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當前，手機廠商自研芯片之風興起，而AI加持的獨立ISP芯片更是成為各家的著力點，在小米、榮耀紛紛推出了搭載獨立ISP芯片的旗艦手機后，近日，vivo發(fā)布了新一代自研影像芯片，將此前的ISP架構升級到AI-ISP架構，能夠實現(xiàn)低延時、高效能的高精度AI計算，并計劃在其最新旗艦機型搭載該芯片。
在手機等影像消費品領域，ISP起著至關重要的作用，其主要負責對前端傳感器傳回的圖像信號進行運算處理，通過線性糾正、降噪、曝光校正等處理，最終實現(xiàn)成像質量的提升。簡言之，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)字圖像時的效果盡可能接近實景時的效果。
其實SoC里面本身會有ISP單元，兩者屬于包含關系。在早些年，國產手機使用的移動平臺基本都支持ISP，這也為旗艦手機影像能力提供了堅實的基礎。但隨著國內旗艦機市場的競爭進入白熱化，手機廠商正在尋找到新的創(chuàng)新點來搶占市場。
比如小米于去年3月推出了新款自研澎湃C1手機ISP芯片，并搭載于小米MIX Fold折疊屏手機。同年9月，vivo推出了自研ISP芯片V1，該芯片應用于vivo X70 Pro+機型；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架構升級到AI-ISP架構，則在一定程度上印證著ISP正走向AI化的大趨勢。
事實上，隨著廠商對攝影技術的不斷“內卷”，ISP承擔的重任與日俱增。傳統(tǒng)ISP架構雖然能以極低延時處理大量的數(shù)據(jù)流水，但只能解決已知的、特定的問題。而AI擅長處理復雜的、未知的問題，卻延時較大。AI-ISP架構結合兩者的優(yōu)勢，相當于給傳統(tǒng)ISP芯片加一個新的AI大腦。
相比于傳統(tǒng)的架構，AI-ISP能夠通過硬件直連的方式將AI計算直接融入ISP Pipeline中，完成數(shù)據(jù)的無縫緩沖和處理，處理能力、處理能效都有大幅提升。這也使得AI-ISP技術已經成為了手機廠商的香餑餑。
小米集團高級副總裁曾學忠不久前表示，AI賦能是芯片研發(fā)的重點之一，將在計算攝影領域用AI算法與硬件進行深入結合。下一代自研AI-ISP芯片，會在澎湃C1的基礎上有大幅度提升。
在AI-ISP大勢面前，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，也有一些手機廠商會選擇與國內芯片廠商聯(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獨立影像芯片就是與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)。事實上，對于一些起步較晚的廠商來說，聯(lián)合定制AI-ISP這種模式極大減少了研發(fā)成本，
當然，手機影像競爭愈發(fā)激烈，手機廠商們如果選擇放棄國際巨頭而采用國內供應商，勢必將對這些獨立芯片廠商提出更高的要求：即企業(yè)不僅要設計出不遜色于高通等頭部企業(yè)的芯片，還要保證產品供應充足。而單從芯片設計來講，我們也確實看到一些獨立廠商為國產ISP芯片市場帶來的出色產品。比如，去年年底，海思就宣布推出了下一代用于安放場景的越影ISP芯片，其主要的亮點就是通過與AI引擎的深度整合，實現(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，該產品利用了安霸在圖像和AI領域的積累實現(xiàn)高效的下一代ISP。
在剛剛過去不久的上海世界人工智能大會上，智能視覺芯片研發(fā)公司愛芯元智也正式發(fā)布了其自研核心技術愛芯智眸®AI-ISP。該技術改變了傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設計方式，通過將ISP中的幾個關鍵硬件模塊抽離并用AI算法取而代之，例如對去噪的3DNR、demosaic等功能進行AI化，將有限的算力集中在了最關鍵、人眼最可知的功能中，實現(xiàn)整個AI-ISP的最佳效果。目前，愛芯元智已經推出兩代多顆智能視覺芯片，基于自研混合精度NPU和愛芯智眸®AI-IS兩大核心技術，愛芯核心產品和解決方案已經廣泛應用于智慧城市、智能消費、智慧交通、智能穿戴等領域，并面向B端和C端不斷拓展應用場景。
值得一提的是，其推出的AX170A具備高達13.4TOPS /W的超高能效比，此外，該芯片獨有的20bit處理位寬可以輕松完成4K夜景視頻的預覽和拍攝。據(jù)了解，AX170A已經通過國產手機客戶驗收，并已進入商用階段。
不難看出，這些實實在在的國產芯片通過主打差異化形成了自己特有的優(yōu)勢，并為越來越多手機廠商所信賴。無論是手機廠商大力投入自研，還是“小而美”幕后英雄不斷突破，都讓中國在芯片這一卡脖子領域逐漸樹立了信心。
“AI-ISP這兩年ISP行業(yè)中最火的研究方向之一。” 愛芯元智相關負責人介紹，“隨著產業(yè)的發(fā)展，相信會有更多視覺成像的功能會被AI化，并且改變整個ISP 行業(yè)的生態(tài)。”
事實上，而隨著社會生活智能化的進一步提升，ISP也在進入許多新的市場應用領域。比如對于自動駕駛/輔助駕駛這類對于延遲非常敏感的場景，ISP負責把原始影像作做夜視和降噪處理相應處理，以確保自動駕駛技術的可靠性；此外智慧城市升級也是對于ISP技術有新需求的重要智能場景，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)能真正在所有時間段和所有場景下都能提供保護。
中國工程院倪光南曾經在回答一個記者詢問為何要堅持自研芯片時表示，如果一個國家能夠在不用自研芯片的情況下，便足以成為一個科技大國的話，那么這一國家就不必去追求任何核心技術，但中國不一樣，中國在芯片這一塊還有所欠缺，因此中國的科技企業(yè)不得不去進行芯片自研。
當然我們也能看到，自研道路本就不好走，芯片由于集成度極高，自研難度更是有過之而無不及。但可以肯定的是，外國芯片廠商面對國產芯片“自主化”的浪潮會有更多應對舉措，而國產廠商也將在不斷創(chuàng)新中與之抗衡并實現(xiàn)超越。
