從ISP到AP，手機廠商自研AP：關關難過關關過

近日，有數碼博主爆料OPPO自研的手機AP（應用處理器）將在2023年第二季度流片，第三季度量產。這也是2022年4月以來，行業人士又一次爆料OPPO自研手機AP將在2023年量產的消息。從2021年12月發布首款自研NPU，到2022年12月發布自研音頻SoC芯片，OPPO在芯片研發上可謂步履不停。

當手機的同質化競爭蔓延到高端機型，差異化、個性化發展已經成為頭部廠牌的共識，按需開發的自研芯片成為新一輪火拼對象。但是，手機AP的設計難度與專用類芯片不可同日而語，即便研發出AP，也要考慮是否集成基帶，以及從“能用”到“好用”的迭代。對于OPPO等國內手機廠商而言，芯片自研“關關難過”，但是，造芯這條路上，只有披荊斬棘，“關關難過關關過”才能“事事難成事事成”。

OPPO為何執意“造芯”？

中國手機企業現今面臨兩大關口：安卓手機同質化競爭進入飽和狀態之后如何實現差異化創新突破？蘋果一家獨大之后的高端市場如何破局？

“造芯”是這兩大關口的共同“路徑點”之一。

大眾消費者逐漸發現，在前期歷經數年的移動影像快速進階之后，近兩年已經呈現明顯放緩趨勢：大底尺寸已經接近消費者對機身厚度、重量的要求極限，超高像素對手機端的體驗提升有限，同時又會加重存儲空間要求。發布會PPT上的數據越來越漂亮，然而智能手機帶給用戶的新鮮體驗卻越來越少。

當然影像硬件還有進步空間，但相比而言用戶和產業都需要更具創意的“新解法”—— OPPO Find X5在影像工程結構上采用了鏡頭+傳感器雙重懸浮防抖，支持五軸運動補償、±3°防抖與±0.7°旋轉防抖，最終實現0.5秒安全快門與“全場景防抖”，這在隨手抓拍、暗光、視頻等用戶日常且剛需的手機拍攝場景體驗提升都很重要。

但更關鍵的是，伴隨光學硬件越來越接近手機形態的物理邊界，“計算影像”才是進入新階段的真正賽點，這應該OPPO堅定“造芯”、而且首顆就是復雜NPU影像芯片而非單純ISP的重要原因。

姜波對此表示：自研AI算法可以與自研NPU更好結合，自研ISP可支持差異化的影像運算，專用的Memory（系統緩存）、內存控制器、CPU（控制單元）、I/O數據接口（傳輸速度高達8.5GB/秒）等可以支持更好的計算影像目標實現。智能手機影像整合方面，OPPO工程師將馬里亞納X放在圖像傳感器與驍龍通用ISP之間，可以直接從原始圖像數據計算做起，從而減少過去原始數據壓縮帶來的影像信息損失及通用ISP的功耗，同時可以更加充分地發揮OPPO自研影像NPU的差異化影像能力，包括對抖音、微信等第三方APP的差異化優勢影像體驗支持。

最終馬里亞納X給OPPO帶來的影像價值也非常明顯：手機企業終于有能力對高成本定制傳感器的潛力“榨干”，并且同時將功耗與發熱控制在合理的水平之內，安卓影像也第一次有能力支持極限視頻規格：4K+20bit RAW計算+AI+Ultra HDR，為安卓計算影像樹立了全新標準。

創新減緩是智能手機進入成熟周期必然面臨的現實狀況，但創新變緩并不是沒有創新，而創新的難度增加了，對手機企業的綜合創新實力、投入意志要求更高了。因此技術創新必須進入深水區甚至是無人區，才能繼續滿足大眾用戶對移動影像這個“第一剛需”的不斷進階需求。

手機廠商自研AP：關關難過關關過

行業觀察人士指出，手機廠商自研AP有四點好處。一是降低采購成本，提升議價空間。二是提升對軟件系統的優化力度。安卓手機通常提供三年的軟件更新周期，而蘋果能提供大約五年的iOS更新。相比使用第三方處理器，自研處理器使手機廠商能夠更好地控制產品，優化對軟件的支持。三是提升手機軟硬件的協調性，實現更長的電池壽命、更好的 RAM 管理、更豐富的軟件功能、更差異化的攝影算法等。四是更好地提升用戶體驗。設計定制芯片可以優先實現品牌生態系統的特色功能，使用戶體驗對于消費者更具吸引力。

收益往往與付出成正比。手機自研AP的種種優勢，建立在更加復雜的研發過程和更高的技術門檻上。創道硬科技創始人步日欣向《中國電子報》記者表示，從NPU到AP，屬于從專用芯片到通用芯片，芯片架構更復雜、處理能力要求更高，對芯片廠商的綜合能力和技術積累要求更高。

“手機廠商要自研手機SoC，除了在芯片領域有足夠的技術實力之外，還要求自己產品的量足夠大，支撐起自研芯片的生態，目前全球也只有像蘋果、三星、華為這樣的大廠商，有這樣的技術實力和產品生態?！辈饺招勒f。

而研發AP也并不是手機處理器的終點。下一步還要考慮是外掛基帶還是研發一款整合基帶的手機SoC。集成基帶有著降低功耗、提升手機續航表現、縮小處理器整體面積等多種優勢，但集成基帶的SoC開發難度遠在AP之上，即便是已經推出了十代自研AP的蘋果，也在攻堅的路上。

芯謀研究企業服務部總監王笑龍向記者表示，手機AP的研發可以購買Arm的CPU和GPU架構再進行定制化開發，而基帶的難度更大。要開發并集成基帶，需要招募到掌握蜂窩通信的人才，且開發工作量較為飽滿，周期也相對長，包括寫協議、后期的各種場測，以及兼容各國制式等等，一般需要1500人以上的團隊規模。

即便開發出了AP與基帶整合的手機SoC,要搭載在高端機大量出貨，往往還需要持續地迭代更新和軟硬件的生態積累。王笑龍表示，手機處理器的開發需要時間積淀，從業內的先例來看，往往需要三代左右的產品迭代周期，才能從“能用”走向“好用”。

目前，加入造芯隊伍的手機廠商還有：蘋果、三星、華為、小米。其中，華為自研ISP早已落地在自己的手機系列中；小米已經發布了采用自研ISP＋自研算法的澎湃C1，具備了更精細且更先進的3A處理能力。同時還具備雙濾波器，能夠進行高低頻并行處理，數字信號處理效率提升100%?？梢灶A見的是，未來國產手機芯片市場的競爭也會愈發激烈。

目前來看，主要的智能移動設備的芯片廠商、IP提供商以及智能手機制造商都在推出自己的ISP芯片，但是ISP仍然存在著較大的技術壁壘，同時還涉及到資金、技術、市場等各個方面。