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當(dāng)前，手機(jī)廠商自研芯片之風(fēng)興起，而AI加持的獨(dú)立ISP芯片更是成為各家的著力點(diǎn)，在小米、榮耀紛紛推出了搭載獨(dú)立ISP芯片的旗艦手機(jī)后，近日，vivo發(fā)布了新一代自研影像芯片，將此前的ISP架構(gòu)升級(jí)到AI-ISP架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)低延時(shí)、高效能的高精度AI計(jì)算，并計(jì)劃在其最新旗艦機(jī)型搭載該芯片。

在手機(jī)等影像消費(fèi)品領(lǐng)域，ISP起著至關(guān)重要的作用，其主要負(fù)責(zé)對(duì)前端傳感器傳回的圖像信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，通過(guò)線性糾正、降噪、曝光校正等處理，最終實(shí)現(xiàn)成像質(zhì)量的提升。簡(jiǎn)言之，ISP所要做到的就是將“數(shù)字眼睛”的視力水平提高到“人類眼睛”的水平，讓人眼看到數(shù)字圖像時(shí)的效果盡可能接近實(shí)景時(shí)的效果。

其實(shí)SoC里面本身會(huì)有ISP單元，兩者屬于包含關(guān)系。在早些年，國(guó)產(chǎn)手機(jī)使用的移動(dòng)平臺(tái)基本都支持ISP，這也為旗艦手機(jī)影像能力提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但隨著國(guó)內(nèi)旗艦機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化，手機(jī)廠商正在尋找到新的創(chuàng)新點(diǎn)來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)。

比如小米于去年3月推出了新款自研澎湃C1手機(jī)ISP芯片，并搭載于小米MIX Fold折疊屏手機(jī)。同年9月，vivo推出了自研ISP芯片V1，該芯片應(yīng)用于vivo X70 Pro+機(jī)型；12月，OPPO推出了首款自研的影像專用NPU芯片馬里亞納X；華為也在12月的安博會(huì)中推出了新一代的ISP芯片越影。而vivo此次宣布將傳統(tǒng)ISP架構(gòu)升級(jí)到AI-ISP架構(gòu)，則在一定程度上印證著ISP正走向AI化的大趨勢(shì)。

事實(shí)上，隨著廠商對(duì)攝影技術(shù)的不斷“內(nèi)卷”，ISP承擔(dān)的重任與日俱增。傳統(tǒng)ISP架構(gòu)雖然能以極低延時(shí)處理大量的數(shù)據(jù)流水，但只能解決已知的、特定的問(wèn)題。而AI擅長(zhǎng)處理復(fù)雜的、未知的問(wèn)題，卻延時(shí)較大。AI-ISP架構(gòu)結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，相當(dāng)于給傳統(tǒng)ISP芯片加一個(gè)新的AI大腦。

相比于傳統(tǒng)的架構(gòu)，AI-ISP能夠通過(guò)硬件直連的方式將AI計(jì)算直接融入ISP Pipeline中，完成數(shù)據(jù)的無(wú)縫緩沖和處理，處理能力、處理能效都有大幅提升。這也使得AI-ISP技術(shù)已經(jīng)成為了手機(jī)廠商的香餑餑。

小米集團(tuán)高級(jí)副總裁曾學(xué)忠不久前表示，AI賦能是芯片研發(fā)的重點(diǎn)之一，將在計(jì)算攝影領(lǐng)域用AI算法與硬件進(jìn)行深入結(jié)合。下一代自研AI-ISP芯片，會(huì)在澎湃C1的基礎(chǔ)上有大幅度提升。

在AI-ISP大勢(shì)面前，除了vivo、小米這種舍得大包大攬投入全流程研發(fā)芯片的廠商，也有一些手機(jī)廠商會(huì)選擇與國(guó)內(nèi)芯片廠商聯(lián)合定制，比如上半年發(fā)布的榮耀Magic4 至臻版所搭載的AI-ISP獨(dú)立影像芯片就是與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)。事實(shí)上，對(duì)于一些起步較晚的廠商來(lái)說(shuō)，聯(lián)合定制AI-ISP這種模式極大減少了研發(fā)成本，

當(dāng)然，手機(jī)影像競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，手機(jī)廠商們?nèi)绻x擇放棄國(guó)際巨頭而采用國(guó)內(nèi)供應(yīng)商，勢(shì)必將對(duì)這些獨(dú)立芯片廠商提出更高的要求：即企業(yè)不僅要設(shè)計(jì)出不遜色于高通等頭部企業(yè)的芯片，還要保證產(chǎn)品供應(yīng)充足。而單從芯片設(shè)計(jì)來(lái)講，我們也確實(shí)看到一些獨(dú)立廠商為國(guó)產(chǎn)ISP芯片市場(chǎng)帶來(lái)的出色產(chǎn)品。比如，去年年底，海思就宣布推出了下一代用于安放場(chǎng)景的越影ISP芯片，其主要的亮點(diǎn)就是通過(guò)與AI引擎的深度整合，實(shí)現(xiàn)夜視降噪的高效處理；在今年年初的CES站上，安霸也發(fā)布了AISP，該產(chǎn)品利用了安霸在圖像和AI領(lǐng)域的積累實(shí)現(xiàn)高效的下一代ISP。

在剛剛過(guò)去不久的上海世界人工智能大會(huì)上，智能視覺(jué)芯片研發(fā)公司愛(ài)芯元智也正式發(fā)布了其自研核心技術(shù)愛(ài)芯智眸AI-ISP。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設(shè)計(jì)方式，通過(guò)將ISP中的幾個(gè)關(guān)鍵硬件模塊抽離并用AI算法取而代之，例如對(duì)去噪的3DNR、demosaic等功能進(jìn)行AI化，將有限的算力集中在了最關(guān)鍵、人眼最可知的功能中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)AI-ISP的最佳效果。目前，愛(ài)芯元智已經(jīng)推出兩代多顆智能視覺(jué)芯片，基于自研混合精度NPU和愛(ài)芯智眸AI-IS兩大核心技術(shù)，愛(ài)芯核心產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智慧城市、智能消費(fèi)、智慧交通、智能穿戴等領(lǐng)域，并面向B端和C端不斷拓展應(yīng)用場(chǎng)景。

值得一提的是，其推出的AX170A具備高達(dá)13.4TOPS /W的超高能效比，此外，該芯片獨(dú)有的20bit處理位寬可以輕松完成4K夜景視頻的預(yù)覽和拍攝。據(jù)了解，AX170A已經(jīng)通過(guò)國(guó)產(chǎn)手機(jī)客戶驗(yàn)收，并已進(jìn)入商用階段。

不難看出，這些實(shí)實(shí)在在的國(guó)產(chǎn)芯片通過(guò)主打差異化形成了自己特有的優(yōu)勢(shì)，并為越來(lái)越多手機(jī)廠商所信賴。無(wú)論是手機(jī)廠商大力投入自研，還是“小而美”幕后英雄不斷突破，都讓中國(guó)在芯片這一卡脖子領(lǐng)域逐漸樹立了信心。

“AI-ISP這兩年ISP行業(yè)中最火的研究方向之一。” 愛(ài)芯元智相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相信會(huì)有更多視覺(jué)成像的功能會(huì)被AI化，并且改變整個(gè)ISP 行業(yè)的生態(tài)。”

事實(shí)上，而隨著社會(huì)生活智能化的進(jìn)一步提升，ISP也在進(jìn)入許多新的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。比如對(duì)于自動(dòng)駕駛/輔助駕駛這類對(duì)于延遲非常敏感的場(chǎng)景，ISP負(fù)責(zé)把原始影像作做夜視和降噪處理相應(yīng)處理，以確保自動(dòng)駕駛技術(shù)的可靠性；此外智慧城市升級(jí)也是對(duì)于ISP技術(shù)有新需求的重要智能場(chǎng)景，在各種低光照環(huán)境下，AI-ISP能很好地處理成像效果，從而確保智能城市管理系統(tǒng)能真正在所有時(shí)間段和所有場(chǎng)景下都能提供保護(hù)。

中國(guó)工程院倪光南曾經(jīng)在回答一個(gè)記者詢問(wèn)為何要堅(jiān)持自研芯片時(shí)表示，如果一個(gè)國(guó)家能夠在不用自研芯片的情況下，便足以成為一個(gè)科技大國(guó)的話，那么這一國(guó)家就不必去追求任何核心技術(shù)，但中國(guó)不一樣，中國(guó)在芯片這一塊還有所欠缺，因此中國(guó)的科技企業(yè)不得不去進(jìn)行芯片自研。

當(dāng)然我們也能看到，自研道路本就不好走，芯片由于集成度極高，自研難度更是有過(guò)之而無(wú)不及。但可以肯定的是，外國(guó)芯片廠商面對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片“自主化”的浪潮會(huì)有更多應(yīng)對(duì)舉措，而國(guó)產(chǎn)廠商也將在不斷創(chuàng)新中與之抗衡并實(shí)現(xiàn)超越。

原文標(biāo)題：手機(jī)ISP加速“AI化”升級(jí)，國(guó)產(chǎn)芯片“自主化”浪潮來(lái)襲

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