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vivo造芯:重新打响的影像军备竞赛

2021-09-15
来源:远川科技评论

  过去几年的手机市场,经历了一次摄像头上的军备竞赛。

  2014年,HTC在HTC One M8上搭载了双主镜头的Duo景深相机,2016年,华为P9和iPhone 7Plus的出现让双摄开始成为手机镜头模组的标配。随后,国内模组供应商陆续跟进双摄模组,之后,随着手机摄像头从双摄跃进到三摄甚至四摄,国内光学供应链逐步跻身国产高端机供应链。

  这次军备竞赛被舆论称为“安卓机内卷”,但表面上看是浴霸荟萃的奇葩共赏,实际上从单摄到多摄,赋予了国内光学供应商在高端机型上验证研发成果的宝贵机会——2018年3月,三星旗舰机型Galaxy S9的镜头交由舜宇光学代工。而在这之前,三星手机镜头的供应商大多是Kolen,Sekonix等韩国本土品牌。

  在消费电子领域,终端产品往往是整个产业链创新的带动者,只有终端产品采纳上游的方案,供应商的成果才有用武之地。换句话说,换句话说,只有小米愿意做奇葩的全面屏,做屏下指纹的供应商才能进步;只有华为愿意做浴霸摄像头,镜头厂商才有冲击高端的可能。

  而随着华为的市场份额因为制裁逐步萎缩,这次手机影像领域的内卷也有了逐渐偃旗息鼓的迹象。对于正在向高附加值爬坡的中国光学供应链来说,这绝不是一个好消息。

  国产手机的影像创新,需要一个新的带头人。

  01 创新:造芯运动

  不久前,vivo执行副总裁胡柏山正式对外宣布:vivo造了颗芯,名为V1,这颗影像芯片由9月9日刚刚发布的vivo X70系列首发搭载。这款自主研发的的专业影像芯片,以vivo十年前进军手机行业推出的第一款手机“V1”命名。

  不过,和我们平时经常谈及的手机SoC不同,V1是一款影像芯片,可与SoC中集成的图像信号处理器(ISP,Image Signal Process)协同使用,实现1+1>2的效果。影像是用户选购手机的重要指标之一,ISP则决定了视频,图像的成像质量。

  在手机摄像头中,镜头迎来接收光线影像;CIS芯片将镜头捕捉的光信号,转换成机器可以读懂得数字信号;ISP则用来处理图像传感器的输出数据,比如AEC(自动曝光控制),AGC(自动增益控制),AWB(自动白平衡),色彩校正等等功能的处理。

  简单来说,ISP就是影像系统中的大脑,处理视网膜(传感器)发送过来的,由眼睛(镜头)捕捉到的影像信息。

  而在手机中,ISP多被主SoC所集成,为什么一个CPU也能做的事要给ISP来做?因为ISP作为专门计算影像数据处理的单元,能效比极高,对手机这种对功耗和发热非常敏感的设备,能少一度是一度。

  另一方面,在大多数消费电子产品中,决定使用体验差异化的往往只有芯片和系统,这也是品牌获取溢价的核心。iPhone的溢价很大程度上来自封闭的iOS系统与A系列芯片,而安卓机不是高通就是联发科,自然只能在屏幕和镜头上卷的飞起。

  自研影像芯片的目的,自然也是为了在影像上实现尽可能的差异化。

  在之前的X50系列中,vivo就花重金研究出了“微云台”防抖科技,后来还引入了GN1超大底传感器,大幅增加进光量。到了X60系列,vivo引入了50mm F2.0标准镜头,进一步提高画质;去年,vivo和蔡司成立了联合实验室,一起对移动影像,人像等技术进一步研发迭代。

  V1芯片的算法升级,主要服务于手机影像中的两大重要板块:夜景和人像。

  夜景功能一直是手机影像最难啃的骨头,常规做法有两种:强行提高ISO数值,或者拉长曝光时间以增加传感器上的进光量。但前者会导致颗粒感,后者手抖就会糊,技术要求太高。

  V1新算法所做的便是针对性的优化,比如在高速处理同等计算量任务时,相比软件实现的方式,V1的专用算法使硬件电路功耗降低50%。在人像方面,vivo与蔡司持续进行研发与调教。于人像模式中内置蔡司镜头风格,深度还原蔡司经典的Biotar和Sonnar等镜头效果。

  以此次vivo推出的X70系列为例,通过蔡司光学镜头,蔡司T*镀膜,大底微云台主摄,专业影像芯片V1等加持,影像能力不仅覆盖全场景,全焦段,更从“视觉系统”本身出发,将光学器件,影像芯片与软件算法有机结合,带来更为卓越的手机影像实力和用户体验。

  该系列旗舰新品,也被vivo称之为将专业影像,旗舰性能,w88美学融会贯通的「巅峰旗舰」。从更高的维度来看,vivo入局造芯,其实是想进一步冲击高端手机市场。对于一家把影像作为核心价值点之一的手机品牌来说,如果还用通用芯片,就有点隔靴搔痒了。

  而V1对于整个手机产业链上游的意义,远远不止一块芯片那么简单。

  02 量产:产业升级的入场券

  舆论谈及中国半导体产业时,一直有两个误区:一个是认为只要攻破了技术难关就是胜利;另一个是谈及手机芯片必谈SoC。

  在半导体的很多分工环节上,技术突破往往只能解决从0到1这一步,就是“有”和“无”的问题。而从1到10,最关键的环节在于“量产”,所依赖的则往往是成本的控制,良率的提升,市场的反馈。

  中国在高科技领域并不缺少国际领先的技术,但其实现往往都有两个前提:不考虑成本,不考虑良率。

  国内电子企业的发展路径,大多从低端做起,再往高端转型。但从成果看,绝大多数公司看出货量排名是TOP3,但看营收排名基本属于others,成功的案例并不多,其原因也在于,企业在往高端爬坡的过程中,产品难以得到市场验证。

  以国内CIS芯片的突破为例,单摄时代,CIS往往是索尼一家独大,但副摄和三摄出现后,对先进工艺的要求相对更低,也让大陆的供应商能够进入终端市场,其产品能够得到终端设备的验证,实现产能与良率的逐步爬坡。

  归根结底,从低端到高端是一个爬坡的过程,其中“过程”是关键词,无论是工艺的改进,还是成本的优化,或是良率的提升,都需要供应商与品牌长期的协作与磨合。另一方面,只有品牌愿意下订单,供应商才能实现自我造血,并在这个过程中逐渐爬坡。

  在V1芯片里,vivo只参与芯片w88等前置环节,而之后的芯片流片和生产制造,都是由上游供应商来完成,这意味着上游一大批供应商都能实现自我造血,这也与vivo公司一直以来所坚持的与合作伙伴互信共赢经营理念相契合。

  另外,虽然舆论时长把半导体的突破和手机SoC的制造工艺划等号,但一个有意思的事情是,SoC已经不再是高端机型附加值最高的零部件。

  比如2019年的iPhone 11首次应用造型酷似浴霸的三摄像头,其成本高达73.5美元,超过A13芯片(64美元)和屏幕(66.5美元),成为了一部iPhone上最值钱的零部件。

  伴随着零部件价值的水涨船高,手机影像这个领域也孕育出了不少占据核心节点的公司:比如做镜头的大立光和舜宇光学,做CIS芯片的索尼,它们不但毛利率远超包括苹果在内的一众手机品牌,卡脖子能力也丝毫不逊于台积电。

  换句话说,“卡脖子”的意义不是攻克某项技术难关,而是在高附加值产业上站稳脚跟,因此,只要占住一个技术壁垒,都能获得高附加值。

  对于在手机影像领域深耕多年的vivo来说,相比华为砸钱砸人猛攻SoCw88,从研发周期更短,难度更低,对先进制程要求更低的ISP芯片入手,一步一步突破,一点一点升级,显然是一条更加实际,也更普世的道路。

  正如上文所说,“过程”是关键词。

  03 终端:创新的推力

  一直以来,大陆的两个赛道就是苹果的“芯片打包店”和“五金加工店”。而且,这两个店,生意还不怎么稳定,给了苹果不断压低毛利的机会。原本给苹果做“包身工”的大陆产业链,直到华为的高端机型崛起,才有了冲击高端的机会。

  2010年至2018年,华为的销售量增长了68倍,超越了苹果。特别是在中高端机型上,极大地冲击了苹果的领导地位。

  华为的崛起也激起了大陆的手机大战,打开了国产高端手机的市场。依托庞大的终端销量,中国大陆芯片w88领域发展迅速,不但诞生了世界前十的芯片w88巨头华为海思,整体芯片w88规模也位居世界第二。

  因此,对整个国产手机产业而言,需要有一个需求量大的终端企业来带动创新,进而,倒逼整个产业链升级。

  美国对华为终端的制裁,本质上是按住终端产品对产业创新方向的带动能力——一旦终端龙头倒下,一定会伤及整个手机产业链。

  随着华为市场份额不断萎缩,到今年第二季度,中国智能手机厂商中出货量前三位已经变成了vivo,OPPO和小米,同时,vivo也以24%的市场份额坐上了中国手机市场头把交椅。

  同一时期,长期竞争激烈的国内手机市场,一度出现了“内卷缓和”的迹象。站在整个手机产业链的视角,我们显然更希望这是一次暂时的休战。

  对于vivo来说,坐上市场份额第一,也许也意味着它需要扛起带动产业链创新升级的旗帜,从这个角度看,V1芯片的出现,也印证了这一点。

  向高端发起冲锋,这是vivo自身需要面对的命题,也是整个手机产业赋予vivo的使命。

  参考资料:

  [1] 安防行业快速发展,芯片厂商迎重要机遇,光大证券

  [2] 趁X70 系列发布前,聊聊vivo 的自研影像芯片,ZEALER

  [3] 拍照不用芯,拿什么跑赢技术长赛道?虎嗅

  [4] 推出自研ISP芯片深耕影像赛道,vivo的创新方法论成焦点,雷科技

  [5] vivo准备怎么搞芯片?品玩





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