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特别策划
2022-05-05 17:08题图 | 联发科
你还记得,你的第一台手机,相机长什么样吗?
2007年,iPhone第一代,就只有1个摄像头。
到了九年后的iPhone7,摄像头变成了2个。
2018年,华为推出第一款后置3摄手机华为P20 Pro。
随后,三星发布世界了第一款后置4摄手机,三星Galaxy A9s。
这还不够。2019年,诺基亚发布全球首款后置5摄手机Nokia9 PureView。
由于用户愈来愈重视手机的影像能力,终端厂商纷纷往手机影像方向堆料。
手机影像在这十多年来,从单摄像头到五摄像头,从小小的一个小相机,到机身大半的空间都被相机霸占了,手机厂商往堆料方向一路狂奔,直至撞上物理定律的大墙为止。
毕竟手机体积有限,但摄像头愈来愈多、分辨率愈来愈高、相机感光元件的面积愈来愈大。最终,厂商无法继续往手机塞入各种硬件,手机影像的发展也难免进入瓶颈。
因此,多家手机公司也不得不重新调整策略,从以往通过“堆料”增强竞争力,改为从影像算法入手。今天的手机摄影技术,往往需要借助人工智能算法;但众所周知,人工智能算法相当复杂,对芯片算力要求极高,也会对手机续航力带来负担。
手机厂商需要开发好的影像算法,就必须要从芯片层面,进行软硬件的协调。但手机芯片研发成本极高,每块芯片规格统一,难以针对个别终端厂商的特定需求,为特定功能优化。结果,手机算法难免受到芯片规格的限制,不同厂商的影像性能大体一模一样,缺少差异化的能力。
最终,厂商不得不为自己的影像算法,特定开发属于自己的影像芯片,由此出现了“双芯”的设计。但如何让两块芯片物尽其用,并且产生“1+1>2”的效果,是所有自研芯片的厂商需要考虑的问题。
一芯二用
先看自研的影像芯片。2021年9月,vivo实现了这个想法,推出了影像旗舰手机X70,其中搭载的自研芯片V1,由vivo耗时24个月时间研发而成,它把3D实时立体夜景降噪、MEMC帧等手机影像上最消耗性能的算法,封装到了一块影像专用的芯片里。
虎嗅在先前的《vivo X70的芯,可能是移动影像的未来》一文,就曾和大家探讨这块V1芯片,如何兼具出色的影像能力、以及高度的能效比。但vivo并没有因为V1的成功而停步,在半年后他们就推出了自研芯片V1+。
V1+到底有多强大?
V1芯片可以进行实时的1080p全高清的每秒60帧的MEMC运动预估插帧补偿,提高用户在夜景拍摄时的创作空间。但V1+再进一步优化,能实现小于1Lux环境的极夜视频功能(1Lux亮度大约是晨曦前夕、太阳尚未出现时的环境亮度)。
想要在极暗环境下拍出优质的照片,必须有强大的视频降噪算法。本来V1已经把原本用软件实现的算法,改用硬件芯片实现,节约50%的电路功耗。而V1+更进一步使功耗降低了72%。此外,V1+不仅能在影像层面的进一步,还能将芯片运用在性能与显示领域,做到一芯二用。
不过,V1+能更上一层楼,除了有赖vivo影像团队的努力之外,更有赖他们引入了新的手机芯片平台:联发科(MediaTek)天玑9000。
联发科去年12月推出了全新的手机SoC芯片天玑9000,得到不少媒体的高度评价。在极客湾的SoC PK综合性能排名榜里,天玑已成为目前安卓手机芯片里的首名,是目前少数性能与功耗达理想平衡的手机芯片。因此,不少媒体认为天玑9000已成功在高端市场站稳,更有可能成为未来的神级芯片。
此外,天玑9000拥有相当强横的人工智能算力,根据苏黎世AI Benchmark v5移动处理器AI性能排行榜,天玑9000得分达到了692.5K,强大的性能,足以为V1+提供充分的高能效AI算力支持。
但更重要的是,在联发科研发团队的协助下,vivo成功调用天玑9000的底层资源,定制关键特性,让V1+和天玑9000两块芯片在紧密的协同下,运作犹如同一颗芯片般高效率。
“天玑9000之王”
可是尽管天玑9000刚推出的时候,大众普遍认同这枚芯片的性能,但有些人仍然担心终端厂商在联发科芯片优化的经验不足,无法实现最高性能。
为了迎接挑战,vivo与联发科双方投入数百人,经过近一年时间,大幅革新了软件通路架构,将 V1+芯片与天玑9000调通。而且在联调期间合作产出了30项专利,可见双方在双芯协同上作出多大的投入。
vivo X系列产品经理杨青在媒体采访中表示:
“首先在合作深度上,我们在天玑9000定义的初期双方就共同启动了全面的联调工作,树立了天玑9000之王的研发目标,开始了我们从芯片底层到终端应用通过天玑开放架构打造全链路、标杆级的硬件体验。”
这样的深度协作,最终带来了“双芯”的出色表现。
事实上,如果说最初的V1芯片,开启了手机影像的算法时代,V1+则与移动SoC配合在性能上实现双芯协同,互相配合、拔高,不但提升了天玑9000平台的效能,更实现了包括游戏插帧等、超分等多项功能,为用户带来更好的体验。
vivo X80通过联发科APU的AI运算能力,联动内外部多枚处理器的协同工作,与GPU共同完成了游戏的画面渲染,进而释放GPU一部分的负载。也可以通过调用自研芯片V1+的硬件及插帧算法,对帧率的稳定性进行优化,最终达到性能和功耗平衡的效果。
最终,V1+提升了天玑9000在X80上的能力,提高了效率,整体功耗直接降低了30%。此外,V1+的硬件及插帧算法,对帧率的稳定性进行优化,可以在功耗提升较低的情况下,实现游戏插帧功能。在 V1+和天玑9000双芯合璧下,X80的视觉体验大幅提升,并达成了游戏画质和帧率的平衡。
除此之外,天玑9000也与V1+互相合作,提供更优质的全场景显示体验。MediaTek无线通信事业部技术规划总监李俊男表示:
“MiraVision包含两类重要功能,它有显示技术和视频增强功能,跟V1+芯片可以共存,而且有加成的效果。天玑9000提供全场景的HDR显示增强,包含游戏的PQ(Picture Quality),在游戏场景下的HDR增强效果,以及视频的AI SDR to HDR的显示增强,能够动态的调整色彩、锐利度和高动态范围,提供更生动的画面,带来沉浸式的观赏和游戏体验。搭配V1+游戏的插帧功能所带来的是流畅度的提升,赋予消费者更完整的游戏体验。”
此外,谈到与vivoV1+的双芯合作,他还表示,“天玑9000这边提供了天玑开放架构,跟vivoV1+深度整合。在一开始双方就设定了目标,所以投入了大量的研发人力,结合两颗芯片的优势,完美结合了天玑9000高效能的APU、硬件的HDR和V1+优异的处理能力,让所有拍摄的场景,像黑光夜视的效果达到更好的水准。”
关于旗舰手机的显示技术,天玑9000开放架构中新增了显示链路屏幕高精度校准的硬件,结合vivo全新开发的校准算法,在显示链路上达成低功耗、超旗舰等级的千屏一色表现。
我们看到,联发科的天玑开放架构,自去年夏天面世以来,已有不少手机厂商借此来打造具备差异化体验的产品。联发科通过开放底层资源,与手机厂商一起从用户需求的角度出发,双方团队贴身打磨包括相机、显示、图形和AI等技术,曾推出天玑1200-vivo这样经过深度联调的芯片,在天玑1200基础之上带来了更佳的表现。不难看出,天玑开放架构将伴随旗舰市场格局之变,使手机厂商与联发科这类芯片厂商之间的合作更加紧密,持续推动业内合作模式的进一步迭代。
最终的结果是,vivo X80全面释放了天玑9000平台的潜力,并取得了天玑9000系列手机当中最高的跑分成绩,完成了既定的“天玑9000之王”目标。
由此可见,手机多一块自研芯片,带来的是更多的能力加成,这其中关键在于两块芯片是否有足够紧密的协同。
“双芯协同”将会成产业新趋势
在手机产业持续内卷的环境下,手机厂商已经无法单靠集成就能成功。大家纷纷在芯片和算法上投资,务求实现具独有的差异化功能、开发出速度更快、更省电的芯片,并为用户带来更佳的体验。
换言之,手机产业将会迎来“自研芯片时代”。
随着手机厂商在纷纷在自研芯片上作出巨额投资之时,也必须要把“双芯联调”作为自己芯片战略的重点项目。
vivo X80的诞生,可见天玑9000强大的人工智能算力、以及允许手机厂商使用芯片端的底层资源,让 vivo自研的V1+芯片与天玑9000配合更紧密,最大程度上释放了双方的性能,让用户得到最好的使用者体验,真正做到1+1>2。
MediaTek无线通信事业部产品规划总监张耿豪表示:
“双芯合作的模式意味着芯片厂商(即联发科)、终端厂商(即vivo)的协同合作进入一个更深的层次,这个最重要的目的还是在于释放整个芯片的潜能,以及能够根据终端的差异化需求打造一个符合客户需求场景,能够有出色体验。对整个产业的发展来说,是相当正向的,旗舰领域我们希望能做出真的有差异性、真的能让终端消费者有感的性能和体验。我们有机会跟终端厂商一起探讨更多的可能性,共同进步,这对我们或者对厂商甚至对整个产业都有一个实质性的创新意义和成果。”
从这个角度看,vivo和联发科这次的合作,很可能成为“双芯协同”的一个范式,并推动产业往更紧密协同的方向发展。
不是一道简单的数学题
如何优化双芯的效果,并非1+1这么简单。
向来本分的vivo,和向来实干的联发科,两个典型的“创新实干派”,通过深度合作在双芯联调方面积累了大量经验,真正实现了1+1>2,携手为用户带来更佳的旗舰手机体验。
正如MediaTek总经理陈冠州在此前双芯技术沟通会上的致辞:
“‘创新’与‘实干’让我们两家企业有着高度共鸣,这也是双方长期深入合作的共创基础,可以说:vivo与MediaTek,是并肩在移动市场前行的‘创新实干派’。我们都坚持以用户为导向、以用户需求为驱动,携手深耕行业中‘难而正确的事’,我们相信这样的努力能够实现对旗舰市场的重塑与突破。”
在两者的进一步推动下,手机技术的创新方向又被掀开了一角。