자체 개발 칩을 향한 OPPO의 대모험: 부자들은 인내심을 가지고 있습니다

글︱ Wang Shuyi

사진︱ OPPO, 네트워크

2021 미래 기술 컨퍼런스(OPPO InnoDay 2021)에서 OPPO는 첫 자체 개발 제품을 성대하게 출시했습니다. 칩 마리아나 X(마리실리콘)

이 칩은 애플리케이션별 아키텍처(DSA)를 채택하여 이미지 처리를 궁극적으로 최적화합니다. 내부 통합 ISP 비트 폭은 20비트에 이르며, Qualcomm Snapdragon 1(ISP 비트 폭은 18비트)과 같은 경쟁 제품입니다. ), 현재 휴대폰 이미지 처리 장치 중 가장 높은 비트 폭을 달성하고 높은 비트 폭 ISP는 현재 플래그십 모델과 비교하여 Mariana X 4K 비디오 처리 효과의 라이브 시연으로 판단할 때 높은 다이내믹 레인지를 제공합니다. 대폭 개선되었습니다.

OPPO가 제공한 테스트 결과에 따르면 Mariana X는 RGB 도메인 또는 YUV 도메인에서 작동하는 기존 휴대폰 이미지 처리 알고리즘과 달리 무손실 처리를 달성했으며 기존 방법과 비교하여 8dB를 추가로 가져올 수 있습니다. RAW 도메인 처리의 신호 대 잡음비 개선, 이미지 센서 처리 링크에서 Mariana X는 RGBW Pro 모드를 지원하여 RGB 및 W 채널의 분리 처리를 실현하고 각 픽셀의 특성을 극대화합니다. RGBW 매트릭스. 이미지 센서의 크기를 그대로 유지하면 기존 방식에 비해 신호 대 잡음비가 8.6dB 향상되고 해상도도 1.7배 향상됩니다.

특히 컴퓨팅 성능에 관해 말하자면 Mariana는 이 칩의 전력 소비를 최적화하기 위해 많은 최적화 작업을 수행하여 에너지 효율 비율이 11.6 TOPS/W에 도달하게 했으며 이는 업계 선두이기도 합니다.

OPPO는 Mariana X가 TSMC의 6나노 공정을 사용하고 양산 준비를 마쳤다고 밝혔습니다. OPPO의 차세대 Find에 출시될 예정입니다.

3년 만에 수백억에서 시작

최근에는 휴대폰 기능 혁신의 주도권이 주요 칩 회사에서 전체 기계 공장으로 옮겨졌습니다. 대규모 최종 사용자와의 채널을 통해 시장에서 실제로 필요한 것이 무엇인지 이해할 수 있습니까? 이와 관련하여 주요 칩 회사의 단점이 점점 더 분명해지고 OEM이 자체 칩을 개발하려는 요구가 더욱 강해졌습니다. 애플과 화웨이의 성공 사례를 보면 국내 휴대폰 제조사들도 의욕을 갖고 있다.

하지만 휴대폰 기능이 점점 복잡해지면서 핵심 부품인 휴대폰 메인프로세서(SoC) 개발도 점점 어려워지고 있다. 현재 주력 휴대폰 프로세서는 100억 개가 넘는 집적 트랜지스터를 사용하는 등 현재 사용 가능한 가장 진보된 기술을 사용합니다. 이를 완료하려면 수천 명의 엔지니어가 2년 이상 협력해야 하며, 제조를 위해 설계 파일만 제출됩니다. 테이프아웃 비용은 IP 구매, 도구 및 장비 투자, 특허 라이센스 및 기타 비용 외에도 컨셉부터 정식 대량 생산까지, 플래그십 휴대폰의 연구 개발 비용에 도달할 수 있습니다. 프로세서 칩은 자동차를 만드는 것만큼이나 수십억 달러를 투자할 생각을 하지 않는 것이 가장 좋습니다.

OPPO는 3년 동안 투자한 500억 달러가 칩 분야에 전부 지출된 것은 아니지만, 3분의 1이 칩 자체 연구에 투자된다고 가정하면 적어도 플래그십 모바일 수준은 맞다고 밝혔다. 폰칩 연구 개발 3년 동안 수백억 투자하지 않으면 개발한 제품은 기본적으로 무투자보다 못한 셈이다.

이번 기자회견에서 Chen Mingyong은 "Mariana MariSilicon은 자체 개발 칩을 만듭니다."라고 말했습니다.

OPPO 창립자 겸 CEO Chen Mingyong

OPPO의 모험 자체 개발 칩

Mariana X에서 출시 세션과 인터뷰 중에 OPPO의 칩 제품 담당 수석 이사인 Jiang Bo는 숨이 막힐 지경이었고 매우 흥분했습니다.

Jiang Bo는 "우리 팀 구축 시간은 매우 짧고 진입점이 매우 가파르다. 솔직히 말해서 매우 어렵다. 팀 구성원 모두가 처음부터 큰 압박감을 느꼈다"고 말했다. 평범한 제품에 인재를 통합하는 것은 상대적으로 쉽지만 MariSilicon Challenges와 완벽함 추구라는 개념으로 오늘날 최고의 SOC조차도 달성할 수 없는 매우 높은 목표를 2019년에 설정했습니다(참고: ISP 비트 폭 참조). ”

OPPO 칩 제품 담당 수석 이사

Jiang Bo는 OPPO 칩 엔지니어링 팀이 매우 열심히 일하고 있으며 칩이 켜질 때마다 엄청난 압박을 받고 있다고 말했습니다. , 그것은 당연히 매우 흥미 롭습니다. 게다가 이 팀은 2019년에야 설립되었습니다. 첫 번째 팀은 6나노미터 공정을 사용했지만 마리아나 의사 결정자가 들이는 노력과 감수할 위험은 짐작할 수 있습니다.

Jiang Bo는 2019년에 출시된 MIPI(Mobile Image Transmission Interface) 인터페이스 IP의 최대 속도가 3.5Gbps에 불과하다는 점을 예로 들었습니다. 처리 속도에 적응하려면 최소 4.5Gbps가 필요합니다. 성숙한 상용 타사 IP가 없기 때문에 OPPO 팀은 6nm 프로세스에서 4.5Gbps MIPI 인터페이스를 실현하기 위해 자체 연구에만 의존할 수 있습니다. 아날로그 인터페이스 모듈의 성능을 위해서는 많은 공정 적응이 필요하며 일반적으로 시뮬레이션이 모든 시나리오를 다룰 수는 없습니다. 이전에 6nm 공정을 수행하지 않은 경우 업계에서는 먼저 Shuttle을 사용하는 것, 즉 구매하는 것이 일반적인 관행입니다. 여러 사람이 플래터에 웨이퍼를 얹어 놓습니다. 공장 테스트 엔지니어링 샘플 테이프아웃 기회) 테스트를 위해 테스트 샘플을 가져온 후 테이프아웃을 위해 설계가 웨이퍼 제조공장으로 전달됩니다. , 테스트 결과를 바탕으로 디자인을 조정합니다. 디자인과 프로세스가 확실하게 일치한 후 정식 테이프 아웃, 소위 풀 마스크 테이프 아웃이 이루어집니다.

"시간적 압박으로 인해 반복 프로세스를 완전히 취소했습니다. 이는 IP를 수행하는 동료들이 큰 압박감을 느끼고 있음을 의미합니다." Jiang Bo는 아날로그 설계 엔지니어의 높은 능력, 경험 및 책임감으로 인해 다음과 같이 말했습니다. 동시에 MIPI IP는 Mariana에 통합되었습니다.

마리아나 결국 NPU는 휴대폰의 메인 프로세서보다 훨씬 단순하다. HiSilicon의 강점으로 인해 이전에는 칩이 Huawei 휴대폰의 단점으로 간주되었으나 여러 세대를 거치면서부터 다시 돌아오기 시작했습니다. OPPO는 더 높은 출발점과 더 높은 초기 투자 강도를 가지고 있습니다. 반복 주기는 HiSilicon만큼 길지 않을 수 있지만, 이러한 칩 사람들의 통일된 신념과 전투 효율성을 통해 수천 명의 팀을 진정한 강철 군대로 구축하는 방법은 무엇입니까? 실제 성능은 OPPO 경영진이 직면하는 테스트가 될 것입니다.

칩 등 기초기술 연구개발을 다룰 때는 3, 5세대를 거쳐도 성공적인 제품을 생산하지 못할 수도 있다는 점을 인내심을 갖고 정신적으로 준비해야 한다. 다행스럽게도 천민용의 말에 따르면 그는 정신적으로 준비가 되어 있었다. Chen Mingyong은 "Mariana는 자체 개발한 칩의 어려움을 나타내는 세계에서 가장 깊은 트렌치입니다. 앞으로 얼마나 많은 어려움이 놓여 있더라도 우리는 인내하고 결코 긴장을 풀지 않을 것입니다."라고 말했습니다.

휴대폰 혁신 지배력은 OEM에 속합니다

과거에는 Apple, Huawei가 있었고 이후에는 Tesla와 OPPO가 OEM이 자체 칩을 개발하는 추세가 되었습니다. 복잡한 기능은 항상 칩 회사와 OEM 사이에 존재해 왔습니다.

반도체 기술이 막 산업화될 당시에는 독립적인 반도체 회사가 거의 없었습니다. 대부분은 내부 반도체 부서를 갖춘 시스템 제조업체(즉, 완전한 기계 제조업체)였습니다. 대표적인 대표자로는 모토로라(나중에 프리스케일에서 분사)가 있습니다. Philips(나중에 NXP에서 분사), Siemens(나중에 Infineon에서 분사) 등이 있습니다. 이들 회사의 반도체 부서에서 생산하는 칩은 이론적으로는 자체 용도로만 사용할 수 있습니다. 자신의 제품.

그러나 반도체 산업이 점차 성숙해지면서 반복적인 기술 업데이트에 필요한 투자가 계속 늘어나고 있으며, 단일 기업이 해당 투자를 유지하기가 어렵기 때문에 이들 시스템 기업의 반도체 사업부는 고객은 독립하여 시장에 있는 모든 잠재 제품에 투자하기 시작했습니다. 고객은 비용 증가를 대가로 칩의 다양성을 높여야 하는 제품을 판매하며 단일 고객 애플리케이션에 대한 성능을 최적화하기가 어렵습니다. 해당 고객을 위해 맞춤형 개발이 수행되지 않는 한. 그러나 당시에는 이러한 비용이 허용되었습니다. 따라서 1990년대부터 2010년대까지 주류 전자 제품 연구 및 개발 모델은 칩 회사의 주요 참여 및 지표를 칩 기능 및 성능을 기반으로 정의했습니다. 칩 회사에서 제공합니다. 개발 및 완전한 기계 요구 사항은 칩 회사의 제품 관리자와의 커뮤니케이션을 통해 실현됩니다.

하지만 스마트폰이 등장하면서 상황이 달라졌다. 첫째, 단일 제조업체의 출하량은 복잡한 칩 개발의 규모 요구 사항을 충족합니다. Canalys가 제공한 데이터에 따르면 상위 5개 휴대폰 제조업체는 2020년에 각각 1억 대 이상을 출하할 것이며 연간 출하량만 그럴 것입니다. 수억 달러만이 첨단 기술로 휴대폰 프로세서를 개발하기 위한 전제 조건을 충족할 수 있습니다. 휴대폰 칩 생산으로 얻는 이익은 연간 수천억 달러의 연구 개발 비용을 충당할 수 있습니다.

더욱이 휴대폰으로 대표되는 현대의 스마트기기는 기능 확장 방향이 넓고 심오하기 때문에 아무리 칩 설계업체라도 1위 완성기기 제조사만이 충분한 사용자 피드백과 기술 사전 연구를 축적할 수 있다. 많은 시스템 설계자들이 훈련을 받았기 때문에, 충분한 출하가 있어야만 달성할 수 있는 1차 완성 기계 제조업체와 유사한 설계 피드백 메커니즘을 확립하는 것은 불가능합니다. 이는 Jiang Bo가 TechSugar 등 언론과의 인터뷰에서 거듭 강조한 시스템 장점이다.

“OPPO는 단말기 제조업체로서 사용자의 문제점과 사용자 시나리오의 가치를 이해하고 있습니다. 우리는 에너지 효율성을 개선하고 효과적인 컴퓨팅 성능을 높이기 위해 애플리케이션 시나리오에 따라 해당 하드웨어 아키텍처를 조정할 것입니다. Bo 씨는 영역이 확대되는 한 휴대폰에 NPU 컴퓨팅 성능을 쌓는 것은 어렵지 않다고 말했습니다. 그러나 마리아나 수준의 칩 에너지 효율성을 달성하려면 동료들과 긴밀히 협력해야 합니다.

마리아나 . 그러나 OPPO가 핵심 기술을 개선하기로 결심하고 "녹색 언덕에 충실하고 결코 긴장을 풀지 않는" 인내심을 갖고 도움을 잊지 않고 팀에게 반복하고 성숙할 수 있는 충분한 시간을 제공하는 한 칩 기술과 터미널 기능은 미래에는 의심할 여지없이 시장을 지배할 것입니다.

마지막으로 내 개인 소셜 미디어 계정의 한 단락으로 마무리하겠습니다.