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手機ISP加速“AI化”升級,國產(chǎn)芯片“自主化”浪潮來襲

lPCU_elecfans ? 來源:未知 ? 2022-11-08 07:15 ? 次閱讀
當前,手機廠商自研芯片之風興起,而AI加持的獨立ISP芯片更是成為各家的著力點,在小米、榮耀紛紛推出了搭載獨立ISP芯片的旗艦手機后,近日,vivo發(fā)布了新一代自研影像芯片,將此前的ISP架構升級到AI-ISP架構,能夠實現(xiàn)低延時、高效能的高精度AI計算,并計劃在其最新旗艦機型搭載該芯片。
在手機等影像消費品領域,ISP起著至關重要的作用,其主要負責對前端傳感器傳回的圖像信號進行運算處理,通過線性糾正、降噪、曝光校正等處理,最終實現(xiàn)成像質量的提升。簡言之,ISP所要做到的就是將“數(shù)字眼睛”的視力水平提高到“人類眼睛”的水平,讓人眼看到數(shù)字圖像時的效果盡可能接近實景時的效果。
其實SoC里面本身會有ISP單元,兩者屬于包含關系。在早些年,國產(chǎn)手機使用的移動平臺基本都支持ISP,這也為旗艦手機影像能力提供了堅實的基礎。但隨著國內(nèi)旗艦機市場的競爭進入白熱化,手機廠商正在尋找到新的創(chuàng)新點來搶占市場。
比如小米于去年3月推出了新款自研澎湃C1手機ISP芯片,并搭載于小米MIX Fold折疊屏手機。同年9月,vivo推出了自研ISP芯片V1,該芯片應用于vivo X70 Pro+機型;12月,OPPO推出了首款自研的影像專用NPU芯片馬里亞納X;華為也在12月的安博會中推出了新一代的ISP芯片越影。而vivo此次宣布將傳統(tǒng)ISP架構升級到AI-ISP架構,則在一定程度上印證著ISP正走向AI化的大趨勢。
事實上,隨著廠商對攝影技術的不斷“內(nèi)卷”,ISP承擔的重任與日俱增。傳統(tǒng)ISP架構雖然能以極低延時處理大量的數(shù)據(jù)流水,但只能解決已知的、特定的問題。而AI擅長處理復雜的、未知的問題,卻延時較大。AI-ISP架構結合兩者的優(yōu)勢,相當于給傳統(tǒng)ISP芯片加一個新的AI大腦。
相比于傳統(tǒng)的架構,AI-ISP能夠通過硬件直連的方式將AI計算直接融入ISP Pipeline中,完成數(shù)據(jù)的無縫緩沖和處理,處理能力、處理能效都有大幅提升。這也使得AI-ISP技術已經(jīng)成為了手機廠商的香餑餑。
小米集團高級副總裁曾學忠不久前表示,AI賦能是芯片研發(fā)的重點之一,將在計算攝影領域用AI算法與硬件進行深入結合。下一代自研AI-ISP芯片,會在澎湃C1的基礎上有大幅度提升。
在AI-ISP大勢面前,除了vivo、小米這種舍得大包大攬投入全流程研發(fā)芯片的廠商,也有一些手機廠商會選擇與國內(nèi)芯片廠商聯(lián)合定制,比如上半年發(fā)布的榮耀Magic4 至臻版所搭載的AI-ISP獨立影像芯片就是與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)。事實上,對于一些起步較晚的廠商來說,聯(lián)合定制AI-ISP這種模式極大減少了研發(fā)成本,
當然,手機影像競爭愈發(fā)激烈,手機廠商們?nèi)绻x擇放棄國際巨頭而采用國內(nèi)供應商,勢必將對這些獨立芯片廠商提出更高的要求:即企業(yè)不僅要設計出不遜色于高通等頭部企業(yè)的芯片,還要保證產(chǎn)品供應充足。而單從芯片設計來講,我們也確實看到一些獨立廠商為國產(chǎn)ISP芯片市場帶來的出色產(chǎn)品。比如,去年年底,海思就宣布推出了下一代用于安放場景的越影ISP芯片,其主要的亮點就是通過與AI引擎的深度整合,實現(xiàn)夜視降噪的高效處理;在今年年初的CES站上,安霸也發(fā)布了AISP,該產(chǎn)品利用了安霸在圖像和AI領域的積累實現(xiàn)高效的下一代ISP。
在剛剛過去不久的上海世界人工智能大會上,智能視覺芯片研發(fā)公司愛芯元智也正式發(fā)布了其自研核心技術愛芯智眸AI-ISP。該技術改變了傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設計方式,通過將ISP中的幾個關鍵硬件模塊抽離并用AI算法取而代之,例如對去噪的3DNR、demosaic等功能進行AI化,將有限的算力集中在了最關鍵、人眼最可知的功能中,實現(xiàn)整個AI-ISP的最佳效果。目前,愛芯元智已經(jīng)推出兩代多顆智能視覺芯片,基于自研混合精度NPU和愛芯智眸AI-IS兩大核心技術,愛芯核心產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)廣泛應用于智慧城市、智能消費、智慧交通、智能穿戴等領域,并面向B端和C端不斷拓展應用場景。
值得一提的是,其推出的AX170A具備高達13.4TOPS /W的超高能效比,此外,該芯片獨有的20bit處理位寬可以輕松完成4K夜景視頻的預覽和拍攝。據(jù)了解,AX170A已經(jīng)通過國產(chǎn)手機客戶驗收,并已進入商用階段。
不難看出,這些實實在在的國產(chǎn)芯片通過主打差異化形成了自己特有的優(yōu)勢,并為越來越多手機廠商所信賴。無論是手機廠商大力投入自研,還是“小而美”幕后英雄不斷突破,都讓中國在芯片這一卡脖子領域逐漸樹立了信心。
“AI-ISP這兩年ISP行業(yè)中最火的研究方向之一。” 愛芯元智相關負責人介紹,“隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相信會有更多視覺成像的功能會被AI化,并且改變整個ISP 行業(yè)的生態(tài)。”
事實上,而隨著社會生活智能化的進一步提升,ISP也在進入許多新的市場應用領域。比如對于自動駕駛/輔助駕駛這類對于延遲非常敏感的場景,ISP負責把原始影像作做夜視和降噪處理相應處理,以確保自動駕駛技術的可靠性;此外智慧城市升級也是對于ISP技術有新需求的重要智能場景,在各種低光照環(huán)境下,AI-ISP能很好地處理成像效果,從而確保智能城市管理系統(tǒng)能真正在所有時間段和所有場景下都能提供保護。
中國工程院倪光南曾經(jīng)在回答一個記者詢問為何要堅持自研芯片時表示,如果一個國家能夠在不用自研芯片的情況下,便足以成為一個科技大國的話,那么這一國家就不必去追求任何核心技術,但中國不一樣,中國在芯片這一塊還有所欠缺,因此中國的科技企業(yè)不得不去進行芯片自研。
當然我們也能看到,自研道路本就不好走,芯片由于集成度極高,自研難度更是有過之而無不及。但可以肯定的是,外國芯片廠商面對國產(chǎn)芯片“自主化”的浪潮會有更多應對舉措,而國產(chǎn)廠商也將在不斷創(chuàng)新中與之抗衡并實現(xiàn)超越。


原文標題:手機ISP加速“AI化”升級,國產(chǎn)芯片“自主化”浪潮來襲

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