机器之心报道
机器之心编辑部
近两年来，还没有过一款国产芯片像 V1+ 一样让人如此期待。
你有多久没换手机了？
不知何时开始，在旗舰手机的发布会上，各家厂商都会着重强调芯片的功耗调教能力。由于制程工艺停滞等原因，2022 年的手机芯片性能提升有限，甚至出现功耗持续升高的情况，旗舰手机陷入了同质化竞争的困境，销量比起往年降低了不少。
对于各家大厂来说，在硬件参数上的内卷收效越来越低。打造差异化能力的「独立自研影像芯片」是最有希望的方向。
手机自研芯片是一条高风险高回报的路，但除了华为麒麟，我们仍然很少看到自研芯片推动手机成功占领高端市场的案例。最近一段时间，vivo、OPPO、小米等国内厂商都在积极布局芯片的研发，以期在市场中拥有更高话语权。
去年 9 月，搭载自研影像芯片 V1 的 vivo X70 系列正式发布，这颗国内首款专业影像芯片历时 24 个月研发，带来的高性能、低功耗、低延时影像体验让人眼前一亮。
时间仅过去半年多，第二代芯片就要亮相了：4 月 25 日，vivo 即将发布搭载全新自研芯片 V1+ 的旗舰手机 X80 系列。
X80 系列发布之前，在一场技术沟通会上，vivo 提前向媒体披露了新一代自研芯片 V1+ 的重要信息。
这颗搭载于 X80 系列上的 vivo 自研芯片 V1+ 性能相较 V1 有了大幅提升，它具备独立运行图像处理算法的能力，还突破性地在性能与显示领域实现了大规模应用，可以有效提升游戏与视频的视觉体验，应用范围更多，效率也更高。
「vivo 自研芯片 V1+ 不仅做到了在影像层面的再次进化，还突破性地将芯片运用在性能与显示领域，做到一芯二用。」vivo 执行副总裁胡柏山说道。
硬件级计算摄影的再次升级
因为感光器件尺寸的限制，手机影像技术的发展很大程度上取决于通过 AI 算法提高相机能力的「软实力」。在手机只有一颗芯片的时代，计算摄影算法一般运行在 CPU、GPU、NPU 等通用计算单元上。这些技术引发了手机摄影能力的快速提升，但也有其缺陷：在影像处理任务中，大量算力被浪费在调度等工作上。随着手机摄影对 AI 的依赖越来越大，算力成为了限制影像进步的瓶颈。
独立芯片就是为了解决算力瓶颈问题而出现的。vivo X 系列在国产手机中的定位是移动影像领域「天花板」，毫无疑问，V1+ 在影像能力层面有着大幅的升级。
V1+ 是一块将 3D 实时立体夜景降噪、MEMC 插帧和 AI 超分（AISR）三个手机影像上最消耗性能的算法，硬件化封装到了一块集成电路里的 ASIC 芯片中。
相对于通用性更高的 CPU 和 GPU，专精化的 ASIC 芯片在完成特定任务时效率更高。升级后的 V1+ 芯片将 vivo 算法持续硬件化，通过创造性的 CPU、GPU 联合调度让整机发挥出了最佳性能。
从规格来看，vivo 将一块等效 32MB 主机级别的 SRAM（静态存储）集成在 V1+ 上实现了最高的运算效能，实际数据吞吐速度可维持在约 8GB/s，功耗降低了 72%。
基于硬件的更新，V1+ 相比上代芯片在三个方面实现了提升：支持行业全部旗舰平台，实现了更深入的精细调优，同时也将芯片的能力扩展到了更广泛的场景。
在夜景拍摄时，V1 芯片可以进行实时的 FHD 60FPS MEMC 运动预估插帧补偿，提高用户在夜景拍摄时的创作空间。V1+ 则进行了更深入的精细化调优，能实现小于 1lux（勒克斯）环境的极夜视频功能。
这是一个什么概念？我们一般室内日光灯亮度大概为 100lux，20 厘米外烛光的亮度大约是 10～15lux。V1+ 加持的 X80 系列手机能够在几乎肉眼伸手不见五指的环境中，持续拍出高帧率的清晰视频。
vivo 表示，想要在极暗环境下拍出 X80 系列所能实现的成片结果，需要强大的视频降噪算法，结合 V1+ 所特有的高速、低功耗内存管理系统，以及摄像头模组、主芯片等各方面的协调配合。这些技术大多是 vivo 自研，目前看来还没有其他品牌的机型能做到类似的效果。
此外，vivo 还把 V1+ 芯片的加持扩展到了更多镜头和应用场景上。在一些非常昏暗的环境中，前置摄像头、超广角摄像头的视频拍摄也能通过 V1+ 进行处理。
总而言之，独立芯片能为 X80 系列带来全时段、全焦段的性能加持。
同样的芯片，最强的体验
vivo 产品经理韩伯啸此前透露，vivo X80 系列会首发一项 GPU 新技术，并表示联发科团队曾进驻 vivo，双方投入 300 人，经过 350 天研发周期大幅革新了软件通路架构，将 V1+ 芯片与天玑 9000 调通，使 vivo X80 系列成为了「表现最好的天玑 9000 旗舰」。在合作调优的过程中，双方共产生了 30 余项专利。
突出的影像能力只是 V1+ 芯片功能的一半，如果说 V1 解锁了移动影像硬件级算法时代，V1+ 则与移动 SoC 配合在性能上实现了 1+1>2 的效果，其提升了天玑 9000 平台的效能，实现了移动端超分辨率等能力，还能在游戏、视频等应用中提升帧率，降低功耗，让用户在使用同一芯片时，获得更好的体验。
这并不是件容易的事——此前市面上一直没有出现独立芯片加持的联发科 SoC 旗舰机。但对于手机厂商和联发科来说，需求是显而易见的。2021 年中，联发科随天玑 1200 发布提出了「天玑开放架构」，允许手机厂商使用芯片端的底层资源，定制天玑 5G 芯片的关键特性，包括多媒体体验、AI 混合精度优化、相机处理引擎等领域。
这为今年的旗舰天玑 9000 挑战高通带来了机会。而在 X80 系列上的成功应用也让 V1+ 这块影像芯片的能力，从此增加了一个维度。
在 vivo X80 系列中，既然独立芯片具备高效的 MEMC 插帧功能，我们当然会希望 vivo 能把这种能力应用在游戏和视频上。vivo 和联发科做到了这一点，V1+ 支持游戏插帧功能，可以将多款游戏帧率实时提升到到 90-120fps，在功耗提升很小的情况下大幅提升视觉体验，解决了游戏画质和帧率的平衡。
从最近晒出的《原神》测试数据来看，最高画质下，X80 Pro 的平均帧率达到了 57.9 帧，接近满帧效果，是目前已知天玑 9000 机型里面波动最小的，且这个数据并不是用降画质、补帧等手段实现的。
通过天玑 9000 与 V1+ 的协作，X80 系列可以在大型游戏上实现高帧模式的超长时间稳帧运行。
这些新技术是否会导致手机过热，待机时间减少？通常，外挂独立芯片意味着增加功耗，但 X80 系列中情况却正好相反，通过 vivo 与联发科的合作，V1+ 在承担部分 SoC 功能的前提下提升了效率，双芯结合后整体功耗直接降低了 30%。
V1+ 还是一块高兼容性的芯片。vivo 表示，该芯片能在高通、联发科、三星等平台旗舰芯片上均实现适配。自此，vivo 成为了目前行业内唯一一家实现了自研芯片兼容多旗舰平台的移动终端厂商。
随着研发的持续投入，越来越多应用已通过 vivo 自研技术实现了体验的提升。在活动中，vivo 介绍了「记忆色全链路」等技术：通过自研的「AI 感知引擎」，手机拥有了「智能白加黑减」、「智能 AWB」能力，影像亮度准确性比传统方式提升 16%，白平衡准确性最大提升 12%。全链路技术实现了从感知、拍摄到屏幕显示的全面视觉体验增强。
手机芯片是自研技术最吸引人的一部分，vivo 还在手机的很多方面都注入了新能力。据介绍，vivo X80 系列手机还将搭载升级版微云台技术，定制超大底主摄，最高 80W 的闪充等技术。最近一段时间的 vivo，完成了一个又一个技术突破。
高端路必须是自研路
在国内的手机厂商中，vivo 虽然一直有着高销量，但人们对其技术研发的了解却相对较少。其实蓝厂的研发投入远超你的想象，以去年 12 月为基准，vivo 的研究开发人力占到了全体员工比例的 75%。
在 vivo 内部，从需求到技术，再到产品落地的设计驱动过程主要是通过「产品规划 + 技术规划 + 技术预研」的「铁三角」体系来实现：产品规划和技术规划思考 vivo 及其用户的需求，预测未来 36 个月的需求场景、对应解决方案及技术清单，将需求拆解为具体技术开发项目，最后由技术预研团队来完成任务。
这样的体系确保了 vivo 每代产品都能在复杂且高度竞争的市场中保持差异化优势，走得既快且稳。
2021 年初，vivo 的全新部门「中央研究院」正式成立。这个由 vivo 执行副总裁胡柏山亲自带队的研究机构被称为 vivo 内部的「技术灯塔」，负责长周期技术的趋势洞析与预判。在此基础上，vivo 相继建立了用户创新实验室、芯片实验室、模拟网实验室、千镜安全实验室等实验室与机构。
面向长周期的基础性研究具有更大的不确定性，需要更多投入，也会面临更大风险。但对于科技公司而言，跳出当前激烈竞争，进行战略规划和创新布局，是成长路上一道必须跨越的门槛。
在手机研发中，vivo 一直在设计、影像、系统和性能四条技术长赛道上发力，其长线创新布局现在也已经不断显现成效。最具代表性的案例正是其自研芯片。
高端产品比拼的方向从来不是堆料，而是自研技术。即将发布的 vivo X80 系列，将为我们带来久违的科技创新惊喜。
