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當(dāng)前，手機廠商自研芯片之風(fēng)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(gòu)升級到AI-ISP架構(gòu)，能夠?qū)崿F(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(lǐng)域，ISP起著至關(guān)重要的作用，其主要負責(zé)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(zhì)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(guān)系。在早些年，國產(chǎn)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(chǔ)。但隨著國內(nèi)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(yīng)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(gòu)升級到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。

事實上，隨著廠商對攝影技術(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(fù)雜的、未知的問題，卻延時較大。AI-ISP架構(gòu)結(jié)合兩者的優(yōu)勢，相當(dāng)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(gòu)，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(shù)已經(jīng)成為了手機廠商的香餑餑。

小米集團高級副總裁曾學(xué)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(lǐng)域用AI算法與硬件進行深入結(jié)合。下一代自研AI-ISP芯片，會在澎湃C1的基礎(chǔ)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(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(dāng)然，手機影像競爭愈發(fā)激烈，手機廠商們?nèi)绻x擇放棄國際巨頭而采用國內(nèi)供應(yīng)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(shè)計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)計來講，我們也確實看到一些獨立廠商為國產(chǎn)ISP芯片市場帶來的出色產(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(chǎn)品利用了安霸在圖像和AI領(lǐng)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(shù)愛芯智眸AI-ISP。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設(shè)計方式，通過將ISP中的幾個關(guān)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(guān)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(jīng)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(shù)，愛芯核心產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智慧城市、智能消費、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(yù)覽和拍攝。據(jù)了解，AX170A已經(jīng)通過國產(chǎn)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(chǎn)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(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。” 愛芯元智相關(guān)負責(zé)人介紹，“隨著產(chǎn)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(yīng)用領(lǐng)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(zé)把原始影像作做夜視和降噪處理相應(yīng)處理，以確保自動駕駛技術(shù)的可靠性；此外智慧城市升級也是對于ISP技術(shù)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(jīng)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(shù)，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(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，自研難度更是有過之而無不及。但可以肯定的是，外國芯片廠商面對國產(chǎn)芯片“自主化”的浪潮會有更多應(yīng)對舉措，而國產(chǎn)廠商也將在不斷創(chuàng)新中與之抗衡并實現(xiàn)超越。

原文標(biāo)題：手機ISP加速“AI化”升級，國產(chǎn)芯片“自主化”浪潮來襲

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