從第一顆到第二顆,OPPO的“芯”追求
距離馬里亞納 X發(fā)布時隔僅一年的時間,OPPO就在今年未來科技大會上發(fā)布了其第二款自研芯片 -- 馬里亞納 Y。和第一顆自研芯片不同:馬里亞納X是一顆具備“計算+影像”能力的專用NPU,而馬里亞納 Y則是集合了“計算+音頻+連接”能力的旗艦級藍牙音頻SoC。馬里亞納 Y突破了設(shè)計上的挑戰(zhàn),在一個Die上實現(xiàn)了“基帶、數(shù)字和射頻”的整合,為藍牙無線傳輸帶來192kHz/24bit的無損音頻體驗,更讓未來個性化音頻體驗成為可能。
從第一顆到第二顆,OPPO 自研芯片更進一步
馬里亞納?? MariSilicon Y是OPPO 首個SoC芯片解決方案,完整地負(fù)責(zé)一個藍牙音頻設(shè)備的所有功能。這不僅標(biāo)志著OPPO首次打開了連接芯片設(shè)計的新領(lǐng)域,具備了藍牙連接的軟硬件全套能力,也意味著OPPO首次具備計算+連接能力的藍牙SoC平臺設(shè)計能力。
在前代6nm的基礎(chǔ)上,馬里亞納?? MariSilicon Y更近一步拓展至 N6RF 工藝制程,代表OPPO掌握了將先進制程工藝應(yīng)用于射頻系統(tǒng)的能力,拓展了先進制程下的芯片設(shè)計專長。
更重要的,馬里亞納?? MariSilicon Y 幫助OPPO拓寬了以自研芯片為中軸的垂直整合的領(lǐng)域,在前一代自研芯片影像整合的基礎(chǔ)上,增加了藍牙連接的整合,為萬物互融奠定必備的底層連接能力。
高品質(zhì)音頻體驗的未來:無線+無損+個性化
據(jù)Luminate 2022年上半年報告顯示,全球流媒體音樂同比增長了24.7%;QuestMobile 2022上半年報告顯示,中國移動音樂用戶規(guī)模已達到龐大的7.06億。用戶在移動設(shè)備上的音頻體驗需求增長強勁,同時對于音質(zhì)的要求也越來越高。據(jù)《2022音頻產(chǎn)品使用現(xiàn)狀調(diào)研報告》顯示,61%的消費者想要比MP3更出色的音質(zhì)體驗,例如44.1kHz/16bit的CD音質(zhì)、高于96kHz/24bit的高解析音質(zhì)和192kHz/24bit無損音質(zhì)。
可以看到,近年來流媒體平臺的曲庫質(zhì)量也在迅速提升。Spotify已宣布將推出“Spotify HiFi”服務(wù),Amazon Music平臺也有數(shù)百萬首無損音頻,Apple Music已有超過7500萬首的無損音頻歌曲提供。在國內(nèi),QQ音樂已提供高解析音頻(Hi-Res)和無損音頻;網(wǎng)易云音樂也已支持CD音質(zhì)無損,并在Hi-Res專區(qū)提供96kHz/24bit規(guī)格以上的音樂。
當(dāng)前用戶已經(jīng)習(xí)慣了使用無線音頻設(shè)備,并渴望在此基礎(chǔ)上獲得無損的音頻體驗,但問題在于:目前藍牙傳輸速率不足以滿足無損音頻的高帶寬傳輸要求,無損音頻仍被困在有線設(shè)備中。
最新藍牙5.3標(biāo)準(zhǔn)中,EDR(Enhanced Data Rate)支持的理論最大速率為3Mbps,然而在實際應(yīng)用場景中受到復(fù)雜環(huán)境因素影響,往往只能發(fā)揮大約一半的實際速率(1.5Mbps),這并不能達到無損音頻的傳輸實際要求。如下圖所示,更好的無損音質(zhì)體驗往往意味著更高的音頻傳輸速率,像高解析音質(zhì)體驗的實際傳輸速率要達到2.3Mbps,而像Apple Music提供的192kHz/24bit的無損音頻,實際傳輸速率要求是2.5Mbps,當(dāng)前的市面上所有的藍牙耳機均無法支持。
除了追求高品質(zhì)無損的體驗外,計算+音頻也是近年來的一個流行趨勢。高品質(zhì)音樂體驗不僅意味著清晰度和保真度,還代表著用戶能夠獲得個性化的體驗。像蘋果在Airpods上的提供的主動降噪、通透模式、佩戴自適應(yīng)和空間音頻這些全新體驗,也深受消費者所喜愛。
但當(dāng)前音頻計算更多的是基于DSP的計算,AI并沒有真正走入計算音頻的大門。在未來隨著芯片算力提升,計算音頻將邁入以“打造個性化體驗”為主的第二階段。例如針對用戶個人的頭型和耳廓形狀,定制HRTF模型,獲得最符合個人的聽感等。
無線+無損的音頻體驗,現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實。OPPO此次最新發(fā)布的馬里亞納 Y,解決了藍牙音質(zhì)的難題,讓192kHz/24bit 無損音頻首次實現(xiàn)無線化。馬里亞納 Y內(nèi)集成的590 GPOS高算力自研NPU,也為計算音頻邁入第二階段奠定了算力基礎(chǔ)。
從圖像到音頻:OPPO的“芯”追求
“因為OPPO離消費者比較近,會對用戶痛點以及產(chǎn)品的價值主張比較清晰,所以O(shè)PPO在做一些方向選擇的時候,也更容易做決策?!苯ㄔ谌ツ旯臼最w芯片的發(fā)布會上告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察等記者。
這也正是OPPO選定計算影像作為公司自研芯片首個落地場景,進而推出MariSilicon X的原因?;诠具@種比傳統(tǒng)芯片公司更接近客戶的優(yōu)勢,OPPO把音頻市場選作了公司芯片的第二個發(fā)力點。
正如大家所看到的一樣,如果想要給過去幾年的智能手機找新的亮點。除了圖像以外,音頻毫無疑問是不能忽視的一個。因為在蘋果AirPods和AirPods Pro的帶動下,從芯片上游開始的整個產(chǎn)業(yè)鏈都圍繞著火爆的TWS進行了多輪的創(chuàng)新。除了音質(zhì)以外,包括計算音頻(目前以主動降噪和空間音頻為代表)在內(nèi)的多項特性,也成為了消費者對音頻產(chǎn)品的主要訴求。
《2022音頻產(chǎn)品使用現(xiàn)狀調(diào)研報告》也表示,超過58%的受訪者表示希望獲得高解析度或無損音質(zhì)。61%的消費者希望獲得比MP3更好的音質(zhì),包括CD音質(zhì)(44.1kHz/16bit)、高解析音質(zhì)(高于96kHz/24bit)、無損音質(zhì)。此外,有66%消費者認(rèn)為無損音質(zhì)會決定他們是否購買設(shè)備。
在計算音頻方面,隨著消費者市場的成熟和技術(shù)的發(fā)展,也開始邁入第二階段。這一階段的最大特征便是個性化。
據(jù)介紹,傳統(tǒng)上虛擬空間的渲染是基于一套預(yù)設(shè)模型,就像購買成衣西服,雖然精致,但細(xì)節(jié)處難免還會有不合身。而新一代的空間音頻,可以根據(jù)用戶個人的頭型和耳廓形狀,定制HRTF模型(Head Related Transfer Function,頭部相關(guān)傳遞函數(shù)),獲得最符合個人的聽感,就像高級定制的西服,每一處細(xì)節(jié)都為用戶的獨特身材量身定制。而隨著AI技術(shù)、環(huán)境感知、自然語義處理等諸多先進技術(shù)融入計算音頻領(lǐng)域,更具個性化的聲音體驗呼之欲出。
具體到當(dāng)前火熱的藍牙音頻,則存在幾方面的問題:
一方面,傳輸速率并不是這一無線連接技術(shù)最大的優(yōu)勢。因此即使在最新的藍牙5.3標(biāo)準(zhǔn)中,EDR(Enhanced Data Rate)支持的最大速率為3Mbps。但在真實場景的應(yīng)用中,因為現(xiàn)實信號環(huán)境等復(fù)雜因素的影像,理論值最高3Mbps的速率,往往只能發(fā)揮一半,也就是1.5Mbps的實際速率。這種量級的速度,無法承載無損音頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
另一方面,市面主流的編解碼協(xié)議有很多,常見的AAC、LDAC等格式都是有損編碼,而無損編碼格式中,F(xiàn)LAC的壓縮率是70%、ALAC的壓縮率也是70%、表現(xiàn)更好一些的L2HC壓縮率是60%。也就是說,現(xiàn)有的公有無損編解碼方案都無法滿足無線傳輸?shù)捏w積要求,因此需要一個更強壓縮能力的方案。
再者,現(xiàn)實里,復(fù)雜的信號環(huán)境對于傳輸本身有很大影響,信號太復(fù)雜時,比如手機放在口袋中,藍牙信號就會不穩(wěn)定。
面對上述問題,OPPO推出了公司自研的第二顆芯片——馬里亞納? MariSilicon Y。之所以會定義這樣一顆藍牙音頻芯片,按照姜波的說法,除了基于市場需求外,還有另外一層含義,那就是OPPO認(rèn)為端對端的連接技術(shù),是硬件能力里特別重要的基礎(chǔ)性技術(shù)。
“OPPO強調(diào)萬物互融,未來一定會在短距通信、端到端的體驗上做很多探索和改進。這顆芯片雖然尺寸小,但是我們第一次在端到端,通過私有協(xié)議實現(xiàn)了連接。這個連接的基礎(chǔ)能力是OPPO一定要建立的。”姜波告訴記者。
他進一步指出,作為系統(tǒng)廠商,OPPO有一個傳統(tǒng)芯片廠商所不具備的優(yōu)勢——對用戶場景的理解比較深刻。因此當(dāng)公司投入到一個技術(shù)方向的時候,更容易知道為什么要這樣做,從而能夠在做一些性能取舍時清晰地知道優(yōu)先級。
疊加公司團隊在這方面的深厚積累和投入,一顆科技樹點滿的馬里亞納? MariSilicon Y橫空出世。
“做芯片,從未寄希望能有奇跡”
日前,一份OPPO創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官陳明永的內(nèi)部講話被媒體報道出來。在這份講話中,他首先披露了OPPO做芯片的兩點初心:一是為用戶提供更好的體驗;二是要有自己的技術(shù)護城河。
“我們做芯片,從未寄希望能有奇跡。如果有奇跡,一朝之間就能成,那誰都可以做。正因為好的芯片難做,我們做了,才能長期在用戶體驗上形成優(yōu)勢。這個過程不是那么輕松的,需要花時間,過程中還會有很多質(zhì)疑,但我們必須保持平常心,尊重客觀規(guī)律,一步一腳印走得扎扎實實。同時,保持長期樂觀和短期謹(jǐn)慎。無論未來出現(xiàn)什么情況,OPPO做芯片這件事都很有意義?!标惷饔涝谥v話中強調(diào)。
姜波也告訴記者,OPPO自研芯片并不是要取代誰,公司所堅持的是會持續(xù)探索,希望能給大家打來更多更有價值的東西。OPPO現(xiàn)在已經(jīng)建立了超過2000人的芯片團隊,用十年磨一劍的心態(tài)去做芯片。
在他看來,從MariSilicon X到MariSilicon Y的演進,不但體現(xiàn)了公司芯片團隊對終端應(yīng)用了解的深入。同時,這也讓芯片隊員積累了更多技術(shù),為公司推出下一代芯片做好了更充分的準(zhǔn)備。
以在馬里亞納? MariSilicon Y上采用的N6RF工藝為例,在前代6nm的基礎(chǔ)上,OPPO進一步拓展到了更先進的工藝,讓公司具備了拓展先進制程下芯片設(shè)計的專長。這個工藝和芯片也代表著OPPO掌握了將先進制程工藝應(yīng)用于射頻系統(tǒng)的能力,讓公司擁有了在未來創(chuàng)造更多可能的底氣。
“研發(fā)這顆芯片就是做射頻的探索,這是我們很重要的起始點,這顆芯片的基帶部分、數(shù)字部分和射頻部分合在一起的確帶來了一些設(shè)計上的挑戰(zhàn),但這個挑戰(zhàn)正是將來在做其他的芯片也要克服的東西,我們也比較好地克服了?!苯ㄕf。
他同時指出,從這顆芯片開始,OPPO拓寬了以自研芯片為中軸的垂直整合領(lǐng)域,在前一代自研芯片影像整合的基礎(chǔ)上,增加了藍牙連接的整合,為萬物互融奠定必備的底層連接能力?!?/span>
“我們始終保持著一顆循序漸進的平常心,在自研芯片的道路上尊重客觀規(guī)律,隔絕外界的壓力,不妄想彎道超車,堅信長期主義,做好了十年磨一劍的準(zhǔn)備。不需要像傳統(tǒng)芯片廠商過多考量成本,我們自研芯片不被營收壓力所限,甚至可以不計成本地投入技術(shù)研發(fā)和芯片堆料,為用戶創(chuàng)造真正的驚喜和價值?!苯◤娬{(diào)。
