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    國產(chǎn)手機(jī)廠商造芯片為什么喜歡從ISP入手?因?yàn)閯?wù)實(shí)

    2021年9月16日,上周vivo正式發(fā)布了 X70系列手機(jī),其搭載的V1是vivo自主研發(fā)的首款專業(yè)影像芯片。那么這款芯片到底是一塊怎么樣的芯片呢?

    從大分類上講這款芯片屬于ISP(Image Signal Processor)芯片,或稱圖像信號處理器。

    簡單來說這款芯片就是專門處理拍照、攝像時(shí)所涉及的圖像信號,讓你拍出更清晰、漂亮的照片。

    至于國產(chǎn)手機(jī)廠商造芯片為什么喜歡從ISP入手?因?yàn)镮SP芯片的開發(fā)難度遠(yuǎn)小于類似麒麟9000或者驍龍888這類SOC芯片。

    什么是ISP?

    說到這個(gè)問題,我們就必須先聊聊拍照到底是個(gè)什么流程。

    假如我們要拍一只蝴蝶:

    第一步,太陽光或者其它光源發(fā)出的光照在蝴蝶身上。

    第二步,光在蝴蝶身上發(fā)生反射,反射的光透過鏡頭照入傳感器。

    第三步,傳感器處理接收到光線,并將其最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

    第四步,傳感器將數(shù)字信號發(fā)入DSP或者ISP芯片,最終生成圖片。拍攝圖像的降噪、銳化、優(yōu)化色彩都是在這步完成的。

    具體到vivo的x70系列手機(jī)中,其搭載與索尼定制的IMX766V以及IMX663兩枚傳感器,這兩枚傳感器對應(yīng)上述流程中的第三步。

    而此次自研的V1芯片與主芯片協(xié)作可以達(dá)到更好的拍攝效果,這對應(yīng)著上述拍照流程中的第四步。

    *針對專業(yè)讀者的補(bǔ)充說明:

    1.以上對于拍照的流程描述是經(jīng)過簡化的。

    2.光線在進(jìn)入傳感器之前實(shí)際上是要通過拜爾濾色鏡(Bayer filter)這樣的結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)可以視為傳感器的一部分。

    3.光線進(jìn)入傳感器后先轉(zhuǎn)成電信號(模擬信號),之后經(jīng)過AD模塊轉(zhuǎn)為數(shù)字信號。ISP一般是不能直接處理模擬信號的。

    為什么從ISP入手?

    前有小米的澎湃C1,今有vivo的V1.那么為什么手機(jī)廠商造芯片都喜歡從ISP入手呢?

    這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇,大多數(shù)國產(chǎn)手機(jī)廠商開發(fā)不了,或者說開發(fā)不起手機(jī)中的SOC芯片。

    以華為為例,很多人會有這樣一個(gè)印象,華為是幾年內(nèi)把手機(jī)SOC做大做強(qiáng)的,但這個(gè)印象是錯(cuò)誤的。海思半導(dǎo)體成立于2004年,前身為華為集成電路設(shè)計(jì)中心,1991年啟動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)及研發(fā)業(yè)務(wù)。也就是說華為在1991年就開始搞芯片了。而華為在手機(jī)SOC領(lǐng)域的老對手高通創(chuàng)立于1985年,也就是說能開發(fā)手機(jī)SOC芯片的廠商都在芯片領(lǐng)域有著數(shù)十年的技術(shù)積淀。

    而對于國內(nèi)其它手機(jī)廠商,比如小米成立于2010年、vivo的前身“廣東步步高電子工業(yè)有限公司”成立于1995年。因此這兩家在芯片領(lǐng)域的技術(shù)積累離華為尚有差距。

    從芯片規(guī)模上說ISP芯片也比手機(jī)SOC要簡單很多。以麒麟990為例,在這顆SOC芯片中就有名為“ISP 5.0”的模塊,官方宣稱它可以提供單反級圖像處理以及電影級視頻處理。

    而在驍龍888這款SOC芯片中,ISP有3個(gè)。也就是說ISP是整個(gè)SOC芯片中的一部分,或者說是一小部分。如果SOC芯片造不出來,只造其中一部分的ISP芯片是比較實(shí)際的選擇。

    “專業(yè)影像芯片”V1的價(jià)值

    vivo在宣傳這枚芯片時(shí)提到了這樣一個(gè)說法:“vivo自研芯片V1開啟硬件級算法時(shí)代”。

    這其實(shí)就是V1芯片的價(jià)值所在了。對于不包括華為在內(nèi)的大多數(shù)國內(nèi)手機(jī)廠商,他們的芯片大多只能選擇其它廠商的產(chǎn)品,比如高通的驍龍888。那么這種時(shí)候如果想提升一下手機(jī)拍照時(shí)的效果,那該怎么做呢?最簡單的方式,靠軟件算法優(yōu)化。

    但通過軟件優(yōu)化效果是遠(yuǎn)不如通過硬件優(yōu)化的,不過硬件芯片是其它公司提供的(比如高通),人家不可能讓你修改它的芯片。那這種情況下只能自己弄一個(gè)芯片了。

    所以對于“vivo自研芯片V1開啟硬件級算法時(shí)代”。簡單翻譯過來就是:vivo研究出了很多關(guān)于手機(jī)拍攝的優(yōu)化算法,這些算法如果通過軟件實(shí)現(xiàn),效率低。通過硬件實(shí)現(xiàn),效率高,所以搞出了V1芯片。

    從實(shí)際效果上來說,V1芯片對暗光場景、極限夜景下的拍攝效果優(yōu)化是肉眼可見的。

    結(jié)語

    在文章的最后,我有一些想法和補(bǔ)充的信息,在此分享給大家。

    ISP芯片的規(guī)模和開發(fā)難度遠(yuǎn)小于手機(jī)SOC芯片。vivo開發(fā)V1芯片是一種非常務(wù)實(shí)的做法。對于芯片或者半導(dǎo)體行業(yè),“搞出來就好”。V1雖然是個(gè)小芯片,但他搞出來了,并且取得了不錯(cuò)的效果。有些公司雖然動(dòng)不動(dòng)就標(biāo)榜國際先進(jìn)水平,但最后什么也沒做出來。圈錢無數(shù),爛尾而歸。同樣一個(gè)算法用硬件實(shí)現(xiàn)比起用軟件實(shí)現(xiàn)效率會高很多,當(dāng)然成本也會高很多。

    5. V1的最大意義在于把自己的優(yōu)化算法弄進(jìn)了芯片,這樣功耗降低了,性能也提升了。

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    2021-09-16
    國產(chǎn)手機(jī)廠商造芯片為什么喜歡從ISP入手?因?yàn)閯?wù)實(shí)
    2021年9月16日,上周vivo正式發(fā)布了 X70系列手機(jī),其搭載的V1是vivo自主研發(fā)的首款專業(yè)影像芯片。"/>

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