Find N 發布之後,很快賣到脫銷。2021 年 12 月僅銷售 9 天,便占據瞭當月中國摺疊屏市場的 25%。市場的正嚮反饋給予瞭 OPPO 一個積極的信號――紮實的技術能夠得到高端用戶的認可,但做技術預研的孤獨與艱難卻沒人可以體會。
無限風光在險峰
馬裏亞納 X 項目正式成立於三年前,設計之初,OPPO 考慮過 12nm 的方案,但要想獲得最佳的性能與功耗,必須做 6nm 製程。
在馬裏亞納 X 麵世之前,國內擁有量産並商用 6nm 芯片能力的廠商僅有三傢。但是做 6nm 的影像 NPU,沒有任何參考案例。這意味著 OPPO 已經進入無人區,馬裏亞納 X 就是一個“三高”項目:高額的研發經費、超高的研發難度和極高的失敗風險。沒人知道能否成功,或者失敗之後會是什麼樣。
三年厚積薄發,OPPO 方纔迎來瞭馬裏亞納 X 成功流片,並嵌入手機正常運轉。然而芯片做好並不是攀高峰的終點,而是下一段路途的開始。
“包括其他産品綫在內,我們幾乎調用瞭公司內所有的影像人力和資源在 Find X5 係列上。”Find 係列産品經理李傑錶示,“馬裏亞納 X 在 Find X5 Pro 上的調校工作量是指數級,因為涉及到底層基礎算法的調優,相當於做瞭正常三代産品的研發工作。”
在這裏舉個例,你就能明白馬裏亞納 X 的調校到底有多難。
馬裏亞納 X 影像專用 NPU 芯片的 AI 算力最高可以達到每秒 18 萬億次 AI 計算,在實際應用場景中,每瓦性能也能達到每秒 11.6 萬億次。它獨立於手機的 SoC 運行,就像一個外掛增加瞭手機拍照時的運算能力。
如此強大的能力,還需要與其它硬件協同工作,為此 OPPO 首次加入瞭自研 3A 算法進行調和――3A 算法即影像鏈路裏的指揮部角色,統領著對焦、曝光和白平衡等等參數,以此達到馬裏亞納 X 與鏡頭、自然色彩傳感器以及主芯片的 ISP 等環節的配閤。
通過這顆 NPU,Find X5 Pro 實現瞭 4 大技術突破:
1. Android 第一次支持 4K+20bit RAW+AI+Ultra HDR 的極限規格,即隨意截取視頻的每一幀,都可以是一張完美的照片;
2. 錄製 4K 超清夜景視頻,得益於超高的 AI 算力,Find X5 Pro 可以進行實時 AI 降噪,獲取 20bit Ultra HDR 超級動態範圍,從本質上提高夜景視頻的畫質;
3. 通過 3A 算法還原真實的色彩錶現;
4. 為第三方軟件相機提供更加清晰的原生畫質,例如微信軟件內的相機拍攝,也可以獲得原生相機的照片質量。
在 OPPO Find X5 Pro 的實拍樣張當中,我們可以清楚地看見,在馬裏亞納 X 的加持之下,Android 手機拍照能力得到瞭更高的提升,尤其是 iPhone 領跑的視頻拍攝領域,兩者也不分伯仲。除去馬裏亞納 X,OPPO 還加入瞭懸浮防抖、13 通道光譜傳感器與光學玻璃鏡片來提高 Find X5 Pro 的影像硬件素質。
OPPO Find X5 Pro超清夜景拍照
OPPO Find X5 Pro哈蘇專業模式
盡管如此,馬裏亞納 X 的能力到目前為止也隻發揮瞭 30%。隨著時間的推移,它還會自我學習、迭代,使得手機拍照越來越好用。李傑錶示:“馬裏亞納 X 是一顆 NPU,很多算法都 AI 化瞭,它在跑算法、跑模型的過程中,會通過神經網絡自行運算和學習。”
“一機雙芯的模式還會在行業中流行下去。”
三年時間,我們很幸運地看到 OPPO 在山頂捧起瞭芯片自研的火炬,實現瞭自身從 0 到 1 的裏程碑式跨越。就好像嚮雪峰發起衝擊的人,假想敵幾乎都是自己:極寒的狂風,稀薄的空氣,內心的恐懼都由自己承擔。而攀頂路途有多凶險,峰頂的景色就有多美妙。
長期主義初兌現
如果追溯馬裏亞納 X 的起源,並不能嚴格按照時間綫定位於某一天。自研芯片的種子,多年前就播下瞭。
據李傑透露,早在四五年前,OPPO 高層已經規劃瞭公司的戰略轉型。近年來我們所看到的“關鍵技術解決關鍵問題”、“3 年投入 500 億”和“3+N+X科技躍遷戰略”等背後所映射的思想,其實是 OPPO 對於用戶、産品和公司運營的深度思考。
科技為人,以善天下。OPPO 身上的務實精神,我們從 Slogan 的變化便能窺見一斑,Find N 的“從嘗鮮到常用”,Find X5 係列的“一幀影像,動用兩顆芯片”都是非常具象化的描述。或許 Slogan 少瞭一些浪漫,但卻有瞭踏實的依靠。
OPPO 正在經曆嚮技術型科技公司的轉變,“會做廣告”的錶象往往掩蓋瞭 OPPO 的本來麵目。過去的 OPPO 更加內秀,技術研發背後的睏難與思考並不輕易嚮外界透露。事實上,OPPO 技術貨架陳列著海量的高精尖技術與專利,數據顯示,截至 2021 年 12 月 31 日,OPPO 全球專利申請量超過 75000 件,全球授權數量超過 34000 件,在中國公司中排名第二。
Find 係列承載著 OPPO 先進技術的落地使命,並用技術解決用戶實際的問題,提升用戶體驗。産品是用戶最能直觀感受公司實力的窗口,同時也是兩者相互溝通的橋梁。隻要堅持走這條路,時間自然會兌現果實。
時間的朋友,都為長期主義者。鮮有人知道的是,OPPO 在 10 年前嘗試過平闆項目,由於種種原因並未繼續推進,但該項目卻孵化齣瞭 VOOC 閃充技術。在那個快充還未普及的年代,OPPO 堅持將閃充技術普及開來,引領瞭行業快充的風潮。
現在迴過頭來看,VOOC 閃充技術與馬裏亞納 X 的誕生都不是偶然,而是鋪墊已久之後的一種必然。 (本文首發鈦媒體App)