手機(jī)廠商在造芯這件事上卷起來，就為這？？

楊凈 蕭簫 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

你敢信，為了讓你的手機(jī)能直接拍出大片效果，工程師們竟干出了這種事：

投入300+人力，死磕造芯。

此前，他們從零到一，花費(fèi)兩年時(shí)間為了讓夜景拍攝更清晰。

這次僅半年時(shí)間，他們又迭代出Plus版本，將人像又升級到新的水準(zhǔn)……

什么時(shí)候開始，手機(jī)的影像系統(tǒng)已經(jīng)卷到這種程度了？

一直以來，影像系統(tǒng)是各大手機(jī)廠商發(fā)布會(huì)上的主角這無可厚非，畢竟這是用戶最能直觀感受到的。

但起初也只是拼拼像素、比比攝像頭數(shù)?；蛘吒唠A一些，就是看有哪些個(gè)性化算法，比如美顏區(qū)分男女生、場景識(shí)別、夜景降噪之類。

現(xiàn)在怎么就有廠商專門研發(fā)起芯片來了。

而且這種趨勢還有增無減，已經(jīng)開啟逐年迭代的模式。

為什么手機(jī)影像探索，現(xiàn)在要靠芯片了？究竟還有哪些發(fā)揮空間？

手機(jī)影像逐步走入內(nèi)卷

要搞清楚手機(jī)影像的“內(nèi)卷”邏輯，需要著眼于整個(gè)手機(jī)影像發(fā)展史來看。

自世界上第一臺(tái)具備相機(jī)功能的手機(jī)夏普J(rèn)-SH04誕生之日（2000年）起，影像就已經(jīng)成為手機(jī)廠商比拼的新賽道。

從技術(shù)維度上來看，影像升級無外乎硬件和軟件兩個(gè)方面：

硬件包括攝像頭、傳感器以及攝像模組、芯片等；軟件即算法。

但從時(shí)間維度來講，手機(jī)影像可以說是一段回歸本原的過程。

表面上來看，手機(jī)影像的前十幾年，一直處在硬件“內(nèi)卷”的時(shí)代。

當(dāng)時(shí)各個(gè)廠商的思路是模擬相機(jī)、超越并代替相機(jī)。

最早開始內(nèi)卷的是以CMOS材質(zhì)為代表的圖像傳感器，尤其是2010年iPhone 4搭載的背照式傳感器，后來直接將各大手機(jī)像素提升到了幾千萬的水平。

理論上在暗光拍攝時(shí)，可以大幅降低噪點(diǎn)。而且隨著CMOS面積越大，影像也就越清晰，也就是數(shù)碼圈常說的“底大一級壓死人”、“底大為王”。

但手機(jī)留給CMOS的空間實(shí)在有限，想要從物理上（傳感器面積變大）達(dá)到相機(jī)的效果，短期內(nèi)顯然是行不通的。

之后即便在攝像頭質(zhì)量、數(shù)量上有突破，但都很快成為手機(jī)標(biāo)配，在行業(yè)里沒有激起太多水花。

這時(shí)候，一些廠商開始著力于手機(jī)本身的優(yōu)勢，打造適用于手機(jī)拍攝場景的技術(shù)，也先后探索了多條不同的路徑。

最終事實(shí)證明，真正可以讓手機(jī)影像打出差異化的，在相機(jī)算法上：

自動(dòng)HDR、夜景自拍、超級人像、模擬大光圈、舞臺(tái)模式、4K視頻……

這些應(yīng)接不暇的功能，相信你也或多或少有所感知。

此時(shí)手機(jī)的成像過程，已經(jīng)不再像是相機(jī)那樣直給，而是在最終畫面呈現(xiàn)之前，還要經(jīng)過ISP、DSP、DPU等多個(gè)處理器的實(shí)時(shí)計(jì)算優(yōu)化。

這也就給手機(jī)算力帶來了挑戰(zhàn)，尤其在面臨多個(gè)攝像頭時(shí)，計(jì)算數(shù)據(jù)量更是成倍增長。

如果算力不能支撐，算法再怎么優(yōu)秀用戶也無法感知。

這時(shí)候，留給手機(jī)廠商的有兩條路徑，一種依賴于上游SoC平臺(tái)升級來優(yōu)化算法，另一種則是主動(dòng)研發(fā)兼容的影像芯片，來滿足自身算法的實(shí)現(xiàn)。

一種是十分被動(dòng)，還可能面臨不兼容的困境；另一種則是風(fēng)險(xiǎn)高，一旦失敗所耗費(fèi)的成本不堪設(shè)想。

顯然，第二種是一條更難而正確的路，也是當(dāng)下主流廠商選擇的一種方式。

如果說，傳感器的局限性倒逼手機(jī)廠商思考手機(jī)本身的可能性；那么，算法的局限則是再次倒逼手機(jī)廠商回歸本原思考——

了解用戶究竟需要什么，才能給出更個(gè)性化的算法體驗(yàn)。

去年，這種自研影像芯片的趨勢十分明顯，其中以手機(jī)影像第一梯隊(duì)的vivo最具代表性。他們率先在自己的旗艦X70系列搭載了自研的V1芯片，還提出了行業(yè)指向標(biāo)——“雙芯標(biāo)準(zhǔn)“。

V1芯片真正解決了包括實(shí)時(shí)夜景拍攝在內(nèi)的一系列業(yè)界公認(rèn)的影像技術(shù)瓶頸。

在vivo自研芯片V1的加持下，手機(jī)能夠以低功耗運(yùn)行實(shí)時(shí)超高清夜景拍攝的去噪和插幀。

事實(shí)上，通過自研芯片來解決技術(shù)瓶頸的案例不在少數(shù)。

而且隨著最近vivo V1+芯片發(fā)布，我們發(fā)現(xiàn)自研影像芯片給手機(jī)帶來的可能性，已經(jīng)遠(yuǎn)不局限于影像本身。

這次Plus版有啥看頭？

這次新發(fā)布的V1+芯片，定位變成了ASIC（專用集成電路）。

相比V1芯片更側(cè)重影像處理，V1+無論是在性能還是功能上，相比V1都要有所提升。

先來看性能參數(shù)。

V1+的數(shù)據(jù)吞吐速度平均在8GB/s，理論上最高能達(dá)到25GB/s；功耗降低72%（V1約降低50%），能效則提升了3倍。

這是什么概念？

直觀來看，這讓手機(jī)能運(yùn)行更多以往“吃不消”的高性能算法。

例如，手機(jī)影像中幾乎最消耗性能的三個(gè)算法，就能一口氣全部硬件化封裝到V1+芯片中：

3D實(shí)時(shí)立體夜景降噪、MEMC插幀和AI超分辨率算法。

其中，MEMC插幀和實(shí)時(shí)夜景降噪從V1芯片延續(xù)而來，不僅能讓手機(jī)以低功耗運(yùn)行超高清夜景拍攝的實(shí)時(shí)去噪和插幀，還通過進(jìn)一步升級，直接用算法把手機(jī)打造成了一部專業(yè)級的“夜視儀”。

這一特性，讓手機(jī)在照度小于1lux的極暗環(huán)境下，也能進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻拍攝（常規(guī)閱讀所需照度大約在300~400lux）。

至于AI超分辨率算法，更是vivo在移動(dòng)端的首次實(shí)現(xiàn)，讓V1+跳出了大伙兒對它“影像處理”的認(rèn)知。

嗯，現(xiàn)在壓力來到了手游廠商這邊（手動(dòng)狗頭）。

那么問題來了，V1+芯片究竟是怎么做到上述功能的？

一方面，V1+針對自身架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，例如在芯片上集成了一塊SRAM，用于緩解存儲(chǔ)墻、降低訪存功耗，進(jìn)一步提升能效；

另一方面，V1+芯片這次并非“單打獨(dú)斗”，而是和天璣9000芯片進(jìn)行了雙芯聯(lián)合調(diào)試。

這次調(diào)試耗時(shí)近350天，團(tuán)隊(duì)規(guī)模達(dá)到300人以上，整個(gè)過程一共產(chǎn)生了30多項(xiàng)專利。

還把影像玩出了“排列組合”

跳出芯片來看，vivo這次還自研了更多影像算法，并將它們“排列組合”出更多好玩的功能。

單就人像來看，vivo表示“每張人像照片，背后都隱藏了數(shù)十個(gè)復(fù)雜算法”。

幾個(gè)人的美顏只是小打小鬧，vivo甚至直接針對多人場景搞了個(gè)“質(zhì)感人像合影”功能，最高支持同時(shí)處理30個(gè)人。

也就是說，AI人臉超清、立體膚色及膚質(zhì)優(yōu)化多個(gè)算法能夠針對最高30個(gè)人同時(shí)運(yùn)行，算法性能（執(zhí)行時(shí)間、占用內(nèi)存等）相比優(yōu)化前最高提升了4倍。

這樣一來，即使站在合影邊緣也能看清自己的臉了。

人像以外，vivo還搞出了“地平線照片”等功能，將實(shí)時(shí)位置檢測、防抖修正補(bǔ)償?shù)人惴ㄍ瑫r(shí)運(yùn)行。這樣拍完不用修，直接就能發(fā)朋友圈（狗頭）：

除了這些讓照片“更好看”的算法，vivo這次還借助蔡司自然色彩2.0進(jìn)一步提升了攝影照片的“準(zhǔn)確性”，其中亮度準(zhǔn)確性能提升16%，白平衡最高提升了12%。

基于AI感知引擎，vivo自研了“智能白加黑減”和“智能自動(dòng)白平衡”技術(shù)，前者目的是得到曝光合適的照片，后者則降低光源對物體顏色的影響，而這些原本都是靠攝影“老法師”們手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的。

綜上從性能和功能兩方面來看，vivo并不打算如業(yè)界多數(shù)手機(jī)影像內(nèi)卷的那樣，以參數(shù)對標(biāo)“專業(yè)相機(jī)”。

畢竟受硬件等因素所限，參數(shù)上對標(biāo)專業(yè)相機(jī)，也絕非手機(jī)相機(jī)的“專長”，相比之下，手機(jī)影像更應(yīng)該思考的是如何打出差異化路線。

事實(shí)上，相比專業(yè)相機(jī)，手機(jī)同時(shí)作為影像的競技者（拍照）和裁判者（顯示），理應(yīng)在顯示上具有更大的話語權(quán)。

vivo察覺到了這一點(diǎn)，除了提升影像性能以外，也一并提升了屏幕顯示的效果。

將拍照和顯示色域擴(kuò)展至Display P3色域，色彩范圍擴(kuò)充25%；安卓首發(fā)自研的XDR Photo技術(shù)，讓照片高亮區(qū)域亮度最高可提升350%，真正將影像的效果在屏幕上展示出來。

沒錯(cuò)，在鏡頭和算法之外，vivo連屏幕也主動(dòng)卷起來了，可謂將手機(jī)影像所有可能發(fā)力的空間，都抄起來卷了一遍。

放到整個(gè)國產(chǎn)旗艦機(jī)發(fā)展歷程中來看，這樣的拼命“內(nèi)卷”并不罕見。

留給國產(chǎn)旗艦的空間不多了

回顧整個(gè)手機(jī)技術(shù)發(fā)展的過程，“內(nèi)卷”似乎是一種非常普遍的現(xiàn)象。

它并非只在影像中出現(xiàn)，而是遍布手機(jī)身上的每一塊“技術(shù)域”。

從手機(jī)硬件性能開始，內(nèi)存從幾十MB進(jìn)化到4GB再到8GB，芯片核數(shù)越疊越多；到后來的屏幕顯示，從1080p到2k到現(xiàn)在部分廠商研發(fā)的4k，清晰度越來越高；再到各種創(chuàng)新的功能……

幾乎每當(dāng)一片新領(lǐng)域被開發(fā)出來，廠商們就會(huì)一擁而上，爭相研發(fā)相關(guān)技術(shù)，唯恐被落下。

這也已經(jīng)成為手機(jī)廠商們“心照不宣”的一種默認(rèn)發(fā)展方向：

只要新技術(shù)跟進(jìn)得夠及時(shí)，參數(shù)夠格，料堆得夠多，看上去就是一款“業(yè)界頂流”的手機(jī)，而用戶就會(huì)為此買賬。

可以感知到，每個(gè)技術(shù)一旦探近成熟的極點(diǎn)，“內(nèi)卷”的速度就會(huì)被加快，而影像“內(nèi)卷”不過是這一過程具象化的體現(xiàn)。

一方面，新技術(shù)研發(fā)成本高，試錯(cuò)機(jī)會(huì)少，一旦大力投入研發(fā)，后果很可能是有投入沒產(chǎn)出，一如當(dāng)初堆疊小像素但最后銷聲匿跡的影像傳感器路徑。

另一方面，相比自研手機(jī)技術(shù)，市場、銷量等因素往往更能成為手機(jī)廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。

相比自研更多技術(shù)、或是將更多專利握在手中，不斷基于成熟的、經(jīng)過市場驗(yàn)證的技術(shù)推出新機(jī)、或是打價(jià)格戰(zhàn)，顯然是更穩(wěn)妥的方法。

然而，這樣“內(nèi)卷”的結(jié)果也導(dǎo)致手機(jī)并不具備真正的競爭力，一旦市場發(fā)生變動(dòng)就可能被落下。

如去年受缺芯等因素影響，去年年末，蘋果就成功以23%的市場份額，占據(jù)中國手機(jī)市場榜首。

這種情況下，留給國產(chǎn)旗艦作出改變的空間不多了。

是繼續(xù)保持參數(shù)的“內(nèi)卷”，還是想辦法在已有的技術(shù)上推陳出新，廠商們各自有各自的思路：

例如推出旗艦子品牌，或是將中低端機(jī)型和高端區(qū)隔開來，再或是分割出一塊業(yè)務(wù)專門主打旗艦……

但無論怎樣基于品牌的改變，只要不真正推出新技術(shù)，本質(zhì)的路徑都還是一樣：回歸內(nèi)卷。

這種情況下，以用戶需求為導(dǎo)向，主動(dòng)自研新技術(shù)，或許是擺脫內(nèi)卷的唯一出路。

回顧vivo X系列的發(fā)展歷程，這種靠自研沖出“內(nèi)卷”的案例并不罕見：

Hi-Fi音樂手機(jī)、2K屏幕、雙2.5D弧面玻璃屏、前置柔光雙攝、屏下指紋、微云臺(tái)防抖鏡頭……

可以看到的是，他們倒也不是為了行業(yè)卷而卷。

因?yàn)橄啾榷询B硬件和參數(shù)在手機(jī)市場上卷出的一條“血路”，vivo的選擇更像是一場廠商與用戶雙贏的結(jié)果——廠商自卷，用戶受益。

畢竟任何一件產(chǎn)品，最終需求在用戶。產(chǎn)品好不好，用戶一用就知道，如此形成的用戶與廠商之間的閉環(huán)，這個(gè)行業(yè)才能健康可持續(xù)地發(fā)展。

如今這塊即將用在X80系列上的V1+芯片，或許也是vivo在打破“內(nèi)卷”上再次嘗試的新路徑。