為了爭(zhēng)奪通往物聯(lián)網(wǎng)世界的船票，孫正義花了320億美元。他眼中下一個(gè)阿里巴巴，正是專注芯片設(shè)計(jì)的ARM。扼守未來的咽喉，一切代價(jià)都相當(dāng)超值。

　　日前，ARM正式發(fā)布Mali-C71圖像信號(hào)處理器（ISP），應(yīng)對(duì)汽車圖像處理所面臨的挑戰(zhàn)，包括在極端條件下對(duì)圖像進(jìn)行快速的處理和分析，符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。Mali-C71也是ARM Mali Camera系列的第一款產(chǎn)品。

　　無人駕駛汽車正在成為半導(dǎo)體先驅(qū)鏡像追逐的熱點(diǎn)，如高通推出驍龍車用處理器、三星電子與奧迪聯(lián)姻、英偉達(dá)和梅賽德斯奔馳合作等。這一次ARM來了，它將如何改變這一行業(yè)呢？

　　可怕的是，ARM在移動(dòng)領(lǐng)域似乎沒有天敵。從Cortex-A73到Mali-G71，公版架構(gòu)對(duì)于效率、性能的均衡足夠出色。ARM甚至帶來一種幻覺，似乎自研CPU、GPU都不再必要。

　　“20年內(nèi)，全球ARM架構(gòu)芯片的年出貨量將達(dá)到1萬億顆，ARM能夠立刻收集所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”。ARM還將觸手伸向物聯(lián)網(wǎng)（IoT），這一次Mali-C71瞄準(zhǔn)了無人駕駛汽車。

　　圖像信號(hào)處理器：ISP

　　圖像信號(hào)處理器（ISP）的作用正在改變，隨著每輛汽車內(nèi)攝像頭數(shù)量的增加以及傳感器融合技術(shù)變得越來越智能，ISP的功能——對(duì)原始像素進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的圖像以用于顯示，進(jìn)行編碼并由計(jì)算機(jī)視覺算法進(jìn)行進(jìn)一步處理——正在被集中到ADAS SoC之上。因此，SoC需要能管理多個(gè)攝像頭，滿足對(duì)汽車可靠性和最高級(jí)別安全性的要求。這就要求有一種既具備內(nèi)置功能安全特性，又能處理傳輸并行信號(hào)的計(jì)算機(jī)視覺處理方案。一直以來，在單一SoC上實(shí)現(xiàn)這一處理方式是難以達(dá)成的?，F(xiàn)在，這一切得以改變。

　　光線通過一層層鏡組后，由感光元件CMOS記錄，接著傳遞到ISP進(jìn)行處理。ISP的全稱是Image Signal Processor，即圖像信號(hào)處理器。而驅(qū)動(dòng)ISP運(yùn)算的那段代碼，就是ISP算法。

　　在手機(jī)攝影的應(yīng)用中，ISP負(fù)責(zé)測(cè)光、色溫測(cè)量、對(duì)焦、對(duì)焦輔助、取景、色彩控制、邊緣矯正等功能。集成于手機(jī)SoC中的ISP，其性能已普遍超過單反相機(jī)。

　　移動(dòng)平臺(tái)上的最強(qiáng)音

　　在ARM之前，圖像處理領(lǐng)域不乏體量大得多的半導(dǎo)體巨頭，如高通、三星。它們將ISP集成于SoC之中，基本上替代了獨(dú)立ISP。

　　驍龍835帶來雙14位Spectra 180 ISP，最高可支持3200萬像素的單攝像頭，或者雙1600萬像素的攝像頭。Spectra 180 ISP引入統(tǒng)一的雙攝像頭架構(gòu)，包括彩色+黑白、廣角+長(zhǎng)焦，支持混合自動(dòng)對(duì)焦，包括激光、對(duì)比、結(jié)構(gòu)光和雙相位對(duì)焦（2PD）。

　　Exynos 8895同樣搭載雙ISP芯片，一個(gè)負(fù)責(zé)高質(zhì)量呈現(xiàn)、另一個(gè)用于控制功率，最高支持前后2800萬像素?cái)z像頭，或是后置2800萬+1600萬像素的雙攝組合。

　　初生牛犢，卻一鳴驚人

　　Mali-C71的技術(shù)源自于Apical公司，ARM在去年收購了這家影像和嵌入式計(jì)算機(jī)視覺供應(yīng)商，成交價(jià)為3.5億美元。Mali-C71是Mali Camera系列的首款產(chǎn)品，支持多攝像頭+多重曝光的特性。

　　這顆ISP的理論吞吐性能達(dá)到12億像素/秒，支持4顆攝像頭實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，最高分辨率為4096×4096。因?yàn)槠噷?duì)于ISP的要求遠(yuǎn)高于消費(fèi)終端，據(jù)Strategy Analytics的預(yù)計(jì)，未來幾年內(nèi)高端汽車將裝有至多12個(gè)攝像頭。

　　汽車行駛時(shí)可能面對(duì)極限暗光、高反差場(chǎng)景等極端條件，需要Mali-C71進(jìn)行多重曝光處理，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪與合成。

　　Mali-C71具有24EV的超高動(dòng)態(tài)范圍（UWDR）。這一數(shù)值不僅碾壓高端單反的15EV動(dòng)態(tài)范圍，在某些情況下提供的細(xì)節(jié)甚至超出了人眼所能辨識(shí)的范圍。

　　全新應(yīng)用領(lǐng)域：無人駕駛汽車

　　擁有如此強(qiáng)悍的表現(xiàn)，Mali-C71需要更大的施展平臺(tái)。ARM希望將其用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），如先進(jìn)后視鏡、駕駛員疲勞檢測(cè)以及行人保護(hù)系統(tǒng)，旨在推動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。

　　Mali-C71滿足包括ISO26262、ASIL D、IEC 61508和SIL3在內(nèi)的安全標(biāo)準(zhǔn)，并將提供針對(duì)這些汽車標(biāo)準(zhǔn)的安全包。此外，它有超過300個(gè)專用故障探測(cè)電路，能夠提供低延滯和先進(jìn)的錯(cuò)誤檢測(cè)。