近十幾年來，中國手機廠商利用高通和聯發科的SoC芯片推動了智能手機的普及，同時也躋身全球手機行業前列可是，伴隨著手機市場競爭的加劇和消費者對手機體驗的更高追求，通用手機SoC成為手機巨頭提升競爭力的瓶頸
因此，小米，OPPO，vivo紛紛走上了自研芯片的道路他們的最終目標是自研SoC芯片，但現在都專注于ISP的研發為什么手機巨頭選擇從自研ISP芯片入手消費者需求，手機廠商的技術積累，ISP的技術特點，手機市場的未來趨勢是關鍵原因，也是本文要詳細回答的問題
至于手機巨頭能否成功研發出自己的芯片很多行業老手都跟雷鋒說過com認為，這在于手機廠商的決心
來自techthelead的圖像
這個被芯片困住的手機巨頭走上了自研之路
2013年12月，中國開啟4G時代三年后的2016年，國產手機開始全面崛起今年蘋果，三星在中國的市場份額開始下降，華為，OPPO，vivo的市場份額快速提升小米也以超高性價比迅速占領市場
根據Counterpoint和科納仕公司2021年第二季度的數據，小米，OPPO和vivo位列全球前五大手機廠商，分別排名第二，第三和第五，市場總份額超過35%小米創始人兼首席執行官雷軍最近發表了自己的言論5到10年后，小米將成為全球第一的手機公司
全球前五大手機廠商有一個共同點每一代手機功能的顯著提升，都與高通和聯發科最新SoCs的特性息息相關這也讓他們面臨著共同的挑戰在低迷的手機市場，性能和體驗的差異受到芯片的制約
自研芯片被證明是一種可行的方法蘋果，華為，三星通過自研芯片實現差異化，成功占領高端手機市場其實想要沖擊世界第一的小米早在2014年就踏上了芯片自研之路，并在2017年發布了第一款手機SoC澎湃S1，但體驗并不盡如人意
有內部人士告訴雷鋒com:S1失敗的一個非常關鍵的原因是它太急于取得成功
SoC的研發受挫，小米在2019年研發了一款叫沖的ISP芯片這款芯片與小米2021年3月發布的折疊屏手機MIX FOLD同時出現，可以實現更好的3A處理自研ISP自研算法也成為了這款旗艦手機的一大賣點
MIX FOLD已經在這里發售，而OPPO和vivo也在走自研芯片的道路。
2019年9月，vivo執行副總裁胡柏山透露，2018年初開始考慮深度參與SoC設計，并于當年年底發布了與三星聯合開發的SoC芯片Exynos 980雖然深入參與了SoC的研發，但自研才是vivo的目標界面新聞)，色彩相關指數(飽和度，色彩準確度，賞心悅目等))，以及清晰度等根據經驗，對圖像的主觀和客觀測試大約有40—60個或更多愛信科技是一家AI視覺芯片創業公司，AI ISP是其自研技術之一
雖然很難有一個統一的標準來衡量好的圖像質量，但是有一些客觀的指標來衡量亮度，顏色和清晰度，比如一個標準的顏色模型來衡量色差。客觀指標達到一定水平后，客戶通常會有所不同
的需求去調整主觀指標ISP 的一個特點是有很多的可調參數，工程師可以調整設計好的 ISP 硬件參數以適應不同的環境一款好的通用 ISP，要提供有足夠靈活性和具備可擴展性柴衛華指出
影像功能是消費者關注的重點，而 ISP 是實現差異化的關鍵，并且手機出貨量巨大，自研芯片如果成功最終可以轉化為整機的成本優勢，這是手機巨頭們選擇自研 ISP 的初始動力，也是第一個理由。
華為能夠用自研的 NPU+ISP 實現獨具特色的 AI 拍照功能，相比之下，使用高通和聯發科 SoC 的手機廠商發揮的空間會受到限制耀途資本投資總監于光說，由于硬件迭代的周期比較長，手機廠商的需求也不能被快速滿足，特別是差異化的需求，自研 ISP 芯片實現硬件和軟件的緊密結合是一個不錯的選擇
張興進一步解釋，ISP 一旦設計完成，可供調的參數大致就確定了，但是這些參數是有限的，如果想要提供調試出所有風格的可調參數，芯片面積又會很大到無法承受，這中間需要進行平衡。
想要實現差異化的手機廠商們，在影像系統領域有了多年的積累，也就有了自研 ISP 的底氣，這也是手機廠商選擇自研 ISP 的第二個理由。
研發 ISP 芯片的可行性是手機廠商堅定邁入自研芯片之路的關鍵，也是第三個理由億智電子創始人兼 CEO 陳峰說:由于 ISP 芯片更加專用，研發 ISP 在生態上的限制小很多研發 ISP 的主要挑戰主要有三點:由于圖像算法每年都有新的方法，技術在不斷迭代，另外，圖像的效果需要在滿足圖像測試客觀指標之外，也需要在主觀效果可調整性上下功夫，最后是需要適應不同的場景，ISP 要能夠做到自適應調整好各個環境下的參數
芯片公司最寬的護城河就是生態，既然 ISP 芯片的生態限制相對較小，再加上手機廠商在算法以及對場景需求的理解上已經有豐富的經驗，并且已經各有特色，特別是在場景適應方面，手機廠商都有豐富的經驗。
手機廠商研發 ISP，還有適應未來視頻攝影 + AI 功能競爭的長遠價值，這是第四個理由。
手機廠商已經在拍照中享受到了 AI 算法帶來的好處，包括超級夜景，AI 美顏等功能，從趨勢來看未來幾年，AI 拍照最火的幾個功能會從拍照推向視頻這就需要一顆高效的 AI ISP 芯片，以及將 AI 算法和傳統 ISP 進行更好的結合張興認為
柴衛華也認為:伴隨著短視頻的需求發展，手機也越來越重視視頻拍攝的性能視頻流對于 ISP 除了有畫質的要求之外，非常重要的挑戰就是實時性要實時處理 4K 甚至 8K 視頻的海量數據，呈現完美的影像效果，處理器性能，算法優異，存儲帶寬和與系統延遲都是挑戰
AI 是提升拍照和視頻效果的關鍵陳峰指出，目前 AI 與 ISP 結合主要有兩種形式，一種是 ISP For AI，這種結合方式主要用于檢測或識別功能的產品，目標是保證檢測或識別的準確率，比如人臉門禁以及輔助駕駛另一種是 AI For ISP，這種結合是用 AI 替換 ISP 中的一個或多個圖像增強算法，在包括 HDR(高動態范圍)，夜景降噪，超級分辨率等方面有較好的效果
近幾年，手機業界發現在目前 AI 算力的支持下，AI 算法已經超越了傳統 ISP 算法的效果，因此目前主流的趨勢是用 AI 算法替代一個傳統算法，或者將 AI 算法與傳統算法結合張興進一步表示，要充分發揮 NPU 算力與 ISP 結合的價值，實現真正意義上的 AI ISP，需要在設計的最初就將兩個 IP 結合起來設計如果是買來的 IP，兩者結合實現好的功能難度很大，即便實現，也會有大量的功耗和芯片面積的浪費
陳峰具體指出，在視頻應用領域，效果稍微好的 AI 降噪算法，實時處理 1080p30fps 視頻就需要 10Tops 以上的算力，目前這種應用方案還比較少。
總體看來，消費者對手機更好拍照和攝影功能的追求是原動力，在手機廠商有手機多年影像技術積累的前提下，自研 ISP 芯片成為了手機廠商可實現的目標，而將 AI+ISP 的能力從拍照延伸至視頻領域能夠提升手機廠商當下和未來的競爭力自研 ISP 芯片自然成了手機廠商們不約而同的選擇
沖擊高端成敗的關鍵在決心
接下來的關注點是，自研 ISP 芯片到底能帶來哪些不同已經發布的小米澎湃 C1，官方的說法是自研 ISP 將數字信號處理效率提升 100%，可以進行更精細，更先進的 3A 處理
業內一位資深人士說:澎湃 C1 實際上是一個協處理器，或者說 Pre—ISP，在 SoC ISP 前進行圖像處理，相對而言會比較容易處理，能夠輔助處理一些特定場景的應用不過，由于是在 SoC 外單獨增加了一顆芯片，因此無論是成本還是功耗都會有所增加
至于實際的使用體驗是否有明顯的速度和質的提升，還需要更多的用戶反饋。
手機廠商的自研 ISP 要從賣點真正轉化為差異化優勢，ISP 團隊非常重要ISP 的發展一直在進步，遠還沒到成熟的階段要設計出有競爭力的 ISP 芯片，取決于隊伍自身的成熟性有公司做了十多年 ISP，也沒有進入行業的一流水平當然，這也與一家公司對于 ISP 的認知以及投入有很大的關系張興表示
業內資深人士也表示，手機廠商自研芯片成敗的關鍵在于投入的決心，特別是 SoC。
但國內整個芯片行業都缺人才，想要組建有豐富經驗的 ISP 團隊挑戰巨大柴衛華說:ISP 研究與發展涉及到算法，電路設計，系統整合，器件調較，畫質調優等多方面因此相應的人才要求不僅專，而且廣，除了需要掌握數學，物理，計算機，集成電路的知識，還需要有光學，顏色等學科知識國內在這一領域的積累還比較有限，所以相關人才也比較缺乏
國內在手機 ISP 領域有豐富經驗的人才本來就比較有限，不過現在華為海思的不穩定，展銳也有一些相關的人才，這都是其它公司獲取人才的機會業內資深人士表示
即便能設計出有競爭力的 ISP要讓消費者對手機廠商的自研芯片有認知也需要時間，我認為這至少需要 2—3 代的迭代一位芯片行業的分析師對雷鋒網 (公眾號:雷鋒網) 表示，我認為小米和 OPPO 自研芯片從現金流的角度會更有優勢，而 vivo 挑戰會更大一些張興表示
該分析師同時表示:自研 ISP 主要會用于高端手機，因此對高通的影響可能會大一些。
有意思的是，聯發科在今年七月份發布了天璣 5G 開放架構的平臺，基于其旗艦 SoC 為手機廠商提供更接近底層的開放資源，包括相機，顯示器，圖形，AI 處理單元，傳感器和無線連接等子系統這既可以理解為順應手機廠商自研芯片追求差異化的趨勢，也可以理解為阻擋手機廠商自研 SoC 的舉措
無論如何，自研芯片都是手機廠商站上手機市場金字塔頂端的必選項，但這條路在時間，技術和資本投入方面都充滿挑戰，高通和聯發科在手機 SoC 領域都有幾十年的積累，蘋果和華為也是經歷十多年的努力和迭代才取得了如今的成就，而小米，OPPO，vivo 才剛剛開始。
小米 ISP 芯片架構師左坤隆在《強國基石》的紀錄片中透露，ISP 只是小米自研芯片的起點，其它 SoC 同樣也在研發中。
根據消息顯示，小米和 OPPO 都在上海大力招聘芯片人才，有消息稱 OPPO 芯片團隊的人數已經超過千人他們是要直接要研發一款 SoC 芯片還是會研發其它單芯片上述分析師認為電源管理芯片是不錯的選擇，因為快充也是手機的一大賣點
于光指出，在電源管理芯片市場已經有一些不錯的創業公司，手機巨頭們在這一領域也已經投資了多家公司。
熱鬧過后，誰會是下一個擁有自研 SoC 高端手機玩家。
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