vivo 自研 ISP 芯片 V1 亮相，卻被蔡司鏡頭搶了風(fēng)頭

本文作者：吳優(yōu)

2021-09-06 21:38

導(dǎo)語：V1 已經(jīng)確認(rèn)將搭載其即將在 9 月 9 日發(fā)布的旗艦手機(jī) X70 系列上。

作者｜吳優(yōu)

編輯｜李帥飛

vivo 自研芯片，千呼萬喚始出來。

早在 2 年前，vivo 將組建芯片團(tuán)隊(duì)的消息已在業(yè)內(nèi)流傳了一遍——然而直到今天，vivo 才正式對外宣布自研的 ISP 芯片 V1；同時(shí)可以確認(rèn)的是，作為 vivo 自主研發(fā)的第一顆專業(yè)影像芯片，V1 已經(jīng)確認(rèn)將搭載其即將在 9 月 9 日發(fā)布的旗艦手機(jī) X70 系列上。

毫無疑問，V1 將會(huì)是 vivo X70 系列手機(jī)的最大看點(diǎn)。

vivo 自研 ISP 芯片 V1 亮相，卻被蔡司鏡頭搶了風(fēng)頭

“造”芯，影像差異化的硬件基礎(chǔ)

同今年 3 月份小米發(fā)布的澎湃 C1 相似， vivo V1 也是一顆脫離于 SoC 并獨(dú)立搭載于主板的圖像信號(hào)處理芯片。

在介紹 V1 時(shí)，vivo 的說辭與小米不盡相同。“V1 是由 vivo 主導(dǎo)開發(fā)的，服務(wù)高速計(jì)算成像的專業(yè)影像芯片，是一顆全定制的特殊規(guī)格集成電路芯片。” vivo 影像算法總監(jiān)杜元甲在今日下午的影像技術(shù)分享會(huì)中說道。

具體到整個(gè)影像系統(tǒng)中，V1 可以搭配不同的主芯片和顯示屏，擴(kuò)充 ISP 高速成像算力，釋放主芯片負(fù)載，同時(shí)服務(wù)用戶拍照和錄像的需求。

事實(shí)上，無論是小米，還是 vivo，其研發(fā)手機(jī)影像芯片的決心都源于手機(jī)差異化競爭下的倒逼。

vivo 自研 ISP 芯片 V1 亮相，卻被蔡司鏡頭搶了風(fēng)頭

隨著智能手機(jī)更迭速度提升，以及各家手機(jī)廠商激烈競爭下催生出的新技術(shù)層出不窮，消費(fèi)者對智能手機(jī)的要求越發(fā)苛刻。尤其是在拍攝方面，“手機(jī)記錄生活”不僅早已成為習(xí)慣，記錄形式也從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移，既要求在惡劣環(huán)境下拍出盡量真實(shí)的照片，又要求拍攝的視頻畫面質(zhì)量足夠清晰。

這些要求看似性感抽象，實(shí)則足以在微觀世界完成量化，即要求影響功能在運(yùn)算密度提升的同時(shí)，保持功耗下降。過去要求手機(jī)在 1 秒鐘內(nèi)拍攝 1 幀的內(nèi)容，現(xiàn)在則要求在 1 秒鐘拍攝 30 幀的內(nèi)容。

在硬件層面，智能手機(jī)廠商通常使用 SoC 中自帶的 ISP 來應(yīng)對上述影像難題，但 SoC 往往是由高通、聯(lián)發(fā)科、三星等芯片廠商提供，對于想要打出影像差異化的手機(jī)廠商而言，一方面暫時(shí)沒有能力自研 SoC 芯片，另一方面可選項(xiàng)少，旗艦手機(jī)搭配相同的旗艦 SoC，決定權(quán)不在自己手里。

不過，當(dāng) vivo 300人研發(fā)團(tuán)隊(duì)耗費(fèi) 2 年時(shí)間研發(fā)出 V1 之后，情況就變得不一樣了，雖然 SoC 依然來自少有的幾家芯片公司，但卻有一顆自研的影像芯片與主芯片軟件算法協(xié)作，在影像差異化領(lǐng)域，少了幾分被動(dòng)。

vivo 官方介紹，V1 芯片擁有高算力、低時(shí)延、低功耗的特性，其創(chuàng)新之處在于優(yōu)化了數(shù)據(jù)在芯片內(nèi)部的儲(chǔ)存架構(gòu)和高度讀寫電路，實(shí)現(xiàn)等效 32MB 的超大緩存，而目前旗艦級桌面電腦處理器的緩存數(shù)量級為 16MB 和 24MB。V1 的讀寫速度高到 35.84Gbps，擁有1080P 60PFS 的實(shí)時(shí)降噪插幀能力。

在算法方面，V1 也有所創(chuàng)新。

比如說，拍攝夜景時(shí)，有了 V1 的協(xié)助，主芯片在低光錄像時(shí)，能夠以低功耗運(yùn)行 4K 30FPS 的 MEMC 去噪和插幀，從而提高夜景影像效果。

另外，軟件算法能夠轉(zhuǎn)移至 V1 的專用硬件電路，復(fù)雜的計(jì)算成像功能不僅存在于成片中，在默認(rèn)拍照和錄像預(yù)覽下也即可開啟。

“造”芯，實(shí)現(xiàn)與器件和算法的協(xié)同

除了 V1 影像芯片之外，vivo 在影像能力的提升上，也有更多動(dòng)作。

據(jù)了解，去年 12 月，vivo 與全球頂尖影像大廠蔡司官宣開啟戰(zhàn)略合作關(guān)系，在玻璃鏡片、光學(xué)工藝、鍍膜工藝等方面進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)器件優(yōu)化提升——而這一次，雙方的合作更進(jìn)一步。

vivo 光學(xué)器件總監(jiān)朱盼盼表示，由于手機(jī)鏡頭高度集成化，過往行業(yè)內(nèi)大部分會(huì)選擇塑膠鏡片，但塑膠材料在光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面已經(jīng)遇到瓶頸，因此 vivo 與蔡司團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多輪共同驗(yàn)證，最終選擇了超高透玻璃鏡片，以實(shí)現(xiàn)高透光率、超低色散、熱穩(wěn)定強(qiáng)的效果。

值得注意的是，相比于塑膠，玻璃鏡片在制作過程中的工藝步驟增加了 11 步，整體良率降低到 60%，成本更高。

vivo 為使影像達(dá)到更高純凈度，將這塊高規(guī)格玻璃鏡片的中心透過率提高至 95%，同時(shí)在70℃高溫下，鏡頭后焦變化量從上一代純塑鏡頭的 66um 減小到 6um，降低了 91%，熱穩(wěn)定性更強(qiáng)。

在具體的光學(xué)工藝中，vivo 采用行業(yè)先進(jìn)的 AOA 動(dòng)態(tài)光學(xué)校準(zhǔn)工藝，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整鏡頭里的部件，通過實(shí)時(shí)補(bǔ)償，調(diào)整鏡片厚度誤差和鏡片偏心誤差引起的清晰度降低問題。

另外，vivo 注重解決拍攝過程中出現(xiàn)的眩光鬼影問題，采用 SWC 鍍膜技術(shù)和 ALD 鍍膜技術(shù)降低反射率，提升影像純凈度。其中，ALD 鍍膜工藝是屬于 vivo 獨(dú)家工藝，能讓反射率直接降低 50%，均值達(dá)到 0.25%。

在算法方面，vivo 使用 AI 人臉增強(qiáng)算法補(bǔ)充更多面部細(xì)節(jié)，使用超級夜景 RAWHDR3.0 算法調(diào)整色彩，以獲得更好的亮度和影調(diào)表現(xiàn)。

vivo 自研 ISP 芯片 V1 亮相，卻被蔡司鏡頭搶了風(fēng)頭