從21年底發(fā)布這一款自研影像計算NPU——馬里亞納X,,到今年2月首次實現(xiàn)在Find X5 Pro上搭載,“一機(jī)雙芯”的計算影像玩法,,在實際的體驗中已經(jīng)獲得了用戶的認(rèn)可。而OPPO對于這一顆自研影像NPU芯片的期望遠(yuǎn)不止于此,,在昨晚最新發(fā)布的Reno8系列中,,Reno8 Pro也首次實現(xiàn)了馬里亞納X的搭載,自研算法+一機(jī)雙芯的OPPO專屬影像處理能力,,也已經(jīng)下放到了Reno這一中端手機(jī)系列,。
OPPO副總裁劉波表示,“在自研馬里亞納? MariSilicon X芯片上,,OPPO做了一筆巨大的投資,,向臺積電下單上千萬顆芯片,讓數(shù)以千萬的消費者享受到絕佳的影像體驗,,這就是OPPO在技術(shù)和產(chǎn)品上投入的價值,。”
作為一家電子垂類媒體,,本文將更多從OPPO的芯片實力出發(fā),,來分享這家擁有造芯能力的終端廠商,如何實現(xiàn)Reno8系列的旗艦級影像創(chuàng)新,。
再次強調(diào):影像處理NPU而非ISP
據(jù)OPPO發(fā)布會介紹,,在Reno8 Pro上搭載的馬里亞納 MariSilicon X芯片,是一顆影像專用NPU,,而非ISP,。當(dāng)前擁有兩顆芯片的影像旗艦手機(jī)并不少見,但像OPPO的MariSilicon X加持的這種方式,,帶來了影像處理管道的革新,。從芯片在影像處理管道的工作流程中的位置也可以得到其絕非普通ISP的印證。
據(jù)OPPO Reno8系列產(chǎn)品經(jīng)理陳思聰介紹,,MariSilicon X的工作方式與一般的影像處理芯片有著本質(zhì)的區(qū)別,。通常的影像芯片會工作在SoC的后端,針對已經(jīng)被多級壓縮和封裝的有損畫像,,做進(jìn)一步的畫質(zhì)處理,。
而MariSilicon X在設(shè)計之初就在追求實時RAW域處理的無損畫質(zhì)。所以它更像一個有強大計算能力和數(shù)據(jù)吞吐能力的管道,。它與其他ISP芯片的最大區(qū)別,,是它工作在手機(jī)鏡頭與SoC之間,,所以MariSilicon X每秒鐘都要承受超大規(guī)模的畫面信息的洪流。所有的計算必須實時地進(jìn)行,,不能有任何的延遲,。這就對兩顆芯片之間的數(shù)據(jù)聯(lián)通能力提出了更高的要求。也讓MariSilicon X有能力為用戶帶來持續(xù)進(jìn)行的影像能力,,以及損耗更低的畫質(zhì),;這顆自研芯片可以稱之為是影像能力的核心。
另外值得一提的是,,這次的MariSilicon X首次實現(xiàn)了馬里亞納X芯片與高通,、聯(lián)發(fā)科雙平臺的打通。這顆專心專用的影像NPU,,和兩大移動計算平臺實現(xiàn)了完美的握手,。
據(jù)悉,雙平臺的打通非常困難,,從第一次點亮芯片,,到各種技術(shù)能力的釋放,中間經(jīng)歷了無數(shù)復(fù)雜的研發(fā)和驗證工作,。OPPO僅花了不到一年的時間,,這幾乎是在挑戰(zhàn)一個行業(yè)內(nèi)從沒有做到的事情。這也說明了OPPO在對于這顆自研芯片的設(shè)計,、匹配,、系統(tǒng)層面優(yōu)化上都有著不俗的功力,是有著扎扎實實的芯片商的造芯能力和手機(jī)廠的方案集成能力,。
除了和主計算芯片平臺的打通之外,,往計算影像管道的上游進(jìn)行梳理,可以看到OPPO也在CMOS的適配上提前做了很多的工作,。我們知道OPPO在CMOS的追求上,,與索尼的合作已經(jīng)是由來已久——從全球首發(fā)索尼IMX766傳感器,到和索尼聯(lián)合研發(fā)的RGBW傳感器IMX709,。其實在兩年前,,當(dāng)IMX709的發(fā)布之時,馬里亞納 X尚在研發(fā)過程中,,而OPPO內(nèi)部就已經(jīng)在進(jìn)行馬里亞納 X與IMX709之間的連接和適配的工作,。這也體現(xiàn)了作為終端廠商與通用芯片廠商造芯的不同,在造芯的過程中就會考慮更多終端上的系統(tǒng)層面的工作,。
“旗艦級影像”背后的芯片級能力
雖然Reno系列的定位并不是高端系列,,但在Reno上實現(xiàn)了旗艦機(jī)的影像表現(xiàn)。能夠做到將旗艦級的影像能力下放到中端機(jī)型上,,正是因為這一顆自研的MariSilicon X芯片的存在,。因為是自研的所以更好把控在中端機(jī)型上大量搭載帶來的成本,,同時大量搭載的同時,也可以一定程度上拉低芯片的單顆造價,。所以只有OPPO能夠做到將旗艦級的影像能力下放到中端機(jī)型上,。
下面來盤點下Reno 8系列上純凈夜景、通透逆光,、無損畫質(zhì)這三大特色背后的芯片級能力支持。
首先是在“純凈夜景”方面,,不俗的表現(xiàn)來自于芯片強大的AI降噪能力,。不同于過去涂抹式的降噪方式,馬里亞納X的AI計算單元能夠像人眼觀察世界的方式一樣,,準(zhǔn)確識別畫面中的噪點,,并能做到逐一去除它們。在畫面的不同區(qū)域,,例如人臉和背景上,,降噪方式也有所不同。
這是更加先進(jìn)的降噪方案,,整個計算過程完全實時進(jìn)行,,這要歸功于AI計算單元高達(dá)18萬億次/秒的超高算力。而且馬里亞納 X采用了生長型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,由于降噪訓(xùn)練圖庫在以難以想象的速度膨脹,,所以其降噪能力也在同步飛速增長。
第二點是在“通透逆光(HDR)”方面,,馬里亞納 X芯片擁有非常先進(jìn)的HDR融合能力,,能夠充分發(fā)揮后置攝像頭的DOL- HDR特性,組成一套完整的后置影像系統(tǒng),。這套系統(tǒng)在錄制視頻時,,每一幀畫面,都來自于明暗兩幀的融合,。即使是每秒30幀的4K畫面,,都可以實時地進(jìn)行這樣的融合計算,帶來大量的暗部與亮部細(xì)節(jié),。
第三點是“無損畫質(zhì)”,。所謂無損,指的是畫質(zhì)提升的關(guān)鍵計算過程運行在RAW域上,。無損文件的信息量往往是有損格式的幾倍,,
傳統(tǒng)的影像處理管道上的處理,都是基于有損的影像信息去處理,。而OPPO的方法是降噪與HDR融合放在無損的RAW域進(jìn)行,,能夠多保留30%的畫面信息,。
據(jù)陳思聰分享,將Reno8系列整個影像系統(tǒng)的鏡頭,、算法和芯片連接在一起,,就會看到一個完整的“雙芯人像攝影系統(tǒng)”。它的工作方式非常像人類的視覺系統(tǒng),,前后置鏡頭766和709就像我們的的眼睛,,負(fù)責(zé)采集光線信息,而馬里亞納 X芯片與SoC芯片就像左右大腦,,負(fù)責(zé)對圖像信號進(jìn)行精密的計算和處理,。
自研的軟硬件電池技術(shù)創(chuàng)新
除了這顆自研影像處理芯片之外,OPPO此次在電池壽命上的創(chuàng)新同樣非常硬核,。
眾所周知“快充”是OPPO的看家本事,,對于OPPO的專利快充技術(shù)也有非常多的技術(shù)剖析和分享。此次OPPO在Reno8上升級到了80W的快充,,并且塞進(jìn)了一塊4500mAh的大電池,。但除了快充和大電池外,OPPO此次關(guān)注到了電池壽命這一用戶關(guān)心的課題,,并且在電池內(nèi)部的技術(shù)上實現(xiàn)了突破,。
用戶在一般手機(jī)使用兩年左右,都會遇到電池電量不耐用的困擾,,很多手機(jī)廠商推出了“換電”的相關(guān)服務(wù),,但并沒有從根本上出發(fā)去思考問題的解決辦法。要從根本上克服這個問題,,需要從鋰電池技術(shù)創(chuàng)新和軟件算法的配合上出發(fā),。
鋰電池的充放電是通過內(nèi)部的一層“固體電解質(zhì)界面膜”來實現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化。每天的插拔和充放電會讓這層膜逐漸斷裂,,這使得手機(jī)的電池容量不斷衰減,。OPPO在Reno8的電池里運用到了一種“仿生修復(fù)電解液技術(shù)”,它能夠持續(xù)地修復(fù)固體電解質(zhì)界面膜,,使其維持在完美狀態(tài),,保持電池健康。
在軟件算法方面,,Color OS 12.1系統(tǒng)搭載了OPPO研究院自研的“智能電池健康算法”,,它能夠智能的動態(tài)調(diào)控充電電流,在保持充電功率的同時,,盡量減少對于電池健康的損耗,。這樣的軟件和硬件技術(shù)結(jié)合起來,就構(gòu)成了OPPO創(chuàng)新的“智能電池健康引擎”,。用戶可以在Reno8的電池健康的選項看到這個引擎的工作狀況,。
通過這項全新軟硬件結(jié)合的技術(shù),,Reno8可以在充放電1600次之后,仍可以保持不低于80%的有效容量,。這超出了行業(yè)平均800次的水平一倍之多,,也就是說對于當(dāng)前一天一充的智能手機(jī)使用習(xí)慣而言,這塊手機(jī)的電池可以在4年內(nèi)保證其健康水平,。
結(jié)語
除了上述提到的這些硬件和芯片級技術(shù)創(chuàng)新外,,OPPO Reno8此次還在散熱結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了創(chuàng)新,采用專用的儲熱材料,,確保MariSilicon在處理傳輸大量的RAW域數(shù)據(jù)的同時,,不會受到芯片熱量的困擾。在天線設(shè)計上,,OPPO此次也采用了360度的全金屬邊框智能天線,并且是分布式設(shè)計,,保證用戶不同持握手勢都可以獲得很好的信號,。還有太多的技術(shù)創(chuàng)新細(xì)節(jié),設(shè)計上的精雕細(xì)琢,,硬件配置上的誠意堆砌,,本文在此不再一一列舉。
除了Reno8系列之外,,OPPO還在此次發(fā)布會上發(fā)布了新的OPPO Pad Air高性價比平板電腦,、OPPO Enco R真無線耳機(jī)。
最后想要總結(jié)的是,,正因為馬里亞納 X這一顆OPPO完全自研的芯片,,OPPO才能夠?qū)崿F(xiàn)計算影像的顛覆;并且正是因為是完全自研,,所以才能夠?qū)⑦@樣的旗艦級芯片級的技術(shù)下放到中端手機(jī)產(chǎn)品上,。圍繞著OPPO的造芯能力、硬件創(chuàng)新能力和終端上的軟硬件適配的極致追求,,OPPO已經(jīng)在中端手機(jī)上為用戶帶來了新的升級體驗,。
了解關(guān)于MariSilicon X的更多細(xì)節(jié):《馬里亞納,OPPO先身探索》