历时3年研发，OPPO发布首颗自研NPU芯片：马里亚纳 MariSilicon X

~ 作者 | 凌敏

自研 NPU 芯片，可能只是一个开始。

OPPO 发布首颗自研 NPU 芯片

在 12 月 14 日举行的 OPPO 未来 科技 大会 2021 上，OPPO 正式发布首颗自研 NPU 芯片马里亚纳 MariSilicon X。据 OPPO 创始人兼首席执行官陈明永介绍，该芯片经过 3 年研发，是由 OPPO 第一个自主设计、自主研发的影像专用 NPU 芯片。据悉，OPPO Find X 的下一代新品将首发搭载马里亚纳 X 芯片，并将在 2022 年第一季度发布，正式开启旗舰手机的通用平台 + 影像专用 NPU 的双芯时代。

据介绍，马里亚纳 X 采用了目前芯片行业相当先进的台积电 6nm 制程工艺，其 AI 计算单元 MariNeuro 完全由 OPPO 自研，采用 AI 芯片的新黄金架构——DSA 架构，实现了专芯专用，专注于解决用户关注的影像质量问题。

算力方面，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。值得一提的是，苹果 iPhone 13 Pro Max 上搭载的 A15 芯片算力为 15.8TOPs。

马里亚纳 X 在 AI 计算单元集成了专用的片上内存子系统，只服务于 AI 计算，最高可提供每秒万亿比特的吞吐量，是目前手机最高内存吞吐量的十倍以上，打破了“内存墙”问题。此外，马里亚纳 X 还配备独立 DDR 带宽，最高可达到 8.5GB 每秒；并在 SoC 的基础上，增加了 17% 的系统总带宽。

此外，马里亚纳 X 集成了由 OPPO 完全自研的 MariLumi 影像处理单元，支持 20bit 带宽；并支持 20bit 的 Ultra HDR 的超动态范围，是当前最先进通用平台能力的四倍。因此，其亮度比例，能够达到 100 万比 1。

OPPO 芯片产品高级总监江波表示，马里亚纳 X 具有四大技术突破：空前强大的 AI 计算能效，行业领先的 Ultra HDR、无损的实时 RAW 计算、以及最大化传感器能力的 RGBW Pro。这四大技术突破，共同构成了具有开创意义的影像专用 NPU，使得马里亚纳 X 能在满足领先的性能、完成视频 AI 实时处理的同时，还能兼顾出色的功耗控制、实现极致的能效比。

在芯片产业如此成熟的当下，OPPO 为何选择造芯？陈明永在会上表示，OPPO 造芯出于两点考虑：

OPPO 称，马里亚纳 X 是 OPPO 自研芯片的一小步，OPPO 未来会持续投入资源，用几千人的团队，去脚踏实地做自研芯片。

OPPO 造芯，早有计划

事实上，OPPO 造芯的决心早有迹象。

在 2019 年 OPPO INNO DAY 上，陈明永就曾说“要有十年磨一剑”的信念，勇于迈入研发“深水区”，构建最为核心的底层硬件技术，并表示未来三年研发总投入将达到 500 亿元。

据 36 氪此前报道， OPPO 对标芯片研发的马里亚纳计划早在 2019 年 11 月就已经出现在内部文件，项目由 2019 年 10 月成立的 OPPO 芯片 TMG（技术委员会）保证技术方面的投入，该委员会的负责人陈岩为芯片平台部的部长，此前担任 OPPO 研究院软件研究中心负责人，曾在高通担任技术总监。2020 年 1 月，Realme、一加的技术人员也加入到了芯片 TMG 的专家团。

2020 年 2 月，OPPO 的马里亚纳计划进一步为人熟知。当时，OPPO CEO 特别助理发布内部文章《对打造核心技术的一些思考》，文中提出三大计划，涉及软件开发、云，以及硬件（芯片）。文章指出，马里亚纳计划意在表明做硬件最深的能力，而这个最深的能力毋庸讳言就是做芯片的能力，做顶级芯片的能力。

“做芯片，我们实乃不得已而为之。不管是出于 OPPO 自身的差异化需求，出于用户对全场景 科技 体验的需求，还是出于手机‘软硬服’一体化的需求，即便是像高通、谷歌这么优秀的合作伙伴，都很难在现阶段支持我们的梦想。” OPPO 曾在内部文章中如此解释造芯的原因。

2020 年 5 月，《日经亚洲评论》在一份报道中称，“OPPO 正在加紧设计自己的移动芯片，包括从联发科等供应商处争取顶尖工程人才。”该报道援引知情人士消息称，OPPO 已经从其主要芯片供应商联发科聘请了数名高管，以及从紫光展锐那聘请了多位工程师，目的是在上海建立一支经验丰富的芯片团队。

据《时代 财经 》日前报道，第一手机研究院院长孙燕飙表示，OPPO 的芯片子公司泽库目前员工人数已经超过 2000 人，这意味着，泽库已经是“国内第二大芯片设计公司”，仅次于华为海思。

手机厂商齐聚自研芯片赛场

近年来，在芯片自主化的大背景下，越来越多的手机厂商开始走上自研芯片之路。

“近几年，知名手机品牌在未来展望上都有评估自研芯片的可能性，希望透过自行研发的芯片，提供消费者更贴近品牌诉求的良好体验，并由此稳固消费者的品牌忠诚度，诸如三星手机、华为手机以及苹果手机等。” 集邦咨询分析师黄郁琁曾向 InfoQ 表示，自 2019 年年中开始，受中美贸易摩擦的影响，各手机厂商都在加速这一梦想蓝图的实现。

国内方面，除刚发布自研芯片的 OPPO，华为、小米、vivo 都已在自研芯片赛道发力。

其中，华为的海思麒麟芯片最为受到关注。华为旗下芯片部门海思是中国最大的芯片设计企业，其手机所需芯片基本能实现自给自足。近几年，受美国制裁影响，华为的麒麟高端芯片在生产上遭受打击。去年，余承东曾表示，由于美国制裁，华为的麒麟高端芯片在 2020 年 9 月 15 日之后无法制造，将成为绝唱。

小米的首款自研芯片澎湃 C1 亮相于今年 3 月份。据悉，该芯片是小米首款专业影像芯片，目前已经应用在小米 MIX FOLD 上，预计后面还会有更多手机用上这款芯片。

vivo 的首款自研芯片 V1 亮相于今年 9 月份。据悉，该芯片是由 vivo 主导开发的，服务高速计算成像的专业影像芯片，是一颗全定制的特殊规格集成电路芯片。这款 V1 芯片将在 vivo X70 系列首发搭载。

而在国外，也有包括苹果、谷歌在内的多家公司聚焦在自研芯片赛道上。

从 2010 年亮相的 iPhone 4 搭载的 A4 芯片，到去年专为 Mac 打造的 M1 芯片，苹果在自研芯片道路上走得较为长远，性能实力也确实强劲。

今年 10 月，谷歌也推出了首款自研芯片 Tensor。谷歌最新推出的 Pixel6 和 Pixel6Pro 手机，搭载的正是 Tensor 芯片。

不过值得一提的是，苹果、谷歌、华为自研的都是 SoC 芯片；小米（澎湃 C1）、vivo（V1）当前自研的是 ISP 芯片；OPPO（马里亚纳 X）自研的则是 NPU 芯片。

据了解，SoC 芯片需要更长时间、高强度的资金和技术投入，而 ISP、NPU 芯片的技术难度和投入资金相对会低一些。据腾讯新闻《潜望》报道，vivo 执行副总裁、首席运营官胡柏山在接受采访时表示，“SoC 芯片投入大，行业内已有高通、MTK 等投入重资源在做。影像这一块，每个品牌都有自己的方向，而不同的方向需要不同的算法来支撑。”

知乎答主庄明浩在分析 OPPO 为何造 NPU 芯片时表示，NPU-AI 芯片是竞争热点，中国厂商的弯道超车机会可能来自于 NPU：

“每一代 CPU 和 GPU 性能提升在放缓，而与之相对应的是 AI 芯片成为新的竞争热点……相较于此前的 CPUGPU 领域，中国厂商在 NPU 领域与海外公司起点并没有差太远，这和中国 AI 厂商在过去今年的技术算法的发展以及商业落地有关，也与中国有更大的数据量级和应用场景更加相关……提及场景，中国庞大的应用场景和市场也是这一波 NPU 在国内发展迅速的核心原动力之一，而基于场景的生态构建也是 NPU 能够被大量使用的重要前提……考虑到 OPPO 手机一直以来都主打的影像功能，大概率此次 NPU 主要应用场景应该是影像相关。”

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武隆县17123964251： 闪冲安不安全啊,手机会爆吗 - ？
庾申丙泊： 1、充电必须要匹配电池的标准,否则内部的电压过大会导致电池酸液爆炸,随后电池温度过高变形,甚至着火,非常危险.所以尽量不要用闪冲.2、还有其他一些非原装充电器甚至标出1.5A和2A的电流,这不会有问题吗?答案是会,如果你的设备无法承受如此高的电流,就会出问题.当然,只要你使用的是原装配套的充电器或者是其认证的配件,就不必担心.或者直接充电脑的USB接口上充电,任何设备几乎都不会有问题.3、就算我们的设备用的充电接口都是一样的,在使用充电器前都必须确保设备额定功率可以承受充电器转换的功率,否则必然损伤电池.至于快速充电器的使用,只要保证用的是原装配套的,那就大可不必担心.

武隆县17123964251： OPPO闪充安全吗? - ？
庾申丙泊： OPPO闪充是非常安全的技术.VOOC闪充是一套非常智能和安全的充电技术,充电的过程中会实时监控电池的温度,电池的电量,接口的接触情况以及适配器和手机端的通信情况,在整个充电过程中会根据以上因素自动调整充电电流.VOOC闪充技术属于低压大电流快充,提供电流,避免了高电压在充电过程中产生的高热量,导致电池老化或带来安全隐患,而且充电速度是普通充电的4倍,真正做到了安全高效.

武隆县17123964251： oppo闪充2A充电头和线的速度如何?大约多长时间充满呢? - ？
庾申丙泊： 1,使用OPPO闪充,一个多小时左右即可充满. 2,OPPO研发的VOOC闪充技术,解决了手机用户的续航担忧.该技术由OPPO历时3年自主研发,目前拥有16项专利,采用的是安窢常促端讵得存全担户全的5V低压方案,将智能手机的最快充电速度提升了4倍. 3,OPPO闪充通过提高电流来提升充电速度,闪充机型所用的电池均采用了特殊定制的电芯,可以承受“闪充”的大电流,并不会影响电池寿命.注意一点,闪充的数据线是特有的,不能用其他手机的数据线代替.

武隆县17123964251： opporeno3pro用一段时间后充电慢怎么回事? - ？
庾申丙泊： 1、OPPO手机只有使用原装充电器才能实现闪充功能的. OPPO闪充通过提高电流来提升充电速度,闪充机型所用的电池均采用了特殊定制的电芯,可以承受“闪充”的大电流,并不会影响电池寿命.注意一点,闪充的数据线是特有的,不能...

武隆县17123964251： find7闪充会对手机电池的寿命产生影响吗,平常用什么充好 - ？
庾申丙泊： “VOOC闪充”技术是由OPPO历时3年自主研发的技术,总共历时3年,拥有16项专利,它采用的了5V低压方案,将智能手机的最快充电速度提升了4倍.电池寿命:Find 7的电池采用了特殊定制的电芯,足以承受“闪充”的大电流,电池寿命相比普通电池没有区别.平时用闪充充电器充电就可以了,闪充充电器是标配.

武隆县17123964251： OPPO手机最大的特点是什么? - ？
庾申丙泊： 优点:1、目前OPPO的智能机价格稍高的都有闪充功能,充电很快. 2、以拍照和音质为特色,拍照模式较多,满足不同人群需求. 3、外观精美,材质赞,手感不错. 4、性价比非常不错.

武隆县17123964251： OPPO闪充技术,有多少专利 - ？
庾申丙泊： VOOC闪充是OPPO独立自主研发的快速充电技术,并申请16项专利,将最快充电速度提升了4倍以上,并有无懈可击的智能全端式五级防护,是最快最安全的手机充电技术.若您还有其他的问题咨询,您可以进入OPPO企业平台向客服咨询提问喔!

武隆县17123964251： oppo的闪充技术有国际专利么 - ？
庾申丙泊： 你好,当然拥有国际专利,OPPO研发的VOOC闪充技术,解决了手机用户的续航担忧.该技术由OPPO历时3年自主研发,目前拥有18项专利,采用的是安全的5V低压方案,将智能手机的最快充电速度提升了4倍.

武隆县17123964251： OPPO手机闪充快不快 - ？
庾申丙泊： 你好,OPPO独家的VOOC闪充效果可以达到充电5分钟就能打两小时电话,30分钟可直接飙到75% 若您还有其他的问题咨询,您可以进入OPPO企业平台向客服咨询提问喔!

武隆县17123964251： oppo手机有什么专利 - ？
庾申丙泊： 截至2017年03月29日,OPPO国内专利申请公开量共10907件, 其中发明专利申请公开量9543件、实用新型授权量1136件、外观设计授权量228件、发明授权专利1060件,其中发明专利申请所占比例为86.99%.手机比较直观的专利有VOOC闪充,微缝天线等