手機廠商自研芯片，為什么都選擇從ISP入手

一夜間，國內(nèi)手機廠商做芯片似乎成為了潮流。日前據(jù)騰訊深網(wǎng)從多位知情人士處獲悉，在小米此前推出了自研的ISP芯片澎湃C1后，OPPO與vivo方面也即將推出自研的ISP芯片。據(jù)悉。OPPO首款搭載自研ISP芯片的機型或?qū)敲髂瓿跎鲜械腇ind X4系列，而vivo的首款自研ISP芯片可能已距離量產(chǎn)十分接近，其內(nèi)部代號為“悅影”。

且不提小米旗下松果電子此前推出的澎湃S1，事實上OPPO方面早在去年2月就曾被曝光了自研芯片項目“馬里亞納計劃”，據(jù)稱找來了前聯(lián)發(fā)科COO朱尚祖作為項目負責人。而vivo方面也曾在2019年9月就申請了“vivo SOC”與“vivo chip” 兩個與芯片相關(guān)的商標，并且此前在X9系列上配備了自研的DSP芯片，還曾與三星方面合作研發(fā)了Exynos 1080主控。

所以可以說，國內(nèi)一線大廠其實對于芯片的布局已久，絕非臨時起意。事實上，如今智能手機市場的藍海期早已結(jié)束，曾被寄予厚望的5G也并沒能引發(fā)消費者的換機潮，并且市場環(huán)境也實質(zhì)上進入了從奪取增量到挖掘存量的階段，這也意味著如今已是比拼內(nèi)功的時候了。

在很長一段時間里，此前錘子科技CEO&帶貨達人羅永浩就曾說過一句很得罪人的話——“我們都是方案整合商”。當然，這句話還是有很大問題的，國內(nèi)手機廠商特別是一線大廠深度參與到供應鏈已經(jīng)是持續(xù)了許久的市場，但這番言論之所以有市場，其中一個關(guān)鍵原因則是核心零部件至今還無法自行設計/生產(chǎn)，所以給了外界一種國內(nèi)手機廠商都是“組裝廠”的錯覺。

而如今對于國內(nèi)手機廠商來說，想要沖擊高端，自研芯片或許已經(jīng)成為了必經(jīng)之路。在當下各大廠商已經(jīng)認識到了有參與到供應鏈的必要后，自研芯片也就成為了一個塑造產(chǎn)品差異化體驗的重要途徑，同時也是秀出技術(shù)實力、提高品牌形象的“終南捷徑”，并很可能還是打破行業(yè)天花板的一個必然選擇。

盡管造芯是必要的，但為何手機廠商會不約而同地選擇了ISP（Image Signal Processor，圖像處理器），而不是消費者更加熟悉的主控呢？事實上在諸多業(yè)內(nèi)人士看來，小米、vivo、OPPO當下選擇ISP而不是更為核心的SoC，是出于更加理性的考量。

自研一款性能對比同世代產(chǎn)品不落下風的SoC對于品牌有沒有作用，其實看看華為海思就知道了。但從客觀上來說，做SoC的門檻實在太高，同時需要的技術(shù)棧也太廣。SoC指的是系統(tǒng)級芯片/片上系統(tǒng)，其并非指一個單獨的芯片，而是由中央處理器CPU、圖形處理器GPU、數(shù)字信號處理器DSP、神經(jīng)處理單元NPU、存儲器ROM/RAM、基帶芯片Modem，以及ISP等元器件組成的集合。

盡管CPU、GPU可以使用由ARM提供的公版方案，但根據(jù)ARM官網(wǎng)顯示，全球有21個使用ARM授權(quán)架構(gòu)的項目，這就意味著全球可能有21家廠商在研發(fā)基于ARM架構(gòu)的MCU（微控制單元）。然而基于ARM架構(gòu)的SoC領(lǐng)域就只有五位知名的參與者，其中蘋果的A系列處理器至今還需要依賴高通提供的基帶芯片。

作為手機這個通訊工具的基礎，基帶芯片是手機能夠打電話、上網(wǎng)的關(guān)鍵所在，但到目前為止還活躍著的基帶芯片提供商，恰好就是高通、華為、三星、聯(lián)發(fā)科這四大SoC供應商。而此前Intel、德州儀器、NVIDIA這些大名鼎鼎的廠商退出SoC市場的競爭，多少都有基帶芯片方面的緣故。

據(jù)了解，基帶芯片一直存在著專利壁壘與技術(shù)門檻超高的這兩大難題。在技術(shù)領(lǐng)域，平衡好手機的功耗、內(nèi)部空間設計、天線布局、凈空區(qū)就已經(jīng)是一個相當困的工作，不僅需要高昂的投入，還要不斷的進行試錯。而此前Intel基帶拖了iPhone的后腿后，以至于蘋果方面還需要閹割高通基帶的性能來實現(xiàn)一致性，而這則是因為Intel在這一方面的實力不濟。

除此之外，基帶芯片更難的還是專利方面。之所以是高通、華為、三星、聯(lián)發(fā)科在大浪淘沙后成為了手機SoC領(lǐng)域的幸存者，是因為這四家通過自研或使用專利互授，掌握了相關(guān)專利。而德州儀器和NVIDIA退出SoC市場的競爭，則是因為在3G/4G時代掌握海量CDMA標準必要專利的高通規(guī)定，如OEM廠商使用友商芯片又需要使用高通的技術(shù)，將需要繳納占設備價格5%的專利授權(quán)費用，但直接使用高通的SoC，這一數(shù)字則會降低到3%，所以直接使得德州儀器與NVIDIA產(chǎn)品的性價比大降，最終也將兩者擠出了市場。

當然，選擇ISP而不是SoC，國產(chǎn)廠商或許還有一個考量，或許是需要顧及合作伙伴高通的感受。在數(shù)年前各國反壟斷機構(gòu)針對高通的調(diào)查，以及蘋果與高通之間的世紀訴訟中其實都透露了一個事實，那就是高通的主要營收來源，是通過旗下的QTL(技術(shù)許可業(yè)務線)向下游廠商收取的專利授權(quán)費用，其被戲稱為“買基帶送CPU”的模式所面向的就是手機廠商，如果后者都去自己做SoC了，那么高通的SoC又要賣給誰呢？

而作為SoC中的一個組成部分，ISP相比SoC無論是芯片規(guī)模還是設計難度，顯然都有著數(shù)量級的差距。而且作為能夠處理圖像傳感器輸出數(shù)據(jù)的模塊，ISP相比于SoC中的其他部分，則勝在更容易用戶所感知。

如今，影像系統(tǒng)在手機中已經(jīng)成為了一個極其重要的組成部分，甚至拍照效果是左右許多消費者購買的關(guān)鍵點，君不見在各大廠商的新機發(fā)布會上幾乎都離不開影像相關(guān)的內(nèi)容，而ISP則在很大程度上決定了成像質(zhì)量。在一款手機的影像系統(tǒng)中，CMOS圖像傳感器負責提供原始圖像信息，但其并不等同于在手機屏幕上所看到的圖像，畢竟從原始圖像信息到最終成片的這一流程中，還有著例如色彩校正、伽馬校正、色調(diào)映射、降噪等一系列需要ISP負責的步驟。

此外，ISP還能夠提供例如自動人臉對焦、自動白平衡、自動曝光、Lens Shading矯正、HDR等功能。比如在多人自拍中如何抓住用戶的臉，在運動場景下怎樣避免拖影和模糊，在夜景模式下如何在增亮暗部的同時又不增加噪點等等，這些其實都是ISP的工作。

在使用高通SoC中所提供的ISP時，手機廠商的工程師只能根據(jù)官方技術(shù)文檔來進行調(diào)整參數(shù)及適配CMOS等工作。而一旦用上自研ISP，那么在設計階段就能夠直接根據(jù)受眾群體的特點或配備的CMOS，來更進一步地實現(xiàn)協(xié)同設計，并在后期帶來更高的天花板。

事實上在自研ISP這件事上，華為已經(jīng)有了珠玉在前。在《熵減：華為活力之源》一書中就提及，早在2012年德州儀器解散了ISP團隊OMAP后，華為方面就收編了OMAP在法國尼斯的一支團隊，并且這支團隊打造了麒麟950上的自研ISP，讓包括Mate 8與P9在影像方面大放異彩，更是奠定了華為手機在這一領(lǐng)域獨領(lǐng)風騷的基礎。

所以從能夠直觀提升影像能力的ISP切入，后續(xù)再對SoC徐徐圖之的道路，顯然對于國內(nèi)手機廠商來說將是一條更加穩(wěn)健的道路。

本文來自微信公眾號“三易生活”（ID:IT-3eLife），作者：三易菌，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。