又一國產芯片發布！來看看馬里亞納 X到底強在哪？

又一款具有突破性的國產芯片發佈了 它是OPPO發佈的一款影像專用NPU芯片 Mary Silicon X,中文名爲馬里亞納X 首先說一下什麼是NPU 它的全稱是Neural Network Processing Unit 意思是嵌入式神經網絡處理器 主要作用是處理視頻、圖像類的海量的媒體數據 現在新發布的旗艦手機SoC內部 基本上都集成了這個東西 比如驍龍888、麒麟9000、蘋果A15 而馬里亞納X就是一個獨立於SoC之外的NPU芯片 既然現在的主流SoC內部都已經集成了NPU 那OPPO爲什麼還要做這個呢 這個問題就好比11代Intel R17內部 已經有集成顯卡了 爲什麼有的人還要給電腦安裝獨立顯卡 那肯定是英特爾的集成顯卡 滿足不了我們的需求 那OPPO發佈的這個獨立NPU芯片也是一樣 它也是爲了彌補SoC內部NPU的短板 接下來我們就來說一說 馬里亞納X有哪些突破性的東西 然後再來看看它能給我們帶來哪些新功能 馬里亞納X是一個專心專用的NPU芯片 它只負責影像 其他的功能都不會參與 比如顯示、音頻這些 馬里亞納X帶來了18TB的算力 意思是每秒鐘多少萬一次操作 18TB也就是一秒鐘可以進行18萬一次操作 作爲參考可以看一下iPhone13的A15 它的NPU算力是15TB 就NPU芯片算力來說 馬里亞納X可以說是手機上最強了 在芯片的研發上算力不是難點 因爲可以增加芯片管的數量來增加算力 但手機使用中對電量消耗和發熱是非常敏感的 所以能耗效率就顯得至關重要 比如在現有的Find X3這個芯片平臺上 運用同樣的AI降噪算法 只能做到一秒鐘兩幀的速度 但功耗卻高達1.7W 按照我們NTSC視頻的最低標準 如果要做到一秒30幀的速度 Find X3的功耗卻必須達到25.5W 這些人是不可能的 而在專爲影像而生的馬里亞納X上 高度定製化的專用設計 讓它可以做到每秒40幀的速度 此時的功耗甚至只有0.8W AI降噪模型的速度達到Find X3的20倍 能效更是達到40倍 如此高的性能和能效比 在手機的影像方面有哪些提升呢 最顯而易見的就是解決了手機的夜間攝影難題 現在的手機多數能做到的是夜間拍照 但是要拿着手機不動 然後靜靜的等待幾秒鐘才能拍一張照片 所以更不要提夜間攝像了 而馬里亞納X可以做到每秒40幀的AI降噪攝像 這是首次在4K AI HDR視頻中 實現超清夜景照片的精細畫質 視頻中的每一幀都堪比我們拍攝的照片 同時這個NPU芯片還支持20bit Ultra HDR 也就是20bit的高動態範圍圖像 目前最新的驍龍8也才支持18bit的HDR 它能覆蓋25萬比1的亮度範圍 而馬里亞納X的20bit Ultra HDR 可以覆蓋100萬比1的最大亮度範圍 也就是它的最暗和最亮的部分相差100萬倍 實時RAW計算也是馬里亞納X的一大亮點 RAW的英文意思是原始的未經加工的 對應到影像領域 RAW所代表的就是CMOS傳感器捕獲到的最原始的數據 這些RAW數據沒有經過任何的處理 它保留圖像最多的原始信息 就相當於老式相機的膠片 傳統的HDR和AI降噪的過程是這樣的 首先是CMOS傳感器捕獲最原始的RAW數據 因爲RAW數據很大而且很費算力 所以經過一定的轉化 數據就轉變成了RGB色彩編碼 然後再進一步轉化成 儲存空間更小的YUV色彩編碼 其中Y表示亮度 U和V表示的是色度 RGB和YUV都是顏色編碼方式 之所以要層層轉化 就是爲了把數據壓縮 最後在數據量最小的YUV裏面進行AI降噪和HDR 因爲這樣更節省算力 但壓縮之後會造成數據的損失 所以這樣處理下來 長片在畫質上的損失就會很明顯 馬里亞娜X的做法是實時RAW計算 也就是直接在最原始RAW裏面進行AI降噪和HDR 這就需要更高的算力 但是能耗也不能太高 如果是4K 30幀的夜景視頻要實時RAW 那將是一個更高的挑戰 馬里亞娜X的極致性能就是爲了解決這個問題 不僅僅是照片可以實時RAW 就連4K 30幀夜景視頻都不在話下 再說一下RGBW 傳統的手機配備的是RGB傳感器 而現在的OPPO配備的是定製化的RGBW傳感器 RGB傳感器只有紅綠藍三個通道 而RGBW傳感器在原來的基礎上多了一個白色通道 這樣額外增加了進光量 大幅度提升性噪比 讓暗光環境下拍出的照片質量更好 然而現在的OPPO手機的SoC雖然可以驅動這個傳感器 但是這個RGBW的潛能無法完全發揮出來 而馬里亞娜X這個專用NPU可以與這個RGBW傳感器深度耦合 讓亮度信息和色彩信息都能得到最大化利用 實現了8.6分貝性噪比和1.7倍解析力提升 最後說一下它的整體功耗 因爲SoC裏面已經集成NPU了 那我們現在再多加一顆獨立的NPU芯片 會不會帶來整體功耗的上升呢 不會的 最非功耗的HDR AI降噪等算法是在馬里亞娜X上實現之後 後面的算法裏就沒有了 因爲馬里亞娜X的能效比更高 所以整體是節省功耗的 這就是它能突破4K加20bit RAW 加AI加Ultra HDR新極限的原因 這就是Marry Silicon X