解密OPPO首款6nm自研芯：一次流片成功，AI算力超苹果

解密OPPO首款6nm自研芯：一次流片成功，AI算力超苹果火影忍者乳影,何严,济南展厅设计公司, 继华为、小米、vivo推出自研芯片之后，OPPO“造芯”也迎来关键进展。 12月14日，OPPO在未来科技大会上发布首款影像专用NPU芯片——马里亚纳 MariSilicon X，采用台积电6nm先进

继华为、小米、vivo推出自研芯片之后，OPPO“造芯”也迎来关键进展。

12月14日，OPPO在未来科技大会上发布首款影像专用NPU芯片——马里亚纳 MariSilicon X，采用台积电6nm先进制程工艺，预计将于明年一季度在高端旗舰Find X系列新品首发搭载。

为何进入已经成熟的芯片产业？OPPO创始人兼首席执行官陈明永表示，如果没有底层核心技术，就不可能有未来；而没有底层核心技术的旗舰产品，更是空中楼阁。

芯片被誉为“工业粮食”，但造好芯片不是一件容易的事情，要有人、有钱、有时间积累。从2019年组建自研芯片团队，到正式推出首款6nm NPU芯片，OPPO仅用了大约三年时间。

“和传统芯片厂商比，我们组建团队时间非常短。”OPPO芯片产品高级总监姜波在接受包括搜狐科技的采访时直言，芯片团队工程师们一开始就承担了很多压力，周末基本把时间放在工作上，每个人都牺牲了很多。

6nm芯片一次流片成功并点亮

众所周知，28nm被看作是半导体先进制程与成熟制程的分界线。制程工艺越先进，芯片设计的难度和成本也更高。根据IBS数据，28nm工艺设计成本需要6290万美元，7nm和5nm则分别需要3.49亿与4.76亿美元。

在OPPO推出6nm芯片前，国产手机厂商中只有华为与台积电开展先进制程工艺合作并且量产。并且由于市面上没有任何独立6nm NPU的参考设计，马里亚纳 X从架构设计、核心IP设计、逻辑设计到物理设计均是OPPO自研。

可以说，OPPO一开始进行研发规划时，目标定得就相对较高，这对于没有芯片研发经验的企业来说是一项具有挑战性的任务。

自研芯片是一项超高投入，同时又高风险的事情。比如在流片环节，一次流片的费用或高达上亿元，一旦失败就面临着推倒重来，投入的财力和人力也付诸东流。

幸运的是，OPPO首款自研芯一次流片就成功了。姜波认为专家的经验在其中发挥了非常重要的作用，包括对时长的估计、排布。“我们整个流程按照天来算，每天哪个团队应该做什么。”

“无论是产品的性能指标、功耗指标，还是研发日程和进度，我们都在追求极致。”姜波直言道，流片成功之后，我们没有一小时延误就直接送到实验室点亮。

和传统芯片厂商相比，OPPO团队成立时间非常短，这也意味着他们需要付出更多。姜波自2019年来到OPPO，是最早一批加入芯片团队的成员。“当时在春笋大厦楼上42层办公。办公室墙上贴着‘马里亚纳’四个字，团队只有几个人。”

“每个成员一开始就承担了很多的压力。在相当长一段时间里，芯片团队工程师周末基本都在工作。”姜波表示，这颗芯片IP是自研的，前端后端、软硬件也都是自研的，这本身是个非常大的挑战。

聚焦影像，OPPO称AI算力超苹果

在这个手机行业竞争异常激烈的时代，“影像”作为核心功能，被认为是兵家必争之地。今年以来，小米和vivo分别发布自研ISP芯片，希望提升手机影像表现力。

OPPO同样聚焦影像赛道，但并没有选择做ISP，而是选择做影像专用NPU。据悉，ISP即图像信号处理器，是用来对前端图像传感器输出信号进行处理的单元。而NPU指嵌入式神经网络处理器，相比ISP多了深度学习能力。

有行业人士解释道，马里亚纳 X是一个由ISP和AI加速器组成的NPU，包含MariLumi影像处理单元和MariNeuroAI计算单元。

为何选择做影像专用NPU？姜波解释道，与其他应用场景相比，手机计算影像是对算力要求最高的环节，所以芯片优化的方向应该聚焦影像。

一般来说，高通、联发科等厂商推出的SoC中均有集成NPU，但姜波认为这种通用型NPU很难聚焦某个具体应用场景，难以针对性地对影像功能进行体验升级。

OPPO官方对比数据显示，马里亚纳 X的AI算力最高可达到18TOPs，也就是每秒/18万亿次的AI计算，而iPhone 13 Pro上的A15芯片算力为15.8TOPS。

除了算力实现飞跃，马里亚纳 X在能效方面做得也不错，实测数据为11.6TOPS/W。OPPO发现，如果用骁龙888处理4K图像的速度只有2帧每秒，功耗1.7W。有了马里亚纳X，同样的算法处理速度变成40帧每秒，功耗只有797mW，相当于功耗降低一半，性能提升了20倍。

通过集成自研的MariLumi影像处理单元，这款芯片最高支持20bit的处理位宽、20bit Ultra HDR等顶级处理能力，OPPO称是目前旗舰平台HDR能力的4倍。

抛开数据，从效果上来说，这款芯片主要改善了视频和图片拍摄的体验。比如在极夜暗光条件下，搭载该芯片的手机拍出的画面，在亮度、色彩还原度、噪点等方面有更好的改善。

当然，手机厂商自研芯片的优势到底如何还需要时间检验，毕竟传统芯片巨头也不会“坐以待毙”。

对于国内部分手机厂商自研ISP芯片技术的现象，高通在2021骁龙技术峰会上对包括搜狐科技在内的媒体表示，“高通将很快会推出新的技术，去替换这种建立在高通骁龙移动平台上基础上的技术能力。这些ISP技术能力能发挥的实际作用延续的时间不会太长。”

总的来说，无论是NPU还是ISP，研发难度远远小于SoC，外界对有更多手机厂商推出自研SoC仍满怀期待，厂商们在芯片领域的征途依旧漫长。

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