國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商造芯片為什么喜歡從ISP入手？因?yàn)閯?wù)實(shí)

2021年9月16日，上周vivo正式發(fā)布了 X70系列手機(jī)，其搭載的V1是vivo自主研發(fā)的首款專業(yè)影像芯片。那么這款芯片到底是一塊怎么樣的芯片呢？

從大分類上講這款芯片屬于ISP（Image Signal Processor）芯片，或稱圖像信號(hào)處理器。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這款芯片就是專門處理拍照、攝像時(shí)所涉及的圖像信號(hào)，讓你拍出更清晰、漂亮的照片。

至于國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商造芯片為什么喜歡從ISP入手？因?yàn)镮SP芯片的開發(fā)難度遠(yuǎn)小于類似麒麟9000或者驍龍888這類SOC芯片。

什么是ISP？

說(shuō)到這個(gè)問(wèn)題，我們就必須先聊聊拍照到底是個(gè)什么流程。

假如我們要拍一只蝴蝶：

第一步，太陽(yáng)光或者其它光源發(fā)出的光照在蝴蝶身上。

第二步，光在蝴蝶身上發(fā)生反射，反射的光透過(guò)鏡頭照入傳感器。

第三步，傳感器處理接收到光線，并將其最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

第四步，傳感器將數(shù)字信號(hào)發(fā)入DSP或者ISP芯片，最終生成圖片。拍攝圖像的降噪、銳化、優(yōu)化色彩都是在這步完成的。

具體到vivo的x70系列手機(jī)中，其搭載與索尼定制的IMX766V以及IMX663兩枚傳感器，這兩枚傳感器對(duì)應(yīng)上述流程中的第三步。

而此次自研的V1芯片與主芯片協(xié)作可以達(dá)到更好的拍攝效果，這對(duì)應(yīng)著上述拍照流程中的第四步。

*針對(duì)專業(yè)讀者的補(bǔ)充說(shuō)明：

1.以上對(duì)于拍照的流程描述是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的。

2.光線在進(jìn)入傳感器之前實(shí)際上是要通過(guò)拜爾濾色鏡（Bayer filter）這樣的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)可以視為傳感器的一部分。

3.光線進(jìn)入傳感器后先轉(zhuǎn)成電信號(hào)（模擬信號(hào)），之后經(jīng)過(guò)AD模塊轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)。ISP一般是不能直接處理模擬信號(hào)的。

為什么從ISP入手？

前有小米的澎湃C1，今有vivo的V1.那么為什么手機(jī)廠商造芯片都喜歡從ISP入手呢？

這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇，大多數(shù)國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商開發(fā)不了，或者說(shuō)開發(fā)不起手機(jī)中的SOC芯片。

以華為為例，很多人會(huì)有這樣一個(gè)印象，華為是幾年內(nèi)把手機(jī)SOC做大做強(qiáng)的，但這個(gè)印象是錯(cuò)誤的。海思半導(dǎo)體成立于2004年，前身為華為集成電路設(shè)計(jì)中心，1991年啟動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)及研發(fā)業(yè)務(wù)。也就是說(shuō)華為在1991年就開始搞芯片了。而華為在手機(jī)SOC領(lǐng)域的老對(duì)手高通創(chuàng)立于1985年，也就是說(shuō)能開發(fā)手機(jī)SOC芯片的廠商都在芯片領(lǐng)域有著數(shù)十年的技術(shù)積淀。

而對(duì)于國(guó)內(nèi)其它手機(jī)廠商，比如小米成立于2010年、vivo的前身“廣東步步高電子工業(yè)有限公司”成立于1995年。因此這兩家在芯片領(lǐng)域的技術(shù)積累離華為尚有差距。

從芯片規(guī)模上說(shuō)ISP芯片也比手機(jī)SOC要簡(jiǎn)單很多。以麒麟990為例，在這顆SOC芯片中就有名為“ISP 5.0”的模塊，官方宣稱它可以提供單反級(jí)圖像處理以及電影級(jí)視頻處理。

而在驍龍888這款SOC芯片中，ISP有3個(gè)。也就是說(shuō)ISP是整個(gè)SOC芯片中的一部分，或者說(shuō)是一小部分。如果SOC芯片造不出來(lái)，只造其中一部分的ISP芯片是比較實(shí)際的選擇。

“專業(yè)影像芯片”V1的價(jià)值

vivo在宣傳這枚芯片時(shí)提到了這樣一個(gè)說(shuō)法：“vivo自研芯片V1開啟硬件級(jí)算法時(shí)代”。

這其實(shí)就是V1芯片的價(jià)值所在了。對(duì)于不包括華為在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商，他們的芯片大多只能選擇其它廠商的產(chǎn)品，比如高通的驍龍888。那么這種時(shí)候如果想提升一下手機(jī)拍照時(shí)的效果，那該怎么做呢？最簡(jiǎn)單的方式，靠軟件算法優(yōu)化。

但通過(guò)軟件優(yōu)化效果是遠(yuǎn)不如通過(guò)硬件優(yōu)化的，不過(guò)硬件芯片是其它公司提供的（比如高通），人家不可能讓你修改它的芯片。那這種情況下只能自己弄一個(gè)芯片了。

所以對(duì)于“vivo自研芯片V1開啟硬件級(jí)算法時(shí)代”。簡(jiǎn)單翻譯過(guò)來(lái)就是：vivo研究出了很多關(guān)于手機(jī)拍攝的優(yōu)化算法，這些算法如果通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，效率低。通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，效率高，所以搞出了V1芯片。

從實(shí)際效果上來(lái)說(shuō)，V1芯片對(duì)暗光場(chǎng)景、極限夜景下的拍攝效果優(yōu)化是肉眼可見的。

結(jié)語(yǔ)

在文章的最后，我有一些想法和補(bǔ)充的信息，在此分享給大家。

ISP芯片的規(guī)模和開發(fā)難度遠(yuǎn)小于手機(jī)SOC芯片。vivo開發(fā)V1芯片是一種非常務(wù)實(shí)的做法。對(duì)于芯片或者半導(dǎo)體行業(yè)，“搞出來(lái)就好”。V1雖然是個(gè)小芯片，但他搞出來(lái)了，并且取得了不錯(cuò)的效果。有些公司雖然動(dòng)不動(dòng)就標(biāo)榜國(guó)際先進(jìn)水平，但最后什么也沒(méi)做出來(lái)。圈錢無(wú)數(shù)，爛尾而歸。同樣一個(gè)算法用硬件實(shí)現(xiàn)比起用軟件實(shí)現(xiàn)效率會(huì)高很多，當(dāng)然成本也會(huì)高很多。

5. V1的最大意義在于把自己的優(yōu)化算法弄進(jìn)了芯片，這樣功耗降低了，性能也提升了。

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