新智元報道
編輯:桃子 好睏
【新智元導讀】藍廠這次又是誠意十足!超300人研發團隊歷時350多天,自研晶片V1+終於露面了。再搭配上聯發科天璣9000,簡直強的一批。
4月16日,是神舟十三號英雄回家的日子。
下面現場拍攝的照片便記錄了中國航天的非凡時刻。
話說,這是用什麼手機拍攝的。
還未面世的vivo X80系列,現在已經有網友等不及了。。。
不如先看看這款高階產品背後的技術如何?
地表最強天璣9000即將誕生?!
前段時間,安兔兔曝光了一款搭載聯發科最新旗艦的新機跑分。
這顆天璣9000的總成績超過了107萬分,其中CPU為277291分,GPU為422365分。
由此也毫無懸念地坐上了天璣平臺第一名的寶座,甚至比聯發科自己釋出的還要高了6萬多分。
而跑出這個成績的,正是即將釋出的vivo X80 Pro。
不過,想要實現到這種程度的提升,僅憑一方力量是遠遠不夠的。
效能提升7%,對於天璣9000這個級別的晶片來說絕非易事,這還要歸功於vivo的積極介入。
不同於傳統的單方面「壓榨」CPU,vivo的思路是叫上聯發科一起搞——把自己的演算法、架構固化到晶片層面,與聯發科開展深度聯調。
於是,當天璣9000還在定義初期的時候,vivo就和聯發科展開了深度合作,目標就是全面釋放天璣9000平臺作為旗艦的效能。
當效能和功耗同時具備驚人表現的天璣9000,遇上vivo的自研晶片,結果就是,「煥然一新」的天璣9000不僅有了更高的能效比、更快的響應速度,而且還擁有更強的遊戲體驗。
說到遊戲,就必須提一下聯合團隊在業界首發的全新技術GPU Fusion了。
眾所周知,遊戲畫面大量的素材由GPU完成渲染。
雖然近幾年CPU、GPU的效能越來越好,但在追求解析度和畫質提高的過程中,不得不面對耗電迅速、發熱嚴重等問題。
由此產生的後果就是,堂堂一個「旗艦級」處理器愣是在遊戲中各種卡頓和掉幀。比如,開著中畫質的某888竟然在幀數上只有三四十。
對此,聯合團隊給出了自己的答案——GPU Fusion。
透過兩個創新技術的結合,GPU Fusion讓效能和功耗達到了一個完美平衡:
利用聯發科APU的AI運算能力,聯動內外部多枚處理器的協同工作,與GPU共同完成遊戲的畫面渲染,進而釋放GPU一部分的負載;
同時呼叫vivo自研晶片的硬體級插幀演算法,對幀率穩定性進行最佳化。
就拿剛才提到的遊戲不流暢這個問題來說吧。
其實在PC端、移動端甚至是主機上,都可以先降低解析度,再用超解析度技術拉高畫質晰度從而得到一個令人滿意的幀率和功耗。比如用在老黃家RTX20系以上顯示卡的DLSS,以及AMD最近釋出的FSR2。0。
而這一次,團隊不僅首次把超解析度帶到了手機上,而且在vivo自研晶片和天璣9000 AI渲染的共同加持下,遊戲中GPU的頻率下降了20%,整機功耗也節省了近10%。
為了達到這個效果,光模型的訓練,就花了6個多月的時間。
那麼,vivo的「自研晶片」又是何方神聖呢?
唯一通吃全平臺的自研晶片
時間回到2021年,隨著首顆自研影像晶片V1的推出,vivo的手機影像正式邁入了硬體級演算法時代。
而就在剛剛結束的雙芯影像技術溝通會上,vivo再次釋出了第二代自研影像晶片「V1+」。
這顆全新的V1+不僅進一步延續了演算法的硬體化,而且還透過創造性的CPU與GPU排程,讓整機發揮出最佳效能的同時,大大降低了功耗。
而且,最厲害的一點是,這個V1+晶片不僅能和聯發科的晶片配合,而且也能用在高通的平臺上,實現多平臺適配。
話不多說,我們先來看看紙面的引數如何。
在V1+的IC裡,vivo封裝了3個可能是手機影像上最消耗效能的演算法:
AI超分(AISR)
MEMC插幀
3D實時立體夜景降噪
這第一個演算法,就是剛才看到的超解析度功能。
而第二個MEMC插幀,則可以讓多達16款遊戲的幀率達到90fps,甚至是120fps。妥妥的遊戲神器啊。
第三個,一看就是到了vivo向來擅長的影象和影片的拍攝領域,而且還是最難搞的夜景。
展開了講就是,經過vivo精細化調優的V1+能夠實現小於1 lux環境的極夜影片功能。
等下,小於1 lux是個什麼概念?
通常來說,室內日光燈的亮度大概為100 lux,20釐米外燭光的亮度大約是10~15 lux。而1 lux就相當於是十分之一個蠟燭的亮度,對於肉眼來說,已經很難看清了。
那麼,這功能又有什麼用呢? 其實舉個簡單的例子就很好理解了。
比如,你週五下班之後約了幾個好久不見的小夥伴去小酒吧聚上一聚。來都來了,又難得見一面,總得拍個照或者影片留念吧。
而在這種非常昏暗的環境之中,V1+就派上用場了。不管是用主攝像頭還是前置攝像頭,甚至連超廣角攝像頭都可以得到亮度和噪聲表現明顯提升的畫質。
怎麼樣,把搭載了V1+的手機稱為「微光手機夜視儀」不為過吧?
此外,再加上vivo自研的演算法以及和蔡司的聯合研發,X80的影像水平自然也就達到了巔峰級別。
6。7MB
說回到硬體上來,除了剛才那些,vivo還給V1+上集成了一塊等效32MB主機級別的SRAM。
好處嘛,很明顯。
不僅可以讓資料的吞吐速度維持在約8GB/s(實際值),而且在結合了SRAM之後,V1+的能效提高了300%,功耗降低了72%。
缺點倒也顯而易見,就是「貴」。
脖子越卡越緊,藍廠下場造芯
那麼,vivo為什麼要自研雙芯系統?
這還得從最本質問題入手:為什麼要自研晶片?
要知道,這種燒錢又費力的事擱在幾年前,國內手機廠商根本不會感興趣,那麼為啥現在都紛紛入場了呢?
一方面,在當下這個國際大環境,晶片產業作為科技行業的高階產業,一直以來都被歐美國家霸佔。
再加上華為近年來接連被美國打壓,讓大眾更加認識到自研晶片的重要性。如果自己手中沒有研發的晶片,那麼一但國外廠商斷供,後果將不堪設想。
另一方面,「軟硬兼施」其實是每家公司都要考量的因素,蘋果就是一個典型的例子。
這家公司從一開始便專注於軟體和硬體的統一,而非先有雞還是先有蛋的問題。直白來講,蘋果的軟硬體從研發階段就是整合一體的。
蘋果自研M1晶片不僅僅在MacBook,也在新款iPad Pro 2021上大獲成功,其效能、功耗遠遠超出許多人的預期,就連M2都已經開始投產了。
另外,IDC資料顯示,2017年以來,全球智慧手機出貨量開始持續下滑。2021年,全球智慧手機出貨量為13。55億臺,同比增長5。7%,為近來首次增長。
vivo在2021全年以21。5%的市場份額穩居中國市場第一,年出貨量超7100萬臺,同比增長23。3%。
圖源:IDC
儘管vivo手機的出貨量已經名列前茅,但在自研晶片方面,直到今天,蘋果、華為、三星都比其他手機廠商走得更遠。
對於vivo來說,沒有理由止步不前。
提起自研晶片,從廣義上來講,更多指的是SoC(系統級晶片)。
這個微型系統就包括中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)、數字訊號處理器(DPS)、儲存器(ROM/RAM)、基帶晶片(Modem)、影象處理器(ISP)以及神經處理單元(NPU)等元器件組成的集合。
可以看到,SoC是一個更龐大更復雜的系統。研發SoC系統需要投入大量人力、物力、甚至是鉅額的資金。而在短期之內,這些資源都是有限的。
由簡易晶片逐漸向更復雜晶片推動,對一家企業來講無疑是最好的發展套路。
上面提到的V1,以及升級後的V1+都是一種專用晶片ASIC(專用積體電路)。
ASIC晶片是為了某種特定的需求而專門定製的晶片的統稱,比如專用的音訊、影片處理器。
就vivo自身來講,追求高影像的質量僅憑光學器件升級是不夠的,當面對暗光場景、複雜光線等複雜因素,還是需要手機晶片進一步升級進化。
再加上SoC系統已經有很多成熟的企業在做,vivo需要把資源聚焦到一個點,一個使用者可以感知的點。
而影象處理的專用ASIC晶片,就很容易被使用者感知。
當前,「一機雙芯」將智慧手機帶入了一個全新的時代。在vivo率先推出了「雙芯」系統之後,包括OPPO、榮耀等國內廠商也在這一賽道展開了佈局。
可見,像vivo等企業給手機加上了專用的影像晶片後,切切實實帶了更加出色的拍攝體驗。
下一站,在哪?
要說vivo自研之路,還得從2019年,最先爆出要組建晶片團隊的訊息開始。
那時的手機還只有一顆晶片,演算法也都執行在CPU、GPU等通用計算單元之上。
然而,運算中的排程過程,卻需要耗費大量的算力。於是,隨著手機對計算攝影的依賴越來越大,算力也就成為了限制手機影像前進的關鍵瓶頸。
儘管vivo在自研演算法上看到了大有可為的廣闊天地,但無奈,算力限制了想象力。
6。4MB
既然「軟」的不行,乾脆直接上「硬」的。
為此,vivo組織了超300人的研發團隊,歷經2年研發,最終在2021年9月釋出了首款自研晶片V1,由vivo X70系列首發搭載。
正如上面所提到的,V1是vivo自研的第一顆影像晶片。它並非單兵作戰,而是與主晶片協作,來擴充ASIC算力,還釋放了主芯的負載。
此次,vivo雙芯溝通會上釋出自研晶片V1+,成功適配天璣9000平臺,真正實現「一芯二用」,也意味著第二代雙芯旗艦的面世。
vivo與聯發科雙方的合作從一開始就確立了一個目標,那便是要做天璣9000之王!軟硬協同,實現平臺效能全方面的突破。
圍繞這一目標,雙方投入300多人的精英開發團隊,經過超過350天的開發週期,大幅革新了軟體通路架構,將V1+晶片與天璣9000調通。
雙芯合璧,實現了1+1>2的效果。而vivo也成為首個在自研影像晶片上,與聯發科旗艦平臺完成調通的終端手機廠商。
V1,以及V1+晶片的成功說明vivo有能力完成從硬體到軟體的整體佈局。至此,vivo在影像技術賽道上愈行愈遠。
未來,vivo還會帶來怎樣的驚喜?