2021年12月20日 | OPPO「造芯」，小步快跑

      造芯这件事，传统芯片厂商更多考虑的是终端厂商成本与需求的平衡，但OPPO是“加法”思维，用“饱和式”堆料的做法去做芯片。

　　撰文|郭朝飞

　　芯片竞争进入白热化。

　　12月14日的第三届OPPO未来科技大会上，OPPO自研的6nm影像专用NPU（神经网络处理器）芯片面世，命名为马里亚纳MariSiliconX。

　　据悉，OPPO高端旗舰FindX最新系列，将率先搭载该芯片，预计2022年一季度首发。

　　在两年前的未来科技大会上，OPPO创始人陈明永说，要有“十年磨一剑”的信念，勇于迈进研发“深水区”，构建最为核心的底层硬件技术。很显然，这个核心底层硬件技术就是芯片。

　　“马里亚纳 X只是OPPO自研芯片的一小步，OPPO未来会持续投入资源，用几千人的团队，去脚踏实地做自研芯片。”陈永明说。

　　陈永明对OPPO有着怎样的期待？OPPO的边界究竟在哪里？

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　　两个关键问题

　　马里亚纳MariSiliconX是一款专门用于影像的NPU芯片，而非通用的SoC（系统级芯片）。其基于DSA架构，采用台积电6nm工艺制程。

　　该芯片集成了OPPO自研的MariNeuroAI计算单元，提供18TOPs的最大有效算力，以及业界领先的11.6TOPs/w的能效表现，面向OPPO自研AI算法，实现最高效的计算加速和功耗优化。相比之下，苹果A15芯片的算力约为15TOPs。

　　“有一个NPU不难，但在应用场景算法约束下，能达到这样的能耗效率，是非常难的。”OPPO芯片产品高级总监姜波说。

　　马里亚纳MariSiliconX集成了自研的MariLumi影像处理单元，实现HDR性能的新突破。

　　MariLumi影像处理单元支持最高20bit的处理位宽，并支持20bitUltra HDR，是目前旗舰平台HDR能力的4倍。在即时呈现的画面中，最亮与最暗处的亮度对比极值达到100万比1，几乎与人眼的感受无异。

　　此外，马里亚纳MariSiliconX可以帮助OPPO重塑无损影像链路，将传统链路在后端完成的AI计算，推向拥有最多原始信息的最前端——RAW域，为计算摄影的未来发展带来革新。

　　当然，马里亚纳MariSiliconX并不是要代替主芯片，而是二者搭配使用，帮助后者解决一些问题，实现1+1>2的结果。

　　关于OPPO首块芯片，还有两个问题值得探讨，一是OPPO的第一块芯片为何选择影像专用方向？二是为什么是难度更高6nm制程？

　　目前，影像功能是手机行业竞争的一个关键点。OPPO发现，通用芯片无法满足AI对计算影像在算力和能效上的需求，需要专用的NPU来解决算力与能效问题。此前，OPPO在影像方面也探索过混合光变等技术，发觉仍然存在障碍。他们得出结论：如果没有自己的基础硬件能力，会受到很多限制，因此首款芯片选择了影像NPU。

　　据OPPO芯片产品高级总监姜波回忆，一开始OPPO在市场上也看过一些芯片厂商的NPU，那些产品的最大问题是，无法根据OPPO的场景与算法，实现最优能耗效率。

　　要知道，目前6nm芯片，国内只有华为海思、OPPO、联发科与阿里可以实现设计并量产。

　　事实上，OPPO也评估过12nm的芯片，相比6nm，前者研发周期更短，基础IP等资源也会更容易获取。然而，12nm亦很难达到终端层面功耗性能极致的要求，甚至做完还不如此前5nmSoC的整体效果，这样专门做一个芯片就没有意义。

　　“我们没有其他选项，必须选择6nm。”姜波说。

　　OPPO造芯，早已有迹可循。

　　在2019年首届OPPO未来科技大会上，陈明永宣布，未来三年将投入500亿研发预算，除了持续关注5G、人工智能、AR、大数据等前沿技术，还要构建底层硬件核心技术以及软件工程和系统能力。

　　此后时间不长，OPPOCEO特别助理在内部发文，提及OPPO三大计划，包括软件开发、云，并首次公开关于自研芯片的“马里亚纳计划”，前两者则被命名为“潘塔纳尔计划”和“亚马逊计划”。

　　2019年10月初，OPPO就组建了芯片技术委员会进行资源的管理与协调。目前OPPO芯片团队已有数千人，其目标不止芯片，而是直指全套的自研能力。

　　芯片也一直是OPPO投资的重要领域。据不完全统计，2021年OPPO投资9家半导体公司，涉及芯片设计、封装、测试等。

　　OPPO“造芯”，不可小觑。

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　　“加法”思维

　　做芯片并不是一件容易的事，费钱又费力。

　　拿OPPO选择的6nm制程来说，目前市场上生态并不发达，由于缺乏IP，研发周期比成熟制程长6-9个月。此外，6nm以及更先进的制程，采用EUV光刻技术，而成熟制程则是DUV光刻技术，前者的成本达到千万级美金水平，比12nm的高出2～3倍。单是一次流片，耗费就达上亿元。

　　OPPO为何一定要自研芯片？

　　单拿首款6nm的影像NPU来说，这意味着OPPO已经拿到高阶制程的入场券。

　　早在2017年，小米董事长雷军与微软CEO萨提亚·纳德拉交流时就说过，“今天的手机之争就是相机之争，相机之争就是AI之争。”姜波的观察是，影像是各厂商从各个层面探索、创新、提升的大赛道，除了OPPO，很多人也在朝这个方向努力。

　　事实上，要想做好影像旗舰体验，必须打通影像的垂直整合，未来所有厂商都将面临这个问题。在姜波看来，只有把影像链路上的各个环节控制在自己手中，才能做好影像。垂直整合中，最难的是对用户需求的判断。因为一旦判断失误，会影响后面设计芯片的所有配合与设计工作。

　　“得益于OPPO在移动智能设备多年的经验，我们清楚知道消费者的真实需求，马里亚纳MariSiliconX补足了OPPO在影像计算单元上的最后短板——缺乏可控的影像专用处理器。”姜波说。

　　在OPPO2021年未来科技大会上，陈明永透露，自研芯片OPPO主要有两方面考虑，一是用户需要；二是OPPO战略的必然选择。

　　陈明永坦承，“我们看到，用户对手机影像的需求在不断升级，虽然OPPO有超过10年的影像技术积累，但我们走得越深就越发现，要想真正解决影像的行业难题、提供超越用户期待的产品体验，就必须从芯片上下功夫，提供芯片级解决方案。”

　　在他看来，万物互融时代，必须通过关键技术解决关键问题。一家科技公司，如果没有底层核心技术，就不可能有未来；而没有底层核心技术的旗舰产品，更是空中楼阁。

　　在2020年的OPPO未来科技大会上，陈明永公布了“3+N+X”的科技战略，就是要以芯片切入，主攻底层核心技术，让软、硬、服发挥协同优势，把用户体验的一致性和一贯性真正做好。

　　目前，做高端手机是国产手机的一致选择。OPPO将其FindX3系列视为高端手机的破局产品，目标是，“希望未来600美元以上的市场有三个品牌，而OPPO能够进入TOP3。”

　　高端手机竞争必然从参数、配置等层面向研发、芯片等过渡。

　　“整个芯片目前的定位，还是从用户体验的角度出发，解决用户痛点。如果我们的能力能够解决这些痛点，那我们就自然会进一步去做。”姜波承认，自研芯片这两年，对他们这个建成不久的团队来说，挑战还是蛮大的，尤其是涉及到核心IP的自研，实现最关键的从0到1、从无到有，克服了很多困难。

　　也因此，OPPO做芯片的思路与传统芯片厂商并不一样。传统芯片厂商更多考虑的是终端厂商成本与需求的平衡，OPPO做芯片是"加法"思维，用“饱和式”堆料的做法去做芯片，从而提升用户体验。

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　　第三块屏幕

　　陈明永对OPPO的定位是一家科技公司，而不只是手机公司，OPPO的边界也就不是手机，技术储备也不会局限于芯片。

　　推出自研芯片的同时，OPPO还发布了新一代智能眼镜——OPPOAir Glass。目前，市面上各种智能眼镜并不少见，其痛点在于，用户往往不得不“二选一”，在智能与便携之间抉择。要么智能沉重，不方便携带；要么时尚美观，却并不智能。

　　OPPOAir Glass似乎有意解决这个问题。

　　其轻盈小巧，主体重量不到30g，镜片厚度仅1.3Mm。此外，由于采用光波导蓝宝石镜片，拥有1400nit的平均入眼亮度，单个像素仅4微米的硅基MicroLED显示屏，最高亮度可达到300万尼特。这使得无论室内外，投射画面的文字与图像都确保清晰。

　　体验方面，AirGlass除了常见的，浮现天气、健康管理、日程管理等以外，还加入导航、AR探店功能。比如，导航是将线路以文字+图标的形式浮现在眼前，AR探店能浮现周边建筑物距离以及方位。此外，眼镜还可实现演讲提词、实时翻译等功能。

　　这不是OPPO第一次发布手机以外的智能产品，OPPO以手机为基础，不断拓宽其边界。

　　2020年未来科技大会上，亮相的是OPPOX 2021 卷轴屏概念机、OPPOAR Glass 202 1概念眼镜与OPPOCybeReal 全时空间计算AR应用三款产品。

　　在OPPO的“3+N+X”战略中：3是指硬件、软件和服务的基础技术，作为一家软硬服一体化的科技企业，OPPO正持续提升软硬服一体化能力。N是长期构建的能力中心，包括人工智能、安全隐私、多媒体、互联互通等。X是指差异化的技术，包含影像、闪充、新形态、AR等。

　　OPPO将投入战略性资源打造差异化的技术点，给产品带来颠覆性的创新，从而革新用户体验。

　　据陈明永介绍，OPPO联合清华大学，对人类未来的底层需求进行了研究，结合OPPO的科技赛道，明确OPPO智慧生活的四大主题，分别是：智慧文娱、智慧生产、智慧学习和智慧健康。未来，OPPO将围绕四大智慧主题持续发力，为更多用户提供美好智慧生活。

　　可以预见，未来OPPO将有更多手机之外的产品出现。其中，智能眼镜将会是一个非常重要的品类。OPPO判断，个人用户的第一块屏幕是手机，第二块屏幕是智能手表，而泛在现实技术的发展将使智能眼镜成为新的“第三块屏幕”。

　　从手机到智能眼镜，再到自研芯片，这是OPPO从手机厂商到科技公司的演进，也是持续技术积累的结果。

　　数据显示，截至2021年9月30日，OPPO全球专利申请量超过73000件，全球授权数量超过33000件。其中，发明专利申请数量超过66000件，发明专利申请在所有专利申请中占比90%。据世界知识产权组织(WIPO)发布2020年国际专利条约(PCT)申请数量排行榜，OPPO全球排名前十。

　　此外，值得注意的是，OPPO在AI领域的全球专利申请超过2550件，主要布局在计算机视觉、语音技术、自然语言处理、机器学习等方面。影像专利全球申请超过9300件，授权超过3900件。

　　当然，陈明永深知，做芯片不易，持续创新更难，也才有了马里亚纳这个芯片的名字。不过，他选择迎难而上，正如OPPO全新的品牌主张：微笑前行。

　　“坚持做正确的事情，对的路，就不怕远，不怕难。我想，无论面对怎样的困难，只有前行，才能解决问题。微笑前行，是OPPO一路走来的姿态，更是我们面对未来的态度。”陈明永说。