vivo自研ISP晶片V1亮相,卻被蔡司鏡頭搶了風頭
吳優 / 何渝婷編譯
2021-09-07 08:50

vivo自研晶片,千呼萬喚始出來。

早在2年前,vivo將組建晶片團隊的消息,已在業內流傳了一遍,然而直到今天,vivo才正式對外宣布自研的ISP晶片V1;同時可以確認的是,作為vivo自主研發的第一顆專業影像晶片,V1已經確認將搭載其即將在9月9日發表的旗艦手機X70系列上。

毫無疑問,V1將會是vivo X70系列手機的最大看點。

「造」晶片,影像差異化的硬體基礎

與今年3月份小米發布的澎湃C1相似, vivo V1也是一顆脫離於SoC並獨立搭載於主板的圖像訊號處理晶片。

在介紹V1時,vivo的說辭與小米不盡相同。「V1是由vivo主導開發的,服務高速運算成像的專業影像晶片,是一顆全訂製的特殊規格集成電路晶片。」 vivo影像算法總監杜元甲在影像技術分享會中說道。

具體到整個影像系統中,V1可以搭配不同的主晶片和顯示螢幕,擴充ISP高速成像算力,釋放主晶片負載,同時服務用戶拍照和錄像的需求。

事實上,無論是小米還是vivo,其研發手機影像晶片的決心,都源於手機差異化競爭下的倒逼。

隨著智慧型手機更迭速度提升,以及各家手機廠商激烈競爭下催生出的新技術層出不窮,消費者對智慧型手機的要求越發苛刻,尤其是在拍攝方面,「手機記錄生活」不僅早已成為習慣,記錄形式也從靜態向動態轉移,既要求在惡劣環境下拍出盡量真實的照片,又要求拍攝的影片畫面品質足夠清晰。

這些要求看似性感抽象,實則足以在微觀世界完成量化,即要求影響功能在運算密度提升的同時,保持功耗下降。過去要求手機在1秒鐘內拍攝1幀的內容,現在則要求在1秒鐘拍攝30幀的內容。

在硬體層面,智慧型手機廠商通常使用SoC中自帶的ISP來應對上述影像難題,但SoC往往是由高通、聯發科、三星等晶片廠商提供,對於想要打出影像差異化的手機廠商而言,一方面暫時沒有能力自研SoC晶片,另一方面可選項少,旗艦手機搭配相同的旗艦SoC,決定權不在自己手裡。

不過,當vivo 300人研發團隊耗費2年時間研發出V1之後,情況就變得不一樣了,雖然SoC依然來自少有的幾家晶片公司,但卻有一顆自研的影像晶片與主晶片軟體算法協作,在影像差異化領域,少了幾分被動。

vivo官方介紹,V1晶片擁有高算力、低時延、低功耗的特性,其創新之處在於優化了數據在晶片內部的儲存架構和高度讀寫電路,實現等效32MB的超大緩存,而目前旗艦級桌面電腦處理器的緩存數量級為16MB和24MB。V1的讀寫速度高到35.84Gbps,擁有1080P 60PFS的及時降噪插幀能力。

在算法方面,V1也有所創新。

比如說,拍攝夜景時,有了V1的協助,主晶片在低光錄像時,能夠以低功耗運行4K 30FPS的MEMC去噪和插幀,從而提高夜景影像效果。

另外,軟體算法能夠轉移至V1的專用硬體電路,複雜的計算成像功能不僅存在於成片中,在默認拍照和錄像預覽下也即可開啓。

「造」晶片,實現與器件和算法的協同

除了V1影像晶片之外,vivo在影像能力的提升上,也有更多動作。

據瞭解,去年12月,vivo與全球頂尖影像大廠蔡司官宣開啓戰略合作關係,在玻璃鏡片、光學工藝、鍍膜工藝等方面進行合作,實現器件優化提升,而這一次,雙方的合作更進一步。

vivo光學器件總監朱盼盼表示,由於手機鏡頭高度集成化,過往產業內大部分會選擇塑膠鏡片,但塑膠材料在光學設計優化方面已經遇到瓶頸,因此vivo與蔡司團隊經過多輪共同驗證,最終選擇了超高透玻璃鏡片,以實現高透光率、超低色散、熱穩定強的效果。

值得注意的是,相比於塑膠,玻璃鏡片在製作過程中的工藝步驟增加了11步,整體良率降低到60%,成本更高。

vivo為使影像達到更高純淨度,將這塊高規格玻璃鏡片的中心透過率提高至95%,同時在70℃高溫下,鏡頭後焦變化量從上一代純塑鏡頭的66um減小到6um,降低了91%,熱穩定性更強。

在具體的光學工藝中,vivo採用行業先進的AOA動態光學校準工藝,通過動態調整鏡頭裡的部件,通過及時補償,調整鏡片厚度誤差和鏡片偏心誤差引起的清晰度降低問題。

另外,vivo注重解決拍攝過程中出現的眩光鬼影問題,採用SWC鍍膜技術和ALD鍍膜技術降低反射率,提升影像純淨度。其中,ALD鍍膜工藝是屬於vivo獨家工藝,能讓反射率直接降低50%,均值達到0.25%。

在算法方面,vivo使用AI人臉增強算法補充更多臉部細節,使用超級夜景RAWHDR3.0算法調整色彩,以獲得更好的亮度和影調表現。

可以看到,vivo將影像技術的研發視為系統級技術工程;有了V1晶片的加速,也逐漸形成了從晶片硬體到光學器件,再到軟體算法的完整體系,vivo方面表示,V1的亮相,全面開啓了手機硬體級算法時代。

毫無疑問,V1晶片的誕生,體現了vivo在手機上試圖通過產品層面和影像能力的差異化,追求高端的野心。不過,從晶片到實際的產品體驗,還需要X70這款智慧型手機的具體表現來證明。

本文為雷鋒網授權刊登,原文標題為「vivo 自研 ISP 芯片 V1 亮相,卻被蔡司鏡頭搶了風頭