企业自研图像信号处理器 手机厂商造芯折射新趋势

　　手机厂商的芯片自研大军日益充实。vivo执行副总裁胡柏山于近期公开回应vivo造芯传闻，称vivo自主研发了专业影像芯片V1，将在9月发布的旗舰新品X70系列首发搭载。这也是继小米于今年3月推出独立ISP（Image Signal Processing，图像信号处理器）澎湃C1后，又一家国内手机厂商宣布ISP自研。ISP自研将带给手机厂商哪些利好，又折射出手机厂商造芯的哪些趋势？

　　突围拍照同质化

　　近年来，手机在内存、CPU主频等硬件性能的改进步履缓慢，“拼拍照”成为旗舰机寻求差异化和竞争力的不二选择。

　　镜头、CIS、ISP，是影响手机拍摄效果的“三件套”。上海兴芯微电子科技有限公司CEO周宇曾做过一个比喻，如果说以双摄像头为基础的成像系统是人类的视觉系统，那么镜头是人眼的晶状体和玻璃体，CIS是人眼的视网膜，而图像处理器ISP则相当于视觉神经和负责视觉处理的大脑皮层，将CIS采集到的信号进行分析和处理，输出为能被消费者认知的图片信息。

　　在第三方手机主芯片中，ISP往往被集成在SoC中，以降低BOM成本并提升与GPU的互联效率。但是，此类ISP难以支持差异化的拍照功能，如果手机厂商将定制化的算法跑在SoC上，往往会带来功耗和发热问题。而自研的独立ISP将更加贴合手机厂商的个性化拍摄方案。

　　IDC中国研究经理王希向《中国电子报》表示，小米、vivo自研ISP，是面向未来市场竞争打造差异化用户体验。手机影像是近年来整个行业都在大力投入的主赛道，主要发展方向是“计算摄影”。由于上游硬件发展是公开透明的，并且受限于手机空间，存在一定的上限，同质化会继续加剧。因此手机厂商的影像算法对手机成像效果的影响越来越显著。

　　“如果手机厂商在SoC自带的ISP上面跑自己的算法，运算量大且功耗高，比如部分影像旗舰机在复杂场景拍摄时，存在出片需要等待、摄影功能频繁使用后明显发热等问题。未来算法将更加复杂，需要与第三方SoC适配、联调、优化的工作也更加繁琐。如果把各家的影像算法以独立ISP的形式固定下来，把影像相关软件计算转为主要由独立ISP硬件完成，效率会更高、功耗也更低，并实现更优的发热控制和用户体验。”王希说。

　　更现实的切入点

　　自研芯片已经成为国内外头部手机厂商的共识，但不同厂商正处于不同的研发阶段。苹果、三星、华为已经研发并上市了多款SoC，小米虽有“初尝”SoC的经验并进行了7年的探索，但仍未达到满足旗舰机型需求并稳定迭代的标准。vivo作为新进入者，以ISP作为造芯的切入点，不失为一个现实而有效的选择。

　　相对SoC，ISP研发门槛较低，且能充分体现终端企业在用户需求洞察上的优势。据胡柏山介绍，vivo最大的优势就是距离消费者更近，团队会洞察消费者在影像上的需求，并将其转换成核心算法。赛迪顾问集成电路产业研究中心高级分析师杨俊刚向记者指出，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，功能模块可以提升ISP芯片多场景应用，增加产品的多方面功能。

　　通过自研ISP的实战，手机厂商能提升面向潜在风险的技术储备。王希指出，设计开发ISP不必采用最先进的制程，相比CPU门槛更低，同时也是对芯片开发技术，以及对预判行业发展、洞察用户未来需求、最终通过自有技术团队开发出产品这一整套全流程技术的储备和实战，能让手机厂商更好地应对来自行业内部和外部环境的竞争和风险。

　　小米、vivo自研独立ISP，也引发了对于自研ISP能否与手机厂商使用的第三方SoC顺畅集成的讨论。芯谋研究总监王笑龙向记者表示，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。

　　“需要独立ISP的一般是旗舰款手机，不会像中低端走量的手机那样纯粹使用公版方案。旗舰款是手机厂商参与打造的，基板的布局一般是品牌方主导。加上厂商最清楚主芯片、CIS等所有元器件和产品的规格性能，自行开发ISP是最有效率的，也是务实的选择。”王笑龙说。

　　下一步走向何方

　　对于小米、vivo来说，ISP的研发基于长年的投入和数百人的团队组建，因而也必然不会是其芯片自研道路的终点。

　　在8月6日于央视播出的纪录片《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，将以澎湃C1为起点，重新出发，回到手机心脏器件SoC芯片的设计制造当中。这表明，小米继2017年推出首款SoC芯片澎湃S1系列之后，将继续该系列的研发。

　　vivo在造芯上的布局同样由来已久。2019年，vivo与三星联合研发的5G AI芯片Exynos 980正式亮相。在近10个月的联合研发中，vivo积累了400个功能特性，在硬件层面联合解决了近100个技术问题，投入了500多名专业研发工程师。

　　在媒体沟通会中，胡柏山透露了vivo芯片布局的三个方向。一是vivo的芯片研发会紧密服务于vivo聚焦的长赛道：设计、影像、系统及性能。ISP处理器V1与影像赛道强相关。未来不排除会在其他长赛道上布局芯片，但核心还是紧扣消费者洞察和算法转换。二是不会进行流片，因为流片没有差异化，会交由合作伙伴来做。三是会做IP设计。

　　未来的手机芯片竞争，会趋向多元，更加考验手机厂商对芯片设计的理解能力。杨俊刚表示，未来手机的物理性能提升的速度将会随着摩尔定律的放缓而减慢，芯片研制将更多地从算法、功能模块、封装形式等方面竞争。

　　小米能否将自研能力延伸到更多元器件并整合为旗舰型SoC，vivo能否将芯片研发能力拓展到更多赛道，还需要市场和时间的检验。（记者 张心怡）

　　 转自：中国电子报