造芯还是造势?米OV自研芯片之谜

2021
09/26

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踏实点。

作者|樟稻

编辑|伊页

霸屏各大社交平台一周后,iPhone13热度不减。

除了苹果品牌自带的热搜属性,同样与“十三香”、“刀法精湛”等不断涌现的新梗有关。最关键的是,在全球芯片供应紧张背景下,iPhone13售价竟然不升反降,无异于向手机市场这个大火炉里添了一把干柴。

对于iPhone13系列国行降价的原因,可参考前OPPO副总裁沈义人的观点。

“去年涨价因为汇率,今年汇率降了iPhone13价格自然也低了。同时今年Apple芯片量/价受到影响相对最小,所以利润并不会受到售价降价明显影响,供应链管理水平的确一流。”

汇率因素之外,最受人瞩目的是苹果对于芯片供应链的把控。

9月初,市场传出芯片代工龙头台积电通知客户全面涨价,涨幅高达10%~20%。而据供应链透露,此次涨价潮中,台积电对于苹果的订单涨幅最低,仅为3%。

据市调机构Counterpoint预估,苹果今年将占据台积电5纳米制程53%的产量,A15芯片无疑是重头戏。因此,作为第一大客户的“差别对待”确有缘由。

凭借芯片价格优势,苹果可以牺牲一定的利润率、换回更大的市场份额,这个过程中,势必对安卓旗舰手机的销量造成影响。

与之对比,在苹果召开秋季新品发布会的前几日,vivo发布了X70系列旗舰手机,和苹果自研处理器不同,vivo标准版和Pro+版本分别搭载联发科天机1200、高通骁龙888+处理器。

不同以往,此次vivo自研的ISP芯片V1成为宣传重点。

无独有偶,小米曾于今年3月推出独立ISP芯片澎湃C1。同样有消息称,OPPO子公司ZEKU哲库科技研发的ISP芯片已在今年初流片,该芯片可能搭载于2022年上半年发布的Find系列新机上。

“三人成虎”,媒体宣传下,自研ISP芯片成了在SoC芯片难有突破背景之下的另辟蹊径。加上“华为之殇”的刺激,“国产手机厂商自研芯片突围”俨然成了品牌方和吃瓜群众的自嗨场。

舆论之外,自研ISP芯片能否成为旗舰手机卖点,乃至于为自研SoC芯片铺路等等,成为更加值得关注的问题。

1  需求和能力之下的现实路径

在讨论手机厂商自研ISP芯片前景之前,首先要理解ISP芯片是什么?Image Signal Processing中文译为“图形信号处理”,这自然与拍照有关。

当按动手机快门后,光线从镜头进入,到达传感器,传感器负责采集、记录光线,并把它转换成电流信号,然后交由ISP芯片进行处理,最后由手机处理器处理储存。

这个过程中,ISP芯片的作用就是对传感器输入的信号进行运算处理,最终得出经过线性纠正、噪点去除、坏点修补、颜色插值、白平衡校正、曝光校正等工序后的结果。

通俗易懂地说,我们最终看到的手机照片,是经过ISP芯片“美颜”过的成果。因此,ISP芯片对于手机最终的成像质量起到十分关键的作用。

尽管如此,过去在行业中,ISP芯片却并不为大多手机厂商所掌控。

原因在于,ISP芯片一般分为集成和独立两种。集成是指芯片集成在手机的处理器里。以高通骁龙为例,其处理器内部都集成有ISP芯片,手机厂商可以直接拿来使用。

独立则是芯片独立于处理器而存在,大多的独立ISP芯片都是手机厂商向ISP提供商定制,自研较少,但其与相机其他组件的契合度更佳,成像也有属于自己的风格、特色。

由于采用处理器配套的集成ISP芯片能够降低手机的研发和生产成本,因此,市场曾一度认为独立ISP会失去生存空间。

如今,自研ISP芯片之风兴起,以终为始,说明当前国内旗舰机市场,竞争早已进入白热化,手机厂商需要找到新的创新点,以期推动销售。

在这个大前提之下,迎面而来的问题是,为什么是ISP芯片?

首先,ISP研发门槛较低。产业高级分析师杨俊刚指出,“ISP芯片的研发门槛相对于SoC较低,主要竞争点在于算法和功能模块的加入,算法的提升能够加大ISP芯片处理运行性能。”

而作为曾经困扰华为已久的制程问题,由于ISP不必采用最先进的制程,面临的风险也相对较小。

技术原因外,ISP芯片被手机厂商看中的原因,还在于自研对于拍照性能的提升。

如今,在每年的新机发布会上,影像功能成为品牌必争之地,厂商对于影像功能的追求自然来自消费者的关注度。

中关村曾发布的《2019年Q1手机市场报告》数据表明,参数用户关注度排行中,相机功能占据第一名,成为购机者最看重的要素。

在最近的一份《2021年Q1中国智能手机行业网络关注度分析报告》中,尽管消费者对于系统的关注度超过了拍照,但毫无疑问,自始至终,拍照质量都是决定手机消费者体验的重要一环。

此前,我们已经提到ISP芯片是手机拍照中的关键组件,很大程度上决定了图像质量。但由于摄像头长期作为终端品牌实现产品差异化的发力点,留给硬件的升级空间也越来越小。

即使在处理器层面,因为ISP芯片集成在SoC中,而同一价位的手机大多采用相同的处理器,也就意味着相同的ISP方案。这就导致厂商想要作出突破,只能选择自研ISP芯片。

诸多因素影响下,选择ISP芯片自研,成为手机厂商需求和能力之下的现实路径。

2  被“自研”遮住的问题

越多越多的手机厂商开始自研ISP芯片,拿华为来说,2016年4月,发布麒麟955 SoC芯片,凭借集成自研ISP芯片,使得华为P9开始跻身主打摄影拍照手机的第一阵营。

但同是“自研”,如今的手机厂商面临的问题却是不一样的。

相较于华为拥有自研SoC芯片的能力,其ISP芯片可直接被处理器集成,但由于“米OV”这些后来者并无自研SoC芯片,因此,这就涉及自研ISP芯片能否与第三方SoC顺利集成的问题。

好在,这个问题并不是太过严重。

芯谋研究总监王笑龙曾对《中国电子报》表示,“品牌厂商在集成整合上具有优势,手机厂商最清楚元器件规格和产品需求,且旗舰机往往由手机厂商主导基板的布局,对于如何搭载ISP有话语权。”

此外,由于一般搭载独立ISP芯片的都是旗舰款手机,手机基板的布局一般由品牌方主导。

此次vivo发布的搭载独立ISP芯片的X70,就实现了与第三方SoC集成。而此前小米发布的澎湃C1影像芯片,同样集成在小米MIX FOLD的骁龙888处理器上。

然而现阶段,最严重的问题并不在产品应用上,而在自研本身。

今年8月27日,vivo宣布自研芯片战略,执行副总裁胡柏山在采访时表示,“芯片大概分四个阶段,软性算法到IP转化、芯片设计、代工厂流片、封装和量产,vivo目前芯片战略主要聚焦在算法到IP转化,芯片设计和流片交给合作伙伴来做。”

芯片行业中所说的IP,也称为IP核。IP核也可以理解为芯片设计的中间构件。一般说来,一个复杂的芯片是由芯片设计者自主设计的电路部分和多个外购的IP核连接构成的。

据公开资料显示,对于自研V1 ISP芯片,vivo组建了超过300人的研发团队,经过24个月才最终研发出来。

考虑到行业中IP方面存在很多专利壁垒,想要绕开比较困难。因此,vivo多半是从外部购买IP,团队在此基础上进行设计,这本无可厚非。

但在宣传过程中,vivo同样提到,在这枚芯片的研发中,其与手机SoC厂商进行了深度合作,却并未透露具体单位名称。

此前,vivo曾与三星合作发表首款5G芯片Exynos980,并率先搭载在X30 手机上,两者在芯片上有过多次合作。因此,业界多认为vivo口中的 “某 SoC 大厂”指的是三星电子。

而据DeepTech旗下的集成电路媒体品牌《问芯Voice》报道,vivo 首款芯片的 “幕后操刀者”可能并非三星电子,而是一家十分低调的老牌台系面板驱动IC 大厂:联咏。

细数vivo自研芯片的布局,在此前与三星合作研发中,尽管顶着“深度合作”的名头,但由于其在合作中承担的角色模糊,因此被外界质疑是三星针对vivo的“定制化”开发。

而这次与联咏的合作中,vivo是否承担了主力角色、能否输出研发能力,都是值得商榷的问题。

同样的剧情也在小米身上发生过。此前,在小米发布澎湃C1影像芯片时,有科技博主指出澎湃 C1 芯片和台湾华晶 Altek 的 AL6021 芯片之间存在猫腻。

知乎用户「战斗力旺盛的勃爵」表示,“搜索了整个内核代码,相机相关的驱动也确实有调用al6021代码的部分,更加证实这个芯片确实是一个ISP。虽然很难说就是同一个芯片,但是估计有很大关系。”

关于国内手机厂商自研芯片水分的质疑,不外如是。

3  SoC芯片束之高阁

如果说ISP芯片相当于手机相机的“大脑”,那么SoC芯片则相当于是智能手机的“大脑”。

数据显示,2017年全球SoC市场规模为1318.3亿美元,预计2023年增长到2072.1亿美元,复合年增长率为8.3%,随着智能手机迎来5G换机潮,SoC芯片将迎来更大的红利。

需要注意的是,手机SoC芯片不等于CPU,手机SoC芯片通常会集成CPU、GPU、NPU、ISP、通信基带等模块,由于技术复杂,因此做SoC芯片的门槛很高。

最早在2004年10月,华为组建手机芯片研发队伍,希望走出对美国芯片的依赖。2009年,华为推出第一款智能手机芯片K3V1,因为产品不成熟,最终没有走向市场化。

2012年,华为发布了K3V2,同时期的高通和三星都已经用上了28、32nm的工艺,K3V2工艺却是40nm,由于发热量大,被用户吐槽“暖手宝”,没有获得市场认可。

直至2015年11月,华为发布麒麟950SoC芯片,芯片综合性能飙升至第一,凭借性能优势和工艺优势,成功领先高通半年。此后,麒麟955 、麒麟970不断迭代,华为才真正扛起自研SoC的名头。

一路走来,自研SoC芯片难如登天,而在此次众多媒体的宣传中,国产手机厂商未来由ISP芯片转向SoC芯片自研却几乎成了板上钉钉。

但事情的走向会如人所料吗?

今年8月6日,在央视播出的纪录片《强国基石》中,主导了澎湃C1研发的小米ISP芯片架构师左坤隆表示:“ISP只是起点,小米还是要回到手机心脏器件SoC的研发中。”

这表明,小米继2017年推出首款SoC芯片澎湃S1之后,将继续该系列的研发。但自从2019年4月,小米宣布旗下松果电子团队重组后,主做手机芯片的松果电子已名存实亡,澎湃S2就此难产。

此前,雷军曾透露,小米芯片从2014年起航到2017年正式应用到手机里,前后花了10亿元人民币以上,并为此捏了一把汗,而同期行业研发芯片一年需要投入数十亿美元。

因此,小米对于自研SoC芯片的承诺,显然缺少一定的说服力。

同样,拿vivo来说,2019年,胡柏山在vivo新园区接受媒体采访时表示,vivo早在一年半前就开始思考深度参与到芯片SoC设计当中,要实现这种要求,就需要相关专业的人才。

但讽刺的是,在今年8月27日的采访中,胡柏山表示,“SoC投入很大也较难带来差异化的优势,并且行业中已经有高通、三星等公司在做,vivo暂时不会介入。”

胡柏山前后对于SoC芯片的态度不一,侧面反映出自研SoC是一件吃力不讨好的事情。

至于2020年2月提出“马里亚纳计划”的OPPO,能否在裁员风波下,撑起一年付给主力工程师8亿元薪资支出(晚点LatePost测算),成为苹果、三星和华为后,第四家自研SoC 的手机公司,则需要时间来证明。

而在没有拿出成果之前,国内手机厂商做的这一切,似乎只是为了营销宣传,至于最终结果如何,正如行业人士所说,“往往越要面子,最终最丢面子”。

参考资料:

中国电子报《企业自研图像信号处理器,手机厂商造芯折射新趋势》

爱集微APP《头部终端厂商自研ISP芯片背后:手机市场竞争中不变的赛点!》

问芯Voice 《独家| vivo自研ISP芯片竟是面板驱动芯片龙头“幕后操刀”,而非三星打造?》

深网腾讯新闻《独家:OPPO、vivo即将推出自研芯片,一线手机品牌悉数入场造芯 | 深网》


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关键词:
芯片,ISP,手机,SoC,vivo

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