Arm中国首款ISP处理器“玲珑”详解

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oyong522

2020-11-23 02:39:32

无论是工业还是消费领域，随着AI的发展，ISP图像信号处理的应用越来与广泛、深入。近日，安谋中国发布了首款ISP处理器：“玲珑”i3/i5，其灵活可配置的设计和出色的动态效果得到业内众多厂家的青睐与合作。本文比较深入的介绍了“玲珑”i3/i5 的架构、定位、特色与实际效果，以及知识产权与出口管制问题。

12月3日，安谋中国正式发布了全新“玲珑”多媒体产品线及其首款产品“玲珑”i3/i5 ISP 处理器。这也是安谋中国继“周易”、“星辰”、“山海”之后第 4 条自主IP产品线。“玲珑”ISP 处理器的推出，进一步完善了安谋中国在芯片设计IP领域的业务布局，更好地支撑了安谋中国赋能本土创新、支持中国芯片产业发展的战略理念。

“玲珑”ISP的研发历程

“玲珑”ISP是安谋中国历经两年多时间研发的一款多媒体产品，研发过程中，安谋中国研发团队不断地与客户进行沟通，为客户提供灵活的本地化支持，在客户不同的镜头模组、不同的场景下，帮助客户进行细致的调优工作。据悉，为了使产品实现更加专业的效果，安谋中国在深圳和上海的办公室建立了专业的图像和光学实验室，在疫情期间也不敢放慢研发进度，克服困难进口价值数百万的设备，并帮助客户进行调试。

安谋中国对多媒体产品的积极投入和探索，是源于对该领域发展的极大信心。谈到“玲珑”ISP的研发初衷，安谋中国产品研发常务副总裁刘澍表示，多媒体应用是一个相对传统的应用领域，长期以来，业界已经在音视频、图像上有很多的投入和积累。现在，该领域虽然出现了很多新兴的应用方向，但传统的多媒体应用生命力不减，也衍生出了越来越多的应用空间：一方面，大家对清晰度、图像分辨率有不断的扩展需求；另一方面，在智慧生活里，大家对摄像头、人机交互等方面的需求也越来越多。未来，多个摄像头在智能手机、网联汽车、智能驾驶等方面也是非常常见的。

大规模的图像和图形的处理需求，会给多媒体产品传统专业领域注入长期生命力，对新兴应用领域也是如此，举例来说，现在图像不光是给人看，也会给机器看，对图像和机器的交互、人和机器的交互，以及虚拟现实中对虚拟和现实图景的交互上，对不同场景的画质处理、读者感官上的处理、机器感官上的处理都有很大的不同。安谋中国相信，多媒体产品将会有长久的、更强的生命力。

“玲珑”i3/i5 系列详解及定位

“玲珑”ISP系列首先推出的是两款产品：i3/i5 ISP处理器，这两款产品分别定位轻量级和中高端，相互之间有一定的差异和依赖关系。

玲珑i5

正如此前的“周易”AI和“星辰”CPU产品线，“玲珑”ISP也强调客户的可定制、可配置化。从“玲珑”ISP（图为i5）的架构图来看，深蓝色部分为基础的硬件结构，浅蓝色部分为可配置的结构——即用户可以根据不同的场景、不同的模组、不同的应用领域，在不同的降噪手段、不同的性能特点以及成本特点上达到一定的平衡。

“玲珑”i5 ISP处理器支持非常宽动态的实施，包括支持DOL2/3、stagger2/3处理、以及传统和数字化HDR处理技术。在降噪领域，i5 ISP也实施了各种降噪手段，包括亮度降噪、色度降噪和时域降噪，特别是通过3DNR，多帧图像融合的方法，可以实现很好的降噪效果。

“玲珑”i5系列是定位中高端的ISP产品，这款产品的性能上能达到800万像素、60fps的实时处理速度，同时在台积电16nm工艺水平上综合时钟频率可以跑到600MHz，客户可以根据产品参数特点、性能特点综合实现各种不同的应用配置。

“玲珑”i3

i3系列是“玲珑”ISP中比较轻量级的，可以广泛应用于家居、AIoT领域，它的时钟综合频率是400MHz，能够达到500万像素、60fps的实时处理效果。相对来说，客户可能会更关注i3的效能和成本，但可以看到，它在宽动态的处理、降噪的处理和清晰度的处理方面，还是保持了非常高的水准。

“玲珑”ISP的特色与实际效果

1、灵活可配置

“玲珑”是一个灵活可配置的设计。由于ISP产品包含非常复杂的降噪、宽动态的处理，相对来说在各个领域上给了用户一定的选择的空间，甚至还有一些供客户定制的接口存在，这就能帮助客户达到两方面的目的：

第一、使客户的产品更具差异化。

第二、“玲珑”ISP处理器不会只针对某一两个领域，而是针对很多不同的场景、不同的传感器、不同的模组、不同的光线以及周边的环境，这些都会在特定的领域里有更大的可扩展、可定制空间，可做出非常有特色的产品。

2、优秀的动态效果

一是拥有引以为豪的宽动态效果。

WDR效果

高光抑制

二是拥有业界非常领先的各种降噪表现。

在下面的示例中可以看到在不同的噪音、光线及不同的色彩域、亮度域、时间域上的降噪效果，从而更加直观地了解产品的特色。

2级降噪效果

去紫边效果

“玲珑”IP知识产权与出口管制问题

目前“玲珑”已经申请了超过10项专利，其中有5项已经获得了批准，整个安谋中国团队是在中国国内完成的架构、定义、设计。

同时，关于产品是否会受出口管制问题，安谋中国产品研发常务副总裁刘澍谈到：“这是我们很多客户关心的一个话题，也是我们在中国做IP产品的目的。首先，因为整个进出口管制的规则是不断变化的，不光是国外有进口管制，中国也提出了进口管制的法案，所以我们的产品会经过非常详细的法律分析，我们的工程团队会不断的把我们设计的具体情况反馈给内、外部的法务部以及外部的顾问。我们的分析结果是在目前的进出口的管制规则下，不受美国进出口管制限制。规则会不断变化，所以我们也在不断地跟踪进展。我们会一直依法依规地进行数据分析、法务分析和商务合作。”