万里长征造芯路，OPPO迈出了第二步

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OPPO造芯第二步，马里亚纳Y为什么是“计算音频”？

12月14日，在OPPO INNO DAY 2022期间，OPPO正式发布了自己的第二款自研芯片：马里亚纳®️MariSilicon Y（以下简称马里亚纳Y）。

在此之前，OPPO的第一款自研芯片马里亚纳X，发布于2021年12月，是一颗主要瞄准“计算影像”领域的NPU。

而本次发布的马里亚纳Y，则是着眼于“计算音频”领域，是一款旗舰级的蓝牙音频SoC。

从X到Y，从影像到音频，从NPU到SoC，OPPO造芯的一盘大棋已经徐徐展开。

【1】

近几年来，自研芯片已经成为每一家手机大厂的兵家必争之地。

到目前为止，已经发布的自研芯片，绝大部分都集中在研发入手容易，用户需求迫切的“计算影像”领域。

但这并不意味着，其他领域没有机会。

OPPO此次率先布局的“计算音频”，正是一个极具应用潜力的方向。

首先，它有广阔的市场需求。

Luminate报告数据显示，在2022年上半年，全球流媒体音乐同比增长了24.7%，而视频流媒体播放增长了28.1%。

在中国，移动音乐用户规模更是达到了7.06亿。

同时，“计算音频”也正在越来越多领域，为用户创造前所未有的声音体验。

比如主动降噪功能，让用户可以根据所处的环境，选择声音体验是隔离外界还是开放通透。

比如空间音频创造的沉浸式体验，可以让用户在转动头部的时候，声音获得跟随的效果，实现用户与内容的独特交互。

目前，全球的科技公司和研究机构，都已经在加速下一代的计算音频探索。

比如谷歌，已经发布了全新的音频生成框架AudioLM，只需要简短的音频样本，就能学习生成逼真、高质量的语音和音乐。

在这些趋势下，传统的音频硬件已经逐渐成为短板。

比如蓝牙的传输速率。

基于强大的便捷性和低功耗优势，蓝牙是手机音频最主要的无线传输方式。

但目前的蓝牙标准，在现实环境里基本无法传输高于48kHz/24bit品质的无损音频。

同时，蓝牙耳机的播放、EQ调整、编解码等绝大部分音频计算处理，都是通过DSP（数字信号处理器）来完成，算力和功耗都无法为AI提供足够支持。

上游芯片巨头也已经意识到这些问题，并通过优化音频芯片编解码、提升无线传输速率、主控SoC向音频开放赋能等方式，强化手机音频体验；比如高通推出了S5 Gen 2和S3 Gen 2这样的独立蓝牙音频芯片。

而OPPO基于对用户需求和应用场景的深入理解，专门研发推出了马里亚纳Y，或许意味着“计算音频”将成为“计算影像”之后的下一个大潮流。

【2】

瞄准传统蓝牙音频设备的痛点，马里亚纳Y实现了三大核心突破：

针对蓝牙传输速率瓶颈：

马里亚纳Y通过自研技术，实现了12Mbps的全球最快蓝牙速率。

怎么理解这个数据呢？

目前，最新的蓝牙国际标准5.3，支持的最大理论速率仅有3Mbps。

联发科最新推出的天玑9200平台，蓝牙音频传输速率的理论峰值，也只有8Mbps。

目前，192kHz/24bit是主流音乐平台上，无损音乐的最高规格。但由于传输速率限制导致的延迟和卡顿，用户无法通过蓝牙设备来欣赏这个质量的无损音乐。

而现在，马里亚纳Y的12Mbps的传输速率，第一次让蓝牙设备可以从容传输192kHz/24bit无损音频，让用户获得最巅峰的音乐体验。

值得注意的是，据OPPO芯片产品高级总监姜波透露，马里亚纳Y中的蓝牙模块，从协议定义、架构设计、技术实现，乃至对其他低速蓝牙协议的兼容，全部都是由OPPO自研完成的。

此外，马里亚纳Y也首次采用了OPPO自研的音频编解码技术URLC，将无损压缩率首次提升至50%，并支持80Kbps～10Mbps动态码率。

这意味着，它可以用更小的体积，传输更大的无损音乐文件，并在受到外部环境的信号干扰时，也能更好地确保流畅、稳定。

针对计算音频支撑乏力:

作为首个在耳机侧集成NPU单元的蓝牙音频SoC，马里亚纳的算力堪称恐怖。

仅仅是它的NPU单元算力，就达到了超前的590 GOPS（科技杂谈注：1GOPS=每秒10亿次计算）。

此外，马里亚纳Y集成的DSP单元，算力也达到了25 GOPS，位于当前全行业性能最强之列。

一个更容易帮助我们理解的对比是，目前全球销量最高的耳机芯片，算力只有9 GOPS。

即使对比目前最先进的DSP单元，马里亚纳Y也能提供23倍以上的算力，以及16倍以上的计算能效。

这意味着，大量的计算工作可以在音频设备内实时完成，而不用在耳机与手机之间传输，从而最大限度降低延迟。

而且，面向未来更多的AI音频应用，音频设备也有了持续升级的可能。

比如，依托强大的NPU，马里亚纳Y已经首次在音频端侧实现“声音分离”技术。

该技术可以从一段完整的音频数据中，识别和分离人声或其他特定乐器的声音，并生成独立的音轨。

过去，这样的操作需要专业人士，通过多轨音频工程才能实现，而现在，AI就可以帮助用户轻松完成。

用户可以自定义修改每一条音轨的音量，在虚拟声音空间中的位置，自由定制只属于自己的全景声听感；也可以无视音频原本格式，将老音乐重新转化为立体声、环绕声或者全景声。

据OPPO透露，在目前阶段，“声音分离”最多可分离生成四条独立音轨——人声、鼓声、贝斯、其他。

但显然，这仅仅只是一个开始。

毫无疑问，有了超强的算力和先进的AI算法，马里亚纳Y有望引领一场全新的计算音频大潮。

针对功耗过高：

为了解决传统低功耗蓝牙音频芯片大量存在的性能与功耗矛盾，马里亚纳Y率先将N6RF制程工艺引入到了蓝牙芯片当中。

N6RF是目前全球最先进的射频芯片工艺，能帮助射频芯片减少33%的面积，能效提升更是高达66%。

得益于N6RF的制程，马里亚纳Y能够令音频设备在获得更高性能的同时，兼得更低的能耗和更长的续航。

【3】

就目前来看，无论马里亚纳X，还是马里亚纳Y，都令人惊艳。

在此之前，马里亚纳X以传统算法难以企及的强大能力，让实时视频首次达到了4K清晰度和实时景深计算，帮助首次搭载这颗芯片的OPPO Reno8手机收获无数好评。

现在，马里亚纳Y，也可以用一张图来总结它的颠覆：

但对于OPPO来说，它们都只是起点。

在12月14日的OPPO INNO DAY 2022上，OPPO副总裁、OPPO研究院院长刘畅表示，OPPO已经布局了三大核心底层技术：

马里亚纳是自研芯片计划，是OPPO面向未来的强劲性能心脏；

潘塔纳尔是智慧跨端系统，是OPPO与合作伙伴协同创新的共用“中间件”；

安第斯是终端智能云，是OPPO面向未来的智慧大脑和智慧服务平台。

“这三大技术是价值最高、最先进、也是难度最大的核心技术，是OPPO必须啃下的硬骨头。”刘畅说。

依托三大计划，OPPO以芯片为基础、以多端为载体、以智能云为大脑，“芯-端-云”三位一体，协同发展，从而实现算力融合与数据流转，最终带来一场“芯云一体、多端融合”的智能设备体验革命。

不久前，OPPO创始人兼首席执行官陈明永也曾公开表态：“我们必须在底层硬件上有自己的能力，最重要的就是做好芯片。”

这意味着，在OPPO的造芯路上，马里亚纳X和马里亚纳Y只是漫漫长征路上的一个起点。

对OPPO来说，这两颗芯片落地的最大价值，不仅仅在于大幅提升终端产品能力，更在于为后续的更多自研芯片趟出一条路。

研发芯片是一项投入极高、风险极大的工程。OPPO甚至特意用地球最深海沟“马里亚纳”命名其芯片计划，来体现自研芯片这项工程的艰难程度。

而两年时间，OPPO以极其强大的魄力与实力，拿出了以上两颗芯片。

其中挑战之大，真的令人震憾。

马里亚纳X虽然只是一个独立的NPU单元，但从前端设计、后端设计、IP设计、内存架构、ARM CPU设计方案、算法、到供应链流片，全部都是由OPPO自己的团队完成的。

马里亚纳Y更是直接从影像领域跨到了音频领域，从独立的NPU单元扩展到了完整的SoC，甚至直接挑战行业公认技术最先进、难度最高、风险也最高的N6RF射频工艺制程，并取得成功。

即使对有着深厚芯片开发经验的团队，这些挑战都具有极大风险。

但也正因如此，马里亚纳X和马里亚纳Y的成功完成，让OPPO团队拥有了一个完整的芯片开发体系，拥有了将先进制程工艺应用于射频系统的能力。

一个简单例子是，在马里亚纳Y中，也有NPU单元，但根据计算音频和计算影像的需求差异，它的架构、吞吐量等设计都和马里亚纳X有所差异，这也体现了OPPO对于芯片研发的理解深入。

对于以“芯云一体、多端融合”为未来目标的OPPO来说，未来从芯片到跨端系统再到云，各个体系的交互将会越来越深入紧密。

到那时，一个普通用户，在一个普通场景里的一个普通操作，可能都会同时调动马里亚纳、潘塔纳尔和安第斯的全面协同。

所以，前期对于芯片能力积累得越充分，未来构建完整体系的时候，就会越从容。

用陈明永的话来说就是，OPPO这盘棋，正在用一步步的本手积累妙手。

“好的芯片难做，我们做了，才能长期在用户体验上形成优势。这个过程不是那么轻松的，需要花时间，过程中还会有很多质疑，但我们必须保持平常心，尊重客观规律，一步一脚印走得扎扎实实。”陈明永说。