VIVO手机在2021年取得了不错的销售成绩,这背后离不开VIVO在研发上投入以及比较准确的产品定位,不是单纯的堆料。比如X系列主打影像,S系列主打拍照,iQOO系列主打游戏。而在安卓CPU最近两年表现拉垮的情况下,VIVO也在尝试使用定制化的芯片来对功能进行补充。其中2021年VIVO在其iQOO NEO5系列手机中首次使用了“独显芯片Pro”,并且很快成为了很多安卓游戏手机的标配。

vivo的独立芯片是自研的吗(揭秘VIVO独显芯片及其背后的创造者)(1)

很多不太清楚其中原理的人可能会把这个“独显芯片”想象成电脑中的独显GPU,可以提高强大的图形运算能力。其实不然,智能手机的GPU功能目前还都是作为一个模块集成进CPU里,手机的空间和散热能力还不足以支持一个独立的GPU。所以这个“独显芯片”有一点碰瓷GPU概念作为宣传噱头的意思。那么这个“独显芯片”到底是起到什么作用的呢?要解释它的作用,首先要先了解一下“帧率”这个概念。我们在所有数字屏幕包括智能手机上看到的所有视频,包括游戏,其背后实际上是由一幅幅图画组成,当这一幅幅图画以一定速度进行切换时,人眼看过去由于大脑会存在视觉残留,感觉就像是看到了连续的画面。组成视频的这一幅幅图画就叫做“帧”,英文Frame,而图画切换的速度就叫做“帧率”。 帧率一般用每秒钟显示的帧数来表示,也就是Frame per Second,缩写为fps。

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视频的背后是由一帧帧图像构成(图片来自网络)

视频的帧率越高,人眼看过去就会感觉越流畅。一般情况下,帧率低于30的话人眼就会感觉到视频卡顿,帧率达到60时会有很好的观感体验,帧率达到85以上时就超过人脑的处理极限了。因此所有视频都会追求更高的帧率来获得更真实的体验。尤其是在游戏领域。游戏主要是通过GPU的渲染能力来产生画面,当GPU足够强大时,可以产生出更高的帧率,从而让游戏的流畅度大幅提升。因此很多手机的性能测评标准就是看运行游戏时的帧率表现。根据知名游戏《原神》的评测结果,即使在中等画质情况下,安卓阵营的最新旗舰CPU骁龙8 Gen1和天玑9000跟苹果A15相比帧率仍然不稳定,整机功耗更是高出了50%

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测试结果来自自媒体“极客湾”

这两年安卓手机CPU表现拉垮,尤其在GPU部分被苹果拉开很大差距,于是厂商开始从其它方面寻找保持足够高帧率的方法,一种叫做“MEMC运动补偿”的技术开始被注意到。MEMC的英文全称是Motion Estimate and Motion Compensation,中文一般叫运动补偿。这种技术最初应用在液晶电视中,原理简单讲就是将GPU渲染好的画面进行修饰,采用专门的插帧算法,估算前后帧的运动向量,脑补中间帧,计算出游戏原始两帧画面之间的过度画面,在传两帧图像之间加插一帧运动补偿帧,这样就能将30Hz 刷新率提升至60Hz。所以,手机独显芯片的作用并不是像独显GPU那样增强画面的渲染能力,而是通过增加过度帧让游戏画面能稳定在高帧率,并且能够分担GPU的一些渲染压力和降低功耗。难怪很多玩家都称这颗独显芯片为插帧芯片。

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插帧原理(图片来自自媒体“bonjour呼呼”)

根据VIVO最新推出的IQOO NEO6手机评测效果,在开启插帧的情况下,在相同帧率玩游戏时整机功耗可以得到比较明显的降低。当然,由于不是真的去做画面渲染,而是通过算法预估来插帧,这种画面补偿仅对规则运动画面效果好(如平移),如果运动变化太大,画面有可能会出现较高的输入延迟。所以对于独显芯片的使用也是褒贬不一。不过它作为一个辅助功能,在大多数情况可以提升视频观感并且降低玩游戏时的功耗,还是让它能够逐渐被各家手机厂商所采纳。

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测试结果来自自媒体“小白测评”

最后,不得不提一下手机独显芯片背后的创造者——Pixelworks. 中文名叫逐点半导体,是一家成立于美国的上市公司。主要进行视觉处理技术的开发,持有数字图像和显示类专利逾数百项,可以为客户提供IP,半导体,软件及定制ASIC的各种方案。近些年随着手机硬件的进步,厂商对更高的视频帧率趋之若鹜,但是高帧率带来的高功耗也在不断考验手机的散热能力,Pixelworks的相关技术刚好可以帮助手机厂商来解决这些问题,Pixelworks也因此顺利挺进到手机芯片领域,甚至有人说“Pixelworks成为手机厂商最大救星”。

从手机拆解后的主板图上看,#12 就是独立显示芯片,跟上方的CPU对比可以看到它的实际尺寸要小很多。

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图片来自网络

放大后可以看到Pixelworks的logo以及产品编号PX8578

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图片来自网络

Pixelworks 2005年在上海张江成立了设计中心,可以说Pixelworks的产品背后有中国工程师的贡献。当然更希望有中国本土的公司能够进入到这一领域,毕竟国产GPU都可以打游戏了,国产的手机独显芯片应该也不远了。

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图片来自Pixelworks官网

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