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国产手机厂商纷纷推出自研芯片 背后面临哪些困难

手机厂商vivo最近发布了首款自研ISP(图像信号处理器)芯片V1,迈出了芯片战略的第一步。事实上,国内手机厂商在自研芯片方面已进行了诸多尝试,例如小米在今年3月发布的首款ISP芯片澎湃C1、OPPO即将推出的ISP芯片,以及华为已经成熟的SoC(系统级芯片)麒麟系列等。不过,造芯之路也并不完全是畅通无阻的。实际上,在自主研发芯片的过程中,国内厂商可能需要解决一些难点。

为何选择ISP

9月6日,vivo在影像技术分享会上推出首款自主研发的专业影像芯片V1。这款ISP芯片致力于升级手机的影像算力和芯片功耗,是vivo与手机SoC厂商深度合作,历时24个月、投入超300人研发完成的。值得一提的是,vivo很早就开始尝试在手机中引入专业芯片,例如2012年在X1、Xplay中引入定制Hi-Fi(高保真)芯片,2017年在X9s Plus中引入定制的DSP(数字信号处理)图像芯片等。

手机厂商造芯之路的最终目标是SoC。SoC芯片集成了CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、BP(基带处理器)、ISP等多种处理器。如果说CPU是大脑,那么SoC便是包括大脑、眼睛、手的综合系统,而ISP是SoC的一个部件。那么此次vivo将其单独拎出来做成了一个独立的芯片,其目的是什么呢?vivo影像算法总监杜元甲在发布会上表示,只有采用定制化芯片与主芯片软件算法协作,才能释放主芯片的功耗负载,大幅改善用户的使用体验。

对此,IDC中国研究经理王希对中国商报记者表示,vivo已确立的赛道都是重算法的场景,再者vivo历史上就有定制化Hi-Fi芯片的传统,所以其通过自研定制化ISP去应对未来挑战是很自然的一个选择。把独家的影像算法以独立ISP的形式固定下来,一来可以提升用户体验,二来可以将影像团队的工作量和技术路径维持在可控范围内,三来可以最终积累起一整套全流程的技术储备。

国内厂商开启芯片布局

不止vivo,国内其他一线手机品牌厂商也纷纷开始布局芯片市场。今年3月,小米推出了自研ISP芯片澎湃C1,致力于提高摄影图像质量。小米集团创始人、董事长兼CEO雷军表示:“澎湃C1是小米芯片之路上的一小步,是小米影像的里程碑。”

OPPO的自研芯片也在路上。2019年8月15日,OPPO投资成立守朴科技(上海)有限公司(现已更名为哲库科技),主要从事电子科技、信息科技领域内的技术开发,以及半导体设计开发等。2019年12月,OPPO创始人兼CEO陈明表示“未来3年将在芯片研发领域投入超500亿元”。2020年2月OPPO内部发文《对打造核心技术的一些思考》,首次提到芯片计划的代号——“马里亚纳计划”。今年9月3日,OPPO以3%的持股比例投资深圳市灵明光子科技有限公司,该公司经营范围包括混合集成电路、片式元器件、光电子器件及传感器等新型电子元器件的开发、生产、销售及技术服务等。有消息称,OPPO自研的ISP芯片有望于明年年初亮相,并搭载于Find X4手机上。

国内一线厂商为什么纷纷以ISP芯片为发力点,开始布局自研芯片呢?

北京博瑞恒咨询有限公司高级分析师张扬认为,华为事件让全国上下都认识到了自主可控的重要性,想要提高自身产品的核心竞争力,进而提高产品利润率,自研芯片是必由之路。在华为受美国制裁而逐渐淡出手机市场第一梯队的情况下,国内几大厂商都想抢占国内市场,而国产芯片在现阶段既能彰显自身技术实力,又能激发消费者的爱国情怀。

“ISP芯片在研发难度上要低于SoC的研发,华为当初就是先在麒麟950中首发集成了自主研发的ISP芯片,进而凭借优异的拍照效果脱颖而出,国内厂商发力ISP,有想复制华为成功之路的想法。”张扬对中国商报记者说。

造芯之路难在哪里

在全球手机厂商中能自主研发SoC的只有苹果、三星和华为三家企业,即苹果A系列芯片、三星Exynos芯片和华为麒麟芯片。去年10月华为发布了最新SoC麒麟9000芯片,华为消费者业务CEO余承东在中国信息化百人会2020峰会曾表示,由于造芯困难,麒麟高端芯片很可能成为绝版。

小米公司在2017年也曾推出过一款自研SoC芯片,即澎湃S1。这款芯片自2014年开始立项研发,2017年发布后搭载于手机小米5C上,但是在此之后却并没有继续推出该系列新品。

近日vivo执行副总裁胡柏山接受媒体采访时表示,短时间内将不考虑做SoC芯片,其原因一方面是高通、联发科、三星等已经拥有成熟的解决方案,vivo从头开始做SoC不但投入巨大而且很难形成差异化;另一方面,影像作为vivo的四大长赛道之一,用户在影像上的需求,也要求vivo将相应的算法承载在ISP芯片之中。

对于国内自研芯片的困难之处,张扬认为,国内手机厂商自研芯片,首先是缺乏研发人员,其次就是未来一旦在芯片领域有所突破,那么华为现在面临的困难也是各厂商躲不开的,所以国内厂商现阶段将主要在ISP这种相对简单的领域进行突破和积累,不会轻易涉足SoC领域。

张扬表示,除了人才外,制造和设计软件也是两道大坎。在制造方面,我国正在努力突破28纳米以下制程的相关技术和设备;在软件方面,国产软件虽然已经在发力EDA(电子设计自动化)工具软件,但这些设计软件除了研发,生态的培育更是困难。“举例来说,现在大学中涉及芯片设计的专业所用的EDA类软件都是国外的,研发人员在大学学习过程中就已经习惯了这一研发环境,如果进入企业后更换软件,那么再学习的时间和金钱成本都是很高的。而且,如果国产芯片全面兴起,美国难免会在设计软件领域制约我国,那么研发设计人员将面临无‘枪’可用的困境。”张扬说。(文/中国商报)

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