從Reno8系列看OPPO的“芯”能力，馬里亞納X 帶來(lái)“一機(jī)雙芯”計(jì)算影像顛覆
從21年底發(fā)布這一款自研影像計(jì)算NPU——馬里亞納X，到今年2月首次實(shí)現(xiàn)在Find X5 Pro上搭載，“一機(jī)雙芯”的計(jì)算影像玩法，在實(shí)際的體驗(yàn)中已經(jīng)獲得了用戶的認(rèn)可。而OPPO對(duì)于這一顆自研影像NPU芯片的期望遠(yuǎn)不止于此，在昨晚最新發(fā)布的Reno8系列中，Reno8 Pro也首次實(shí)現(xiàn)了馬里亞納X的搭載，自研算法+一機(jī)雙芯的OPPO專屬影像處理能力，也已經(jīng)下放到了Reno這一中端手機(jī)系列。
OPPO副總裁劉波表示，“在自研馬里亞納® MariSilicon X芯片上，OPPO做了一筆巨大的投資，向臺(tái)積電下單上千萬(wàn)顆芯片，讓數(shù)以千萬(wàn)的消費(fèi)者享受到絕佳的影像體驗(yàn)，這就是OPPO在技術(shù)和產(chǎn)品上投入的價(jià)值?！?
作為一家電子垂類媒體，本文將更多從OPPO的芯片實(shí)力出發(fā)，來(lái)分享這家擁有造芯能力的終端廠商，如何實(shí)現(xiàn)Reno8系列的旗艦級(jí)影像創(chuàng)新。
再次強(qiáng)調(diào)：影像處理NPU而非ISP
據(jù)OPPO發(fā)布會(huì)介紹，在Reno8 Pro上搭載的馬里亞納 MariSilicon X芯片，是一顆影像專用NPU，而非ISP。當(dāng)前擁有兩顆芯片的影像旗艦手機(jī)并不少見，但像OPPO的MariSilicon X加持的這種方式，帶來(lái)了影像處理管道的革新。從芯片在影像處理管道的工作流程中的位置也可以得到其絕非普通ISP的印證。
據(jù)OPPO Reno8系列產(chǎn)品經(jīng)理陳思聰介紹，MariSilicon X的工作方式與一般的影像處理芯片有著本質(zhì)的區(qū)別。通常的影像芯片會(huì)工作在SoC的后端，針對(duì)已經(jīng)被多級(jí)壓縮和封裝的有損畫像，做進(jìn)一步的畫質(zhì)處理。
而MariSilicon X在設(shè)計(jì)之初就在追求實(shí)時(shí)RAW域處理的無(wú)損畫質(zhì)。所以它更像一個(gè)有強(qiáng)大計(jì)算能力和數(shù)據(jù)吞吐能力的管道。它與其他ISP芯片的最大區(qū)別，是它工作在手機(jī)鏡頭與SoC之間，所以MariSilicon X每秒鐘都要承受超大規(guī)模的畫面信息的洪流。所有的計(jì)算必須實(shí)時(shí)地進(jìn)行，不能有任何的延遲。這就對(duì)兩顆芯片之間的數(shù)據(jù)聯(lián)通能力提出了更高的要求。也讓MariSilicon X有能力為用戶帶來(lái)持續(xù)進(jìn)行的影像能力，以及損耗更低的畫質(zhì)；這顆自研芯片可以稱之為是影像能力的核心。
另外值得一提的是，這次的MariSilicon X首次實(shí)現(xiàn)了馬里亞納X芯片與高通、聯(lián)發(fā)科雙平臺(tái)的打通。這顆專心專用的影像NPU，和兩大移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了完美的握手。
據(jù)悉，雙平臺(tái)的打通非常困難，從第一次點(diǎn)亮芯片，到各種技術(shù)能力的釋放，中間經(jīng)歷了無(wú)數(shù)復(fù)雜的研發(fā)和驗(yàn)證工作。OPPO僅花了不到一年的時(shí)間，這幾乎是在挑戰(zhàn)一個(gè)行業(yè)內(nèi)從沒有做到的事情。這也說明了OPPO在對(duì)于這顆自研芯片的設(shè)計(jì)、匹配、系統(tǒng)層面優(yōu)化上都有著不俗的功力，是有著扎扎實(shí)實(shí)的芯片商的造芯能力和手機(jī)廠的方案集成能力。
除了和主計(jì)算芯片平臺(tái)的打通之外，往計(jì)算影像管道的上游進(jìn)行梳理，可以看到OPPO也在CMOS的適配上提前做了很多的工作。我們知道OPPO在CMOS的追求上，與索尼的合作已經(jīng)是由來(lái)已久——從全球首發(fā)索尼IMX766傳感器，到和索尼聯(lián)合研發(fā)的RGBW傳感器IMX709。其實(shí)在兩年前，當(dāng)IMX709的發(fā)布之時(shí)，馬里亞納 X尚在研發(fā)過程中，而OPPO內(nèi)部就已經(jīng)在進(jìn)行馬里亞納 X與IMX709之間的連接和適配的工作。這也體現(xiàn)了作為終端廠商與通用芯片廠商造芯的不同，在造芯的過程中就會(huì)考慮更多終端上的系統(tǒng)層面的工作。
“旗艦級(jí)影像”背后的芯片級(jí)能力
雖然Reno系列的定位并不是高端系列，但在Reno上實(shí)現(xiàn)了旗艦機(jī)的影像表現(xiàn)。能夠做到將旗艦級(jí)的影像能力下放到中端機(jī)型上，正是因?yàn)檫@一顆自研的MariSilicon X芯片的存在。因?yàn)槭亲匝械乃愿冒芽卦谥卸藱C(jī)型上大量搭載帶來(lái)的成本，同時(shí)大量搭載的同時(shí)，也可以一定程度上拉低芯片的單顆造價(jià)。所以只有OPPO能夠做到將旗艦級(jí)的影像能力下放到中端機(jī)型上。
下面來(lái)盤點(diǎn)下Reno 8系列上純凈夜景、通透逆光、無(wú)損畫質(zhì)這三大特色背后的芯片級(jí)能力支持。
首先是在“純凈夜景”方面，不俗的表現(xiàn)來(lái)自于芯片強(qiáng)大的AI降噪能力。不同于過去涂抹式的降噪方式，馬里亞納X的AI計(jì)算單元能夠像人眼觀察世界的方式一樣，準(zhǔn)確識(shí)別畫面中的噪點(diǎn)，并能做到逐一去除它們。在畫面的不同區(qū)域，例如人臉和背景上，降噪方式也有所不同。
這是更加先進(jìn)的降噪方案，整個(gè)計(jì)算過程完全實(shí)時(shí)進(jìn)行，這要?dú)w功于AI計(jì)算單元高達(dá)18萬(wàn)億次/秒的超高算力。而且馬里亞納 X采用了生長(zhǎng)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由于降噪訓(xùn)練圖庫(kù)在以難以想象的速度膨脹，所以其降噪能力也在同步飛速增長(zhǎng)。
第二點(diǎn)是在“通透逆光（HDR）”方面，馬里亞納 X芯片擁有非常先進(jìn)的HDR融合能力，能夠充分發(fā)揮后置攝像頭的DOL- HDR特性，組成一套完整的后置影像系統(tǒng)。這套系統(tǒng)在錄制視頻時(shí)，每一幀畫面，都來(lái)自于明暗兩幀的融合。即使是每秒30幀的4K畫面，都可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行這樣的融合計(jì)算，帶來(lái)大量的暗部與亮部細(xì)節(jié)。
第三點(diǎn)是“無(wú)損畫質(zhì)”。所謂無(wú)損，指的是畫質(zhì)提升的關(guān)鍵計(jì)算過程運(yùn)行在RAW域上。無(wú)損文件的信息量往往是有損格式的幾倍，
傳統(tǒng)的影像處理管道上的處理，都是基于有損的影像信息去處理。而OPPO的方法是降噪與HDR融合放在無(wú)損的RAW域進(jìn)行，能夠多保留30%的畫面信息。
據(jù)陳思聰分享，將Reno8系列整個(gè)影像系統(tǒng)的鏡頭、算法和芯片連接在一起，就會(huì)看到一個(gè)完整的“雙芯人像攝影系統(tǒng)”。它的工作方式非常像人類的視覺系統(tǒng)，前后置鏡頭766和709就像我們的的眼睛，負(fù)責(zé)采集光線信息，而馬里亞納 X芯片與SoC芯片就像左右大腦，負(fù)責(zé)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行精密的計(jì)算和處理。
自研的軟硬件電池技術(shù)創(chuàng)新
除了這顆自研影像處理芯片之外，OPPO此次在電池壽命上的創(chuàng)新同樣非常硬核。
眾所周知“快充”是OPPO的看家本事，對(duì)于OPPO的專利快充技術(shù)也有非常多的技術(shù)剖析和分享。此次OPPO在Reno8上升級(jí)到了80W的快充，并且塞進(jìn)了一塊4500mAh的大電池。但除了快充和大電池外，OPPO此次關(guān)注到了電池壽命這一用戶關(guān)心的課題，并且在電池內(nèi)部的技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。
用戶在一般手機(jī)使用兩年左右，都會(huì)遇到電池電量不耐用的困擾，很多手機(jī)廠商推出了“換電”的相關(guān)服務(wù)，但并沒有從根本上出發(fā)去思考問題的解決辦法。要從根本上克服這個(gè)問題，需要從鋰電池技術(shù)創(chuàng)新和軟件算法的配合上出發(fā)。
鋰電池的充放電是通過內(nèi)部的一層“固體電解質(zhì)界面膜”來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化。每天的插拔和充放電會(huì)讓這層膜逐漸斷裂，這使得手機(jī)的電池容量不斷衰減。OPPO在Reno8的電池里運(yùn)用到了一種“仿生修復(fù)電解液技術(shù)”，它能夠持續(xù)地修復(fù)固體電解質(zhì)界面膜，使其維持在完美狀態(tài)，保持電池健康。
在軟件算法方面，Color OS 12.1系統(tǒng)搭載了OPPO研究院自研的“智能電池健康算法”，它能夠智能的動(dòng)態(tài)調(diào)控充電電流，在保持充電功率的同時(shí)，盡量減少對(duì)于電池健康的損耗。這樣的軟件和硬件技術(shù)結(jié)合起來(lái)，就構(gòu)成了OPPO創(chuàng)新的“智能電池健康引擎”。用戶可以在Reno8的電池健康的選項(xiàng)看到這個(gè)引擎的工作狀況。
通過這項(xiàng)全新軟硬件結(jié)合的技術(shù)，Reno8可以在充放電1600次之后，仍可以保持不低于80%的有效容量。這超出了行業(yè)平均800次的水平一倍之多，也就是說對(duì)于當(dāng)前一天一充的智能手機(jī)使用習(xí)慣而言，這塊手機(jī)的電池可以在4年內(nèi)保證其健康水平。
結(jié)語(yǔ)
除了上述提到的這些硬件和芯片級(jí)技術(shù)創(chuàng)新外，OPPO Reno8此次還在散熱結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，采用專用的儲(chǔ)熱材料，確保MariSilicon在處理傳輸大量的RAW域數(shù)據(jù)的同時(shí)，不會(huì)受到芯片熱量的困擾。在天線設(shè)計(jì)上，OPPO此次也采用了360度的全金屬邊框智能天線，并且是分布式設(shè)計(jì)，保證用戶不同持握手勢(shì)都可以獲得很好的信號(hào)。還有太多的技術(shù)創(chuàng)新細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)上的精雕細(xì)琢，硬件配置上的誠(chéng)意堆砌，本文在此不再一一列舉。
除了Reno8系列之外，OPPO還在此次發(fā)布會(huì)上發(fā)布了新的OPPO Pad Air高性價(jià)比平板電腦、OPPO Enco R真無(wú)線耳機(jī)。
最后想要總結(jié)的是，正因?yàn)轳R里亞納 X這一顆OPPO完全自研的芯片，OPPO才能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算影像的顛覆；并且正是因?yàn)槭峭耆匝校圆拍軌驅(qū)⑦@樣的旗艦級(jí)芯片級(jí)的技術(shù)下放到中端手機(jī)產(chǎn)品上。圍繞著OPPO的造芯能力、硬件創(chuàng)新能力和終端上的軟硬件適配的極致追求，OPPO已經(jīng)在中端手機(jī)上為用戶帶來(lái)了新的升級(jí)體驗(yàn)。
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