soc|深度揭秘OPPO自研影像专用NPU：AI能效比暴涨40倍，秀四大黑科技
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芯东西（公众号：aichip001）
作者 | 云鹏
编辑 | 心缘
如今，自研芯片已经成为科技巨头们的兵家必争之地，通过芯片自研实现“人无我有”的产品特性，或许才能在内卷严重的市场中杀出一条路，对于手机行业来说，这一需求尤为迫切。
就在今天的OPPO未来科技大会上，OPPO带来了自家首个影像专用NPU芯片马里亚纳 MariSilicon X。
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该芯片基于DSA架构和台积电先进6nm工艺制造，通过AI算力与算法的结合，在高分辨、高色数无损成像、AI算法和HDR动态范围等方面，将手机计算影像的表现推上了一个新的台阶。
“4K + 20bit RAW + AI + Ultra HDR”的影像能力第一次被带到了移动设备上。
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今天发布的这个马里亚纳 X将作为影像专用NPU，与手机SoC一起构成手机核心运算的“左右大脑”，OPPO将这种设计称之为“一机双芯”。
OPPO如何实现这枚影像专用NPU与SoC的高效协同，在AI性能方面取得突破性提升？他们又是如何将这样一款自研芯片从图纸上做到手机里？通过深挖马里亚纳 X的核心技术及研发历程，我们试图瞥见OPPO芯片版图一隅。
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一、影像NPU到底是什么？“一机双芯”时代已经到来提及手机自研芯片，苹果的A系列芯片一直在性能侧引领着行业，随着M1系列移动芯片的落地，整个科技行业都愈发强烈地感受到了自研芯片能够给产品带来的强大优势。
目前高通、联发科等主流芯片厂商的通用移动SoC性能随着工艺、架构、算法的提升，都有显著提升，但即便如此，智能手机厂商们依然在近几年积极布局自研芯片。
事实上，通用芯片为了保证更好的适用性，势必会做出一定的平衡取舍，每家厂商的产品其实都会根据产品特性，对于某方面性能有着更专用的需求，此时通用芯片就有些力不从心。
想要做出“人无我有”的独特产品优势，光靠吃通用芯片“大锅饭”是不够的。
一直以来，OPPO的智能手机产品都非常注重影像能力，计算摄影时代，手机影像能力的提升需要强大AI算力的支持，通用芯片已经无法满足计算影像对芯片提出的AI算力和能效要求。
OPPO要实现自己的影像目标，就必须需要通过自研专用NPU的形式，最大化地解决算力和能效的问题，这也是OPPO要做马里亚纳 X的根本原因。
为此，OPPO做出了全球首个专门为手机影像打造的专用NPU。
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马里亚纳 X芯片实拍图
AI计算涉及大量的神经网络模型，而NPU（神经网络处理器）也就应运而生，相比传统CPU和GPU，专门针对神经网络计算进行特殊优化设计的NPU，在处理AI任务时，性能和能效比都会高很多。
需要特别注意的是，虽然现在主流移动SoC中都有设计ISP模块，但ISP的主要作用是对于传感器采集到的图像信息进行处理，而并不具备马里亚纳 X这样的强劲AI性能，这也是影像专用NPU区别于ISP的重要一点。
在OPPO看来，通过影像专用NPU这种“专芯专用”的方式，才能解决目前ISP和通用芯片算力不足的难题，这将是未来手机计算影像发展的主流方向。
得益于马里亚纳 X芯片的加入，OPPO首次完成了影像链路的垂直整合，马里亚纳 X将通用平台、图像传感器和影像算法三者整合贯通，实现软硬件生态的打通。
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