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作者：张国斌

深度揭秘全球首个移动端6nm 影像专用NPU--OPPO马里亚纳® MariSilicon X

今天，OPPO在未来科技大会上，OPPO创始人兼首席执行官陈明永正式发布了传言已久的第一颗自研芯片--马里亚纳® MariSilicon X，这是由OPPO第一个自主设计、历时3年自主研发的影像专用NPU芯片。该商标“MariSilicon”源自马里亚纳硅的英文词Mariana Silicon，由世界最深海沟马里亚纳和硅芯片两个名字演变而来，意指OPPO在芯片领域探索最深硬件科技的决心。

在2019年 OPPO INNO DAY上，陈明永曾说“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。针对OPPO自研芯片，陈明永强调：”科技公司，必须通过关键技术解决关键问题。如果没有底层核心技术，就不可能有末来。没有底层核心技术的旗舰产品,更是空中楼阁。”并表示OPPO会持续投入资源，用几千人的团队,去脚踏实地做自研芯片。

这颗采用台积电6nm工艺DSA架构的NPU将使OPPO在影像方面形成差异化能力，用AI解决了困扰手机很久的影像难题，从公布的样片来看，其暗光环境下的4K视频效果惊人！初入半导体行业的新人OPPO，发布的第一颗芯片却经验老道，刀法成熟，令人赞叹！

据悉，马里亚纳® MariSilicon X有超过30亿个晶体管，从晶体管数量来说并不是一颗很复杂的芯片，但是从6nm工艺研发来说，它具有较高的领先性，毕竟目前业界开发出6nm工艺的NPU并不多，据OPPO芯片产品高级总监姜波介绍，该芯片完全由OPPO独立开发，核心IP均自研，并且芯片做到了一次性流片成功，从其达到的算力看，其算力超过了苹果的A15，在业内具有领先性！

1、马里亚纳® MariSilicon X五大特点

据笔者看，马里亚纳® MariSilicon X有五个明显的突破点：

1、AI能效突破：该芯片18TOPs AI算力超过苹果A15；能效11.6TOPs/w，运行OPPO AI降噪模型的速度是达到Find X3 Pro（骁龙888）的20倍，能效达到40倍；

2、实现20bit Ultra HDR：马里亚纳®MariSilicon X最高支持人眼级别的20bit Ultra HDR，能覆盖100万:1的最大亮度范围，是目前行业主流HDR能力（骁龙8、天玑9000）4倍；

3、实时RAW计算：RAW域是计算影像的黄金点，马里亚纳®MariSilicon X支持20bit RAW计算，将传统只能在后处理完成的计算推向了最前端，为整个影像链路输出无损计算后的高质量数据，能带来基础画质的提升、预览即成像、三方App画质提升。

4、实现RGBW Pro能力：马里亚纳®MariSilicon X充分发挥了RGBW的更强能力，通过双链路的设计和2x RAW计算，实现7.6倍信噪比和1.7倍解析力替身。

5、独特的架构突破，关于关于OPPO的 MariSilicon X，它有两个关键词：NPU和DSA。这是最能代表这颗芯片的特点，这里简单科普一下。

NPU是Neural Networks Process Units（神经网络处理单元）的缩写，是专门用于深度学习和人工智能处理的处理器，它跟CPU、GPU的架构不同，它模仿生物神经网络而构建的，CPU、GPU处理器需要用数千条指令完成的神经元处理，NPU只要一条或几条就能完成，因此在深度学习的处理效率方面优势明显。

NPU工作原理是在电路层模拟人类神经元和突触，并且用深度学习指令集直接处理大规模的神经元和突触，一条指令完成一组神经元的处理。相比于CPU和GPU，NPU通过突触权重实现存储和计算一体化，从而提高运行效率。实验结果表明在同等功耗下NPU 的性能是 GPU 的 118 倍。

下图是CPU、GPU和NPU的对比--从下图看，NPU是不是跟人的神经元结构类似？

另一个关键词是DSA，这是一个这两年走热的名词！

DSA是Domain Specific Architecture（领域专用架构），这是两位计算机领域的大神--2017 年图灵奖获得者 John Hennessy 和 David Patterson 在 2019 年发表于 ACM 杂志上的文章《计算机架构的新黄金时代》中曾提出的概念：当摩尔定律不再适用之后，一种更加以硬件为中心的设计思路——针对特定问题和领域的架构 DSA 将会展现实力。这是一种特定领域的可编程处理器，针对特定类别的应用进行了定制。 

这两位大神是RISC指令的发明人，David Patterson更是目前最热门的RISC-V指令的发明人，我们现在最熟悉的ARM架构就是基于RISC指令集。

他们认为回顾芯片50年的发展，目前传统的通用处理器演进已经遇到了瓶颈，即便是采用多核，提升的效益并不明显，所以针对应用领域做优化的DSA架构是未来的趋势。

DSA的优点在于，可以为特定的一类应用（注意不是一种应用，而是一类）做架构优化从而实现更好的能效比。相对于通用（general purpose）处理器，DSA需要设计时考虑专用领域的特殊需求，也需要设计者能对该领域有深入的理解。

DSA主要的应用案例就是为机器学习设计的神经网络处理器以及为图像和虚拟现实设计的GPU。DSA与专用集成电路（ASIC）也不同，后者通常用于单一功能，代码很少发生变化。DSA通常称为加速器，因为与在通用CPU上执行整个应用程序相比，它们只会加速某些应用程序。此外，DSA可以实现更好的性能，因为它们更贴近应用程序的需求。

以MariSilicon X为例，采用DSA架构的这颗NPU就是为了提升影像类应用的人工智能处理器，通过AI芯片化的专芯专用，跨越传统硬件和AI算力鸿沟。

不过DSA要有好的效果必须要独立完成架构设计，如单指令多数据并行（SIMD）、更高效地内存层次结构等，这都需要设计团队在前期进行大量的论证和权衡。

姜波就曾经表示马里亚纳® MariSilicon X集成奢侈的双层存储，包括Tb级读写速度的AI专用宽带（SRAM），以及8.5GB/s的影像专用带宽，为AI的高效运算提供充分的内存读写支持。

2、OPPO为何造芯？它的成功给OPPO带来了什么？

在手机ID以及处理器平台日益趋同的情况下，手机厂商要打造差异化的产品，要向高端冲击，必须有属于自己的芯片级核心竞争力，而影像可以更直观地体现厂商的差异优势，从NPU切入让OPPO首次完成影像链路的垂直整合，有能力解决行业长期以来的影像难题，包括传感器定制化使用、三方 APP生态等。

从目前各家手机平台发展来看，ISP基本都是多通道，支持18bit，可以说ISP发展已经遭遇天花板，此外，采用传统通用平台难以整合有效算力实现影像突破，很多手机平台没有专用的NPU ，如采用OPPO Find3只能完成每秒两帧处理能力，难以处理视频影像。

近年来，华为手机影像突破就是得益于麒麟芯片有单独的NPU ，可以实现每秒近50帧的处理能力，实现影像的突破。

两年期，本土几家手机厂商都开启了造芯计划，不过每个厂商选择的方向略有不同，从效果看，OPPO的NPU打法更能有差异化的效果，OPPO NPU的使用开启了一机双芯的新玩法，让手机中高端架构差异化，可以有力的推动OPPO打造真正的高端手机。

也许这将是本土手机真正迈向高端跟国际大牌一决高下的关键之芯！

 3、OPPO 计算影像时代开篇之作

从苹果十三香电影模式爆红来看，计算影像时代已经来临，尤其是利用AI技术对视频影像进行处理将是未来十年手机影像的主流。

传统上手机SoC只对ISP以后的信息进行处理，马里亚纳® MariSilicon X利用AI技术将ISP之前的原始信息就进行处理，可以极大还原影像真实信息，这等于把最原始的图像信息率先就进行了处理。

我们知道手机摄影是一个采集事物表面反射的光转换成数字图片的过程，在这个转换过程中会有大量的信息损失。传统的影像信号处理，HDR则是在YUV里合成的，在经过RBG和YUV的转换中会损失多达75%的图像信息，整个链路最多就会损失93.75%的图像信息。姜波表示很多取巧的办法是对YUV进行处理，但OPPO选择用马里亚纳® MariSilicon X将处理节点前置在信息量100%的RAW域直接做实时计算，这样挑战很大，但RAW有更原始的信息，线性度、色彩更好，处理效果也更明显。

不过在RAW上处理上，对算法复杂度、实际相应的硬件投入各方面都会要求更高，典型场景如HDR AI 降噪，就需要有很好的训练模型对影像的原始数据做处理。据姜波介绍马里亚纳® MariSilicon X搭载了MariNet 1.0生长型神经网络，随着AI训练，效果能进化，功能可拓展，简言之，这是一个可以不断升级的影像处理器。

展望未来，我认为马里亚纳® MariSilicon X给OPPO带来了无限可能：

1、开放架构算力，接受第三方算法，可以实现更多差异化影像处理能力

2、通过产品迭代升级，可以进一步利用AI改善影像体验，巩固影像优势！

3、依托马里亚纳® MariSilicon X，OPPO的影像能力拓展到其他产品领域，如眼镜、家庭安防产品、手表等等。

语言的表达是苍白的，我们直接来看MariSilicon X加持的4K AI影像吧！如下下所示，在强逆光环境下拍照，这是所有手机拍摄的最大挑战，从样片看，MariSilicon X的加持让4K Ultra HDR保留真实细节，即便放大也有很好的对比度和细节信息！怎么样？震撼吧！

马里亚纳 MariSilicon X将于2022年第一季度在OPPO高端旗舰Find X系列新品首发搭载，以双芯时代正式开启面向未来十年的计算影像新篇章。

OPPO芯片的一小步，是本土手机计算影像的一大步！加油！OPPO！（完）

注：本文为原创文章，未经作者授权严禁转载或部分摘录切割使用，否则我们将保留侵权追诉的权利！

今日，OPPO广东移动通信有限公司（简称“OPPO”） 在INNO DAY 2021上正式推出全新一代智能眼镜Air Glass（简称“OPPO Air Glass”）。它搭载OPPO自研微型光机和前沿的Micro LED，以及定制衍射光波导技术，支持触控、语音、手势和头动操控四种交互方式。作为OPPO三年来推出的第三代智能眼镜，OPPO Air Glass的诞生标志着智能眼镜真正从玩具进化为工具。

OPPO研究院院长刘畅表示，“未来，智能眼镜将成为继手机、手表之后，个人生活中最重要的‘第三块屏幕’。我们非常高兴能够推出OPPO Air Glass，一款令消费者真正触手可及的智能眼镜。”

OPPO研究院院长刘畅正式发布OPPO Air Glass

开创性外观设计，薄如蝉翼，轻若鸿毛

OPPO Air Glass开创性地采用单目分体式设计，在OPPO设计美学和轻量化设计理念下，以曲线的运用带来极致轻灵的设计感。眼镜整体重量不到30克，镜片厚度仅1.3毫米，是目前业界最轻的单目波导眼镜，用户在佩戴时的感受和佩戴墨镜一样，大幅减少使用时的“异物感”。

OPPO Air Glass外观一体成型，将“小而美、轻而灵”气质展现得淋漓尽致。机身部分采用羽毛意象设计，整体形态轻盈，触控条巧妙地点缀其间，就像羽毛中的羽根；镜片部分突破了传统的圆形或圆矩形设计，整体成蝉翼形状，再配以渐变丝印，让外观更添轻盈感；镜身部分通体纤细，精巧的结构内堆叠了包括光机、PCB主板、触控、电池、双麦克风、扬声器等器件。

OPPO Air Glass采用开创性的单目分体式设计

自研微型光机，前沿 Micro LED 和 5片高透玻璃镜片

作为一款辅助现实工具，OPPO Air Glass在性能上丝毫不妥协。其搭载高通骁龙4100可穿戴设备平台，集成自主研发的Spark微型光机、Micro LED和定制光波导技术。其中，Spark微型光机是目前业界最小的光机，仅约等于一粒咖啡豆的体积大小；光机机体采用CNC一体成型金属，集成5片高透玻璃镜片，带来更好的散热性和稳定性，无惧使用环境对光机显示性能的影响。同时，Micro LED显示技术，使用时可以提供高达300万尼特的显示亮度，无论是在室内、室外的复杂光照条件环境中，都能提供清晰明亮的显示内容，大幅提升用户的使用体验。

OPPO Air Glass集成自主研发的Spark微型光机、Micro LED和定制光波导技术

OPPO Air Glass采用定制的衍射光波导技术，支持16灰阶和256灰阶两种显示模式，提供平均1400尼特的入眼亮度，让用户看到的图像更清晰、更明亮。此外，OPPO选用两片通透性、坚固性更出色的蓝宝石玻璃，以“夹心”结构覆盖保护波导显示区域，让整个显示区域更加坚固耐用。

OPPO Air Glass设计之初就考虑到屈光不正人群的使用需求，专门设计了两款镜框，便于视力正常和屈光不正人群使用。未来还可选配更多款式和功能的套件，满足更多场合的需求。

四种交互方式，让操控更自由

OPPO Air Glass提供四种交互方式，包括触控、语音、手势和头动操控，让用户能够根据使用习惯，自由地选择喜爱的交互方式：唤醒智能助手后，用户可通过语音进行眼镜的基础设置并使用基础功能；配对OPPO Watch时，用户可通过手掌的旋转、握拳等方式实现确认、取消以及应用卡片的切换；极具创新性的头动操控让用户只需轻轻低头，就可以打开通知信息；轻轻仰头，通知就能够收起，实现高效获取信息的新可能。

OPPO Air Glass提供包括触控、语音、头动和手势在内的四种交互方式

通过专用App，OPPO Air Glass可与支持ColorOS 11以上的手机、OPPO Watch配合使用。只需在App中选择不同应用卡片，OPPO Air Glass就能够提供来自该应用的信息通知。

丰富多样的创新应用，两大战略合作伙伴

OPPO Air Glass为用户提供丰富多样的应用卡片，包括OPPO自有应用和第三方应用，为智能眼镜实现从玩具到工具的突破性转变。自有应用包括天气查询、日程管理、健康管理等常用功能。

在自有创新应用中，智能翻译解决了不同语言间的沟通效率难题。用户只需将彼此手机配对，或开启功能后进行对话，对话内容会自动翻译后显示在眼镜视窗内，且支持双语互译。

提词器功能，则是OPPO Air Glass的亮点功能之一，能在演讲、会议等场景下，将重要信息在眼镜视窗内提示给用户，为演讲者提供了极大的便利。

OPPO Air Glass支持提词器功能

基于与百度地图的战略合作，OPPO Air Glass支持百度地图步行、骑行的导航，同时还可通过百度地图对周边环境信息进行探索。

OPPO还与中国标准化研究院人因与工效学重点实验室展开了合作，OPPO Air Glass已经通过基于实际应用场景的全功能测试，验证了长时间佩戴下的视觉舒适性与安全性。双方还联合启动“近眼显示视觉舒适性”团体标准制定项目，推动行业发展。

为推动XR产业的发展，OPPO Air Glass的SDK将全部开放，包括百度地图定制版也会集中在SDK里。

两款配色，2022年春季限量发售

OPPO Air Glass将推出两种配色，分别是银翼和黑镜，连同两款定制镜框套件，将于2022年春季面向中国市场发售。同时，OPPO还将在2022年2月，为OPPO用户提供惊喜试用。

关于OPPO

OPPO于2008年推出第一款“笑脸手机”，由此开启探索和引领至美科技之旅。今天，OPPO 凭借以Find X 和Reno系列手机为核心的多智能终端产品，ColorOS操作系统，以及 OPPO Cloud、OPPO+等互联网服务，让全球消费者尽享至美科技。超过4万名OPPO员工共同致力于为人们创造美好生活。

近期，比亚迪半导体基于先前研发成果的稳固基础上，继续整合自身优势，成功自主研发并量产1200V功率器件驱动芯片——BF1181，今年12月实现向各大厂商批量供货。

BF1181是一款磁隔离单通道栅极驱动芯片，用于驱动1200V功率器件，同时具有优异的动态性能和工作稳定性，并集成了多种功能，如故障报警，有源密勒钳位，主次级欠压保护等。BF1181还集成了模拟电平检测功能，可用于实现温度或电压的检测，并提高芯片的通用性，进一步简化系统设计，如尺寸与成本等。

为了安全可靠地使用功率器件，并实现将MCU的低压驱动信号实时控制功率器件的开启与关断，功率器件驱动芯片必不可少，它将驱动功能和各种保护功能集成于一体。可以说每个功率器件都需要一个驱动芯片——合适的驱动芯片可让电力电子系统事半功倍。

然而，我国车用功率器件驱动芯片目前主要依赖进口，此前国内基本还没有满足应用的车规级高压功率器件驱动芯片。

新能源汽车功率器件驱动芯片分布图

比亚迪半导体深耕功率半导体和集成电路领域17载，充分发挥微电子技术和电力电子技术相结合的突出优势，于2011年成功开发出600V 功率器件驱动芯片，批量应用于智能功率模块产品，并在变频家电领域得到广泛应用。

比亚迪半导体2011年已量产600V 功率器件驱动芯片

如今，自主研发的1200V驱动芯片BF1181，其应用范围更广，可应用于EV/HEV电源模块、工业电机控制驱动、工业电源、太阳能逆变器等领域。在此之前，功率器件驱动芯片因其单颗价值小，在汽车电子系统成本占比较低容易被忽略，但它在汽车电子系统中却是与功率器件并驾齐驱，在新能源汽车中发挥至关重要作用。

1200V功率器件驱动芯片——BF1181

BF1181的研发成功及批量供货，无论是在质量把控上还是技术发展上皆是极赋意义的飞跃，推动比亚迪半导体在功率器件驱动芯片领域上迈出了坚实的一大步。 此外，比亚迪半导体还实现了关键产品核心技术的自主可控，极大地带动上下游产业链并进行成果共享，促进新能源汽车关键零部件技术发展，最终推动新能源汽车产业长足发展。

来源：比亚迪半导体

Mobileye使高级辅助驾驶系统从豪华车的选配功能转变为了全球车辆的标准配置

Mobileye本月宣布，被誉为高级驾驶辅助系统（ADAS）大脑的EyeQ^® 系统集成芯片（SoC）的出货量已突破1亿片。

Mobileye庆祝EyeQ芯片出货量突破1亿片

起初，只有豪华轿车和SUV才得以配备这种能够使驾驶更安全的ADAS系统。经过Mobileye的不懈努力，基于纯视觉的ADAS系统问世，普通小轿车拥有了负担得起的计算机视觉技术。这正是Mobileye创立至今的使命所在，也正因为此，今天的ADAS安全系统才得以无处不在。

如今，大部分在产汽车都搭载了这项先进的安全技术，来自ADAS业务的销售额也占据了Mobileye过去四年总销售额的约60%。研究表明，基本的被动ADAS功能，如前防撞警告（FCW）、车道偏离警告（LDW）和盲区探测，就可以有效地减少碰撞的发生次数和事故的严重程度，而这些功能都是由Mobileye率先推出的。

发展历程：EyeQ^® 芯片出货量破亿

Mobileye让ADAS成为了一项负担得起的技术，正因为此，ADAS系统才得以从豪华车的选配功能转变为全球车辆的标准配置。而这，同样是一个值得庆祝的里程碑。

关于英特尔

英特尔（NASDAQ: INTC）作为行业引领者，创造改变世界的技术，推动全球进步并让生活丰富多彩。在摩尔定律的启迪下，我们不断致力于推进半导体设计与制造，帮助我们的客户应对最重大的挑战。通过将智能融入云、网络、边缘和各种计算设备，我们释放数据潜能，助力商业和社会变得更美好。如需了解英特尔创新的更多信息，请访问英特尔中国新闻中心newsroom.intel.cn以及官方网站intel.cn。

关于Mobileye

英特尔子公司Mobileye是高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶解决方案的全球领导者，在计算机视觉、机器学习、数据分析、定位和智慧出行方面处于领先地位。Mobileye的技术能够让乘客的出行更加安全，降低交通事故发生的风险，保护生命，并且凭借其在自动驾驶领域的技术能力革新驾驶体验。Mobileye专有的软件算法和EyeQ^® 系列芯片通过对视野进行详细分析来预见与车辆、行人、骑车人、动物、碎片和其它障碍物可能发生的碰撞。Mobileye的产品也能够探测道路标记，例如车道、道路边缘线、障碍物和类似物体；识别并辨认交通标志、方向标志和交通信号灯。使用路网信息管理™（REM™）技术，能够创建包含本地可行路线和视觉标志的路书™（RoadBook™），为自动驾驶的明天做好准备。