<mark id="oztn4"></mark>
0
作者｜包永剛
編輯｜王川
“如果要自研手機主芯片，要投入多少錢？花多長時間？”2013年的一天，一位手機公司的創始人親自到訪Arm中國CEO位于上海的辦公室，想搞清楚這些問題，這位創始人得到的答案是：至少投入10億人民幣，燒5-10年。
2013年，風靡全球的iPhone已經用上了第三代自研芯片，眼看大量消費者排隊搶購售價高昂的蘋果手機，讓很多其他手機公司的一把手們開始認真思考自研芯片的必要性。
隨著智能手機的競爭從早期單一的供應鏈元器件競爭，轉變為多維度，真正能夠為用戶帶來全方位差異化體驗競爭。蓄力已久的OPPO再也坐不住，在2019年前后開啟了自研芯片。
“通用硬件的限制，讓手機廠商進行產品創新時，猶如戴著鐐銬跳舞。”在大部分手機圈和芯片圈資深人士看來，自研芯片是國內手機廠商沖擊高端和實現用戶差異體驗唯一的路徑，但會有不同的選擇。
12月14日，OPPO的第二顆自研芯片——馬里亞納? MariSilicon Y揭開神秘面紗。
從馬里亞納 X到馬里亞納 Y，OPPO的自研芯片到底想做什么？
從計算攝影卷到計算音頻
1895年12月28日，一輛火車“駛入”法國巴黎的一家咖啡館，盡管只是無聲的黑白影像，在座觀眾還是被剛剛誕生的無聲電影嚇得四散奔逃。
科技的進步往往在一個意想不到的時間給人驚喜，就像如今的智能手機AI功能，足以讓一位對拍照興趣不高的消費者，在體驗到通過AI影像功能隨手拍出大片的瞬間，就會當即下單一臺新手機。
過去幾年間，手機影像的功能和體驗越來越極致，但音頻的體驗還有很大的提升空間，視頻和音頻的發展出現了不均衡，音頻體驗的提升成為了近幾年手機行業的一大重點。
2022年最新手機旗艦SoC的重頭戲，除了進一步提升計算攝影，就是大幅改進音頻功能。
聯發科的最新旗艦處理器天璣9200，支持192kHz/24bit音頻編解碼，盡管藍牙速率達到了8Mbps，但考慮到實際環境對于速率的影響，即便是用最優秀編解碼壓縮技術，也難以支撐192/24龐大的文件體積。換言之，192kHz/24bit的超高清無損音頻，需要更極致的藍牙速率。
高通第二代驍龍8支持的驍龍暢聽技術，支持48kHz無損音樂串流，并通過動態頭部追蹤支持空間音頻，呈現完整的環繞聲沉浸感。
從兩大通用芯片今年的動作來看，計算音頻和無損音頻是今年芯片的主旋律。
無損音頻本來只是音樂發燒友才能享受到的聽覺體驗，但隨著全球各大流媒體音樂平臺提供高品質的無損音樂，比如Apple Music已有超過7500萬首的無損音頻（192kHz/24bit）歌曲，QQ音樂、酷狗、酷我音樂、網易云音樂提供96kHz/24bit的高解析音頻（Hi-Res），高清無損音頻正從小眾成為大眾。
可惜的是，由于最新的藍牙5.3的最高傳輸速率是3Mbps，無法承載無損音頻傳輸的數據量，享受無損音頻仍需要有線耳機，直到OPPO第二款自研芯片馬里亞納Y誕生。
馬里亞納Y能夠實現標準藍牙速率4倍的12Mbps超高速藍牙（比今年旗艦級SoC的8Mbps藍牙速率還高1.5倍），搭配OPPO自研的URLC無損編解碼技術，OPPO率先在業界實現了最高品質192kHz/24bit無損音頻的無線互傳。
“藍牙無線耳機真的可以實現192kHz/24bit音頻傳輸？TWS有必要做無損嗎？”音樂發燒友難免質疑。但更多普通消費者的心聲是，“音樂是不是無損我的‘木耳朵’也聽不出來。”
無損音頻只是無線音頻體驗提升的一部份，2019年由蘋果AirPods Pro引領的計算音頻功能是所有人都能輕松感知的音頻體驗提升。
憑借H1芯片，AirPods Pro實現的主動降噪和空間音頻，創造前所未有的聲音體驗。
作為2022年推出的藍牙SoC，馬里亞納Y追求極致藍牙傳輸速率的同時，也是業界首個集成NPU的藍牙音頻SoC。
“目前，音頻的絕大部分計算處理都通過DSP（數字信號處理器）完成。最新的空間音頻，也是通過DSP實現3D空間的渲染，結合傳感器的頭部位置數據實現。”OPPO芯片產品高級總監姜波表示。
“馬里亞納Y高性能NPU單元的算力達到了超前的590 GOPS，結合高性能DSP 25 GOPS的算力（屬于全行業性能最強的DSP之一），相比傳統低算力DSP有巨大的性能優勢。超強的算力結合先進的AI算法，馬里亞納Y有望創造全新的計算價值。”
OPPO也展示了空間音頻之后，新一代計算音頻的樣子。比如自定義全景聲，用戶可以自定義修改每一條音軌的音量，并且將音頻中識別的聲音，調整到任意位置，所有的這些調整都由用戶自己定義。又比如萬能全景聲，借助強大的NPU，即便是普通音頻也能實時轉化成立體聲。換言之，馬里亞納 Y中的NPU計算出的萬能全景聲，實際解決的是目前中文曲庫大量不支持杜比全景聲格式的尷尬。目前盡管Apple Music已支持了空間音頻，但事實上大量的中文歌曲并不支持。也可以說，OPPO是用計算換空間。
“芯片的迭代周期普遍較長，馬里亞納Y的能力水準，在2年的時間內都會是旗艦級。”姜波說。
這就引出了一個關鍵問題，OPPO真的有必要自研一顆超前的藍牙音頻SoC芯片？這是一筆劃算的生意嗎？
想構建自身護城河，必須多「造」不同品類的芯
去年，包括OPPO在內的幾家手機廠商相繼發布自研影像NPU或ISP芯片。前產業分析師呂昊認為，“一顆很小的ISP芯片，價值有限，以當下手機的影像水平，提升難度很大。”有手機SoC公司的高管去年直言，“等我們明年的產品發布，這些自研的ISP的價值就大大降低。”
姜波對自研NPU影像芯片持樂觀態度，他對雷峰網(公眾號：雷峰網)說，“這是一個好現象，大家都在做，說明方向是對的。馬里亞納X自研影像NPU搭載在最新的旗艦手機中，從能效算力的角度來說都有價值。另外，在一些場景，主芯片的ISP和馬里亞納 X協作能實現更多功能，兩者并不矛盾。未來我們會基于馬里亞納 X繼續探索AI+多媒體。”
OPPO的自信是因為足夠有底氣。雖然馬里亞納X是去年發布，但采用了先進的臺積電6nm工藝，AI算力高達18TOPS，能效比達到了11.6TOPS/W，從應用的角度看，未來一兩年依舊是旗艦級水準。
今天發布的馬里亞納Y，讓OPPO多了一個實現差異化功能的強大芯片，也為OPPO后續的產品創新增加了底氣。
蘋果熱銷的iPhone搭載的是自研A系列芯片，讓消費者愿意等幾個月的AirPods核心是自研W1芯片，創造前所未有聽覺體驗的AirPods Pro搭載了自研H1芯片。而即便是MacBook中負責指紋信息單一功能，也加了一顆自研T1芯片。蘋果的成功已經證明，想要充分發揮系統公司更懂消費者需求的優勢，自研不同類型和不同領域的芯片必不可少。
但這條路充滿了挑戰，手機行業資深產品經理宇立指出，“以自研手機芯片為例，CPU以及GPU等這些核心模塊都可以購買Arm驗證好的產品，并非巨大的挑戰，考驗的部分是整合周邊的模塊和器件，比如射頻、電源、時鐘分配等，更耗費時間和精力，甚至可能影響成敗。”
事實上，射頻芯片相比數字芯片，其設計難度陡然增加，馬里亞納Y作為一款射頻芯片，對于自研芯片團隊僅成立三年的OPPO，考驗可謂巨大。
一方面，設計射頻芯片需要深厚的經驗積累和探索創新，因為射頻芯片設計中各種指標均衡沒有定論，很多指標要求都需要挑戰工藝極限，設計創新性電路結構，需要老師傅和手藝人。
另一方面，射頻工藝和封裝有客觀限制因素，例如RF CMOS技術中，噪聲系數和線性度存在天然短板，只能通過電路結構和無法定量分析的隔離措施緩解問題，存在許多不確定性。
馬里亞納Y采用的是臺積電最先進射頻工藝N6RF，同樣采用這一工藝的只有蘋果H2芯片和蘋果S8芯片中的GPS模塊，馬里亞納Y的領先性不言而喻。
“在臺積電對外公布N6RF工藝前一年，我們雙方就已經開始合作。”姜波透露，“使用臺積電未經市場充分驗證的最新射頻工藝，‘摸著石頭過河’每一步都走得非常小心謹慎。剛流片回來調試時確實遇到了一些挑戰，但今天發布的馬里亞納Y已經達到了我們的設計目標。MariSilicon Y的研發速度大約是全球頂級科技公司研發同類產品的2倍。”
“OPPO強調萬物互融，未來一定會在短距通信、端到端的體驗上做很多探索和改進。”姜波確信。
從協處理器馬里亞納X，到藍牙音頻SoC馬里亞納Y ，OPPO自研芯片的下一個目標是什么？
跨界自研芯片的成功法則——十年磨一劍
距離蘋果首款自研芯片面世已經過去12年，蘋果才最終推出性能超CPU霸主的M系列PC芯片。而近兩年自研芯片大獲成功的亞馬遜，也是基于對自身業務的了解，加上多年在芯片領域的積累，才成為云計算業界爭相追趕的對象。
“系統公司之所以投身高風險、難度大的芯片領域，為的是具備差異化的競爭力，本質上還是經濟賬。”這是不少業界人士的共識。
芯片研發是長周期，高投入，需要巨大的出貨量才能實現成本優勢的行業，這對于任何一家想要跨界到芯片領域的具備軟硬件一體的終端公司都是不小的挑戰。
“從商業角度，自研芯片無論是投入成本，還是市場投資回報率看，短期來看都非常不劃算，采用第三方芯片方案更節約成本，但MariSilicon Y所代表的自研能力無法通過第三方芯片獲得。自研芯片是OPPO抱定宗旨一定要做，并且一定要做好的。”姜波這句話足以說明踏實自研芯片需要目光長遠。
“OPPO的芯片團隊有超過2000人。”芯片領域多位資深人士都對雷峰網說，“從團隊規模和進展看，我更看好OPPO自研芯片。”
特別是，在消費市場需求低迷的當下，OPPO還在堅持投入芯片的研發，足以說明OPPO尊重半導體產業的長周期規律。
OPPO創始人陳明永在近期的一次內部講話中說：“我們做芯片，從未寄希望能有奇跡。”
但如果OPPO早在2019年就定下的三大核心計劃（馬里亞納自研芯片、潘塔納爾跨端系統、安第斯智能云）形成合力，是否會創造奇跡？
雷峰網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
