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海信8K AI芯片:打通超高清显示最后一个瓶颈

来源:投影时代 更新日期:2022-01-13 作者:那山那水

    “这是国内显示行业,首次单独为一款芯片,召开一次大型发布会!”面对1月11日,海信在北京重磅发布了中国首颗自研8K AI画质芯片,行业人士指出:顶配产品性能、顶配大会规格,预示着海信8K AI芯片,开启的将是一个“崭新”的时代。

    补足那个卡脖子的“短板”!

    显示系统的性能由什么决定呢?发布会上,海信指出,关键核心技术都集中在“屏”和“芯”两端。而国内屏幕产业的实力早已经今非昔比:

    例如,2021年国内大陆地区液晶屏幕产能占据全球的67%。尤其是在大尺寸彩电产能、产品品质上,更是全球领先。以海信为例,2021年其采购京东方的液晶屏幕规模高达千万片,2022年预计依然会有超过百亿价值的千万片屏幕采购量。

海信8K AI芯片:打通超高清显示最后一个瓶颈

    “屏已经实现自主可控!”这是我国显示行业的基本面貌。不仅是液晶显示、OLED显示技术,也包括激光显示技术、micro LED显示技术等方面,国内企业或者已经与国际巨头并驾齐驱,或者站在了全球的最高峰之上。包括三星、索尼,这样的全球彩电的高端品牌,也纷纷采购大量国内的显示屏幕。昔日“屏”上的有力竞争对手,例如日系和韩系彩电阵营正在成为国内屏端的“大客户”。

    但是,在屏幕崛起的同时,国内彩电业在全球高端市场依然“受制于人”:尤其是高端产品上,与索尼等品牌依然有一定的差距。其根本原因就在于“芯片”受制于人。缺乏高端的画质芯片,就无法真正在高端产品上,与海外巨头一较高下。事实上,我国显示产业在各种屏幕技术上,取得全球领先地位之后,海外彩电品牌就将“话语竞争”和“品质竞争”的“软硬实力”中心,转移到“画质芯片”上。典型的产品例如索尼的X1/XR、三星Neo量子点处理器、LG α9芯片等产品,都是各自在“外采屏幕”之后的“差异化”竞争点。

    在海信推出8K AI画质芯片之前,海信已经有连续22年彩电芯片研发历史。从1999年海信成立集成电路项目组开始,海信就早已坚定了将画质芯片作为“核心竞争力”之一的视像产业战略。2015年,海信推出的新一代架构Hi-View Pro超高清画质引擎芯片,首次打破了海外巨头对超高清4K画质芯片的垄断。

    此后5年时间海信画质芯片不断迭代。在2020年,第四代芯片成功点亮叠屏电视并实现量产。该芯片在MEMC(运动估计运动补偿)、对比度等局部画质优化功能上,已经接近甚至超越索尼等海外品牌同类产品,成为4K画质芯片中集成度最高、功能格外强大、性能非常突出的一代“神器”。

海信8K AI芯片:打通超高清显示最后一个瓶颈

    但是,与国际巨头同品质竞技不是海信的终点。显示产业的未来正在向8K进军。虽然2020年、2021年,国内8K电视销量规模不过每年十余万台,但是8K的未来价值不言而喻:毕竟2K电视、4K电视初兴之时,也不过是从每年数万台销量开始的。而海信,现在已经部署了8K LCD液晶电视、8K激光电视、8K 小间距LED商显大屏、8K医疗专业产品、8K广电监视器等众多“差异化应用和显示技术”的产品线——拥有自己的8K画质芯片“固然不是迫在眉睫”,但是却关系海信视像产业未来10年全球制高点的争夺!

    8K画质芯片的意义不仅属于海信自身。我国视听产业的下一代应用技术重点之一也是超高清。我国已经先后突破8K屏幕、5G等8K传输、广电8K业务标准等众多8K视听产业链瓶颈。这使得8K画质芯片,对于我国补足8K超高清战略的短板,也是一个必须啃下的瓶颈。

    2019年前后,海信的画质芯片研发重心就已经向未来的8K标准布局。多年技术积淀,终于在2021年底量产中国首颗全自研8K AI画质芯片,实现了下一代广电视听标准下,重大节点性技术产品的“从无到有”的跨越。同时,这款型号为HV8107的芯片,也让海信画质处理与集成技术站在了全球顶峰,让海信视像产业链和产品有了与国际巨头们在最高端、全维度一较高下的底蕴。

    真正的全自主“顶配”时代

    海信HV8107画质芯片的突出特点是“全自研”和“高性能”两大特点。该芯片的正式发布和量产,意味着民族视像产业的竞争维度“再次拔高”。对此,一定有人有疑问,在没有海信这一8K AI画质芯片之前,国内8K显示怎么做的呢?

    对此,有不同的解决方案。例如,用4块4K画质芯片,驱动一个8K屏幕,做画质优化;再例如,采购海外企业的8K画质芯片、或者采购海外企业的画质芯片IP,自己做二次开发,形成自己的8K画质芯片。其中,无论哪一个都意味着“受制于人”。其中,最典型的瓶颈是,无论是外采的4块4K芯片做顶级8K显示产品,还是外采8K画质芯片、8K画质芯片IP再二次开发,其采购到的都不是业内顶级顶配产品——比如,缺乏内置的AI画质处理技术,对此国内一些彩电品牌不得不自研或者进一步外采外挂的AI协处芯片,补足短板;或者外采的画质芯片处理性能比较低,例如不具有120HZ 8K处理能力,不得不通过外挂MEMC芯片满足更高的画质性能需求……

海信8K AI芯片:打通超高清显示最后一个瓶颈

    以上这些折中的办法,虽然可以解决8K彩电等产品的制造问题,但是无一不“从根本上还是受制于人”,并在性能上要打一定的折扣——特别是当协处理器与核心画质芯片技术不同源的时候,二者匹配度的不足必然导致性能下降。这种折中的技术方案,也极大的限制了相关企业对画质处理技术、规律和算法经验的积累和理解:毕竟别人的芯片和IP,对于使用者是一个彻底的“黑盒”。

    海信全新一代8K AI画质芯片HV8107则将彻底解决以上问题。一方面,海信自2015年开始的新一代画质芯片,就瞄准了“自主可控”的“自己掌握自己命运”的战略命题。虽然海信画质芯片,作为专用芯片,不可能从全部的底层控制和通用计算指令集和架构开始全部自己搞定,但是海信在基础路线选择上坚持“民族的和开源的”信息技术和电子技术为基础,实现了从最底层开始所有核心技术全部基于“可自主技术框架和国内先进技术”的全新一代工程平台,做到了“从根子上不受制于人”的“民族自主性”。

    同时,海信新一代画质芯片,即坚持了“通用的国际超高清标准”,也将自身对显示的理解全面融入其中。目前海信已经形成公开的芯片专利260项,秘密的商业技术更是不计其数。在HV8107上海信更是进一步创新算法、提升算力,全面拥抱未来8K显示至少10年内的基础需求,打造一款“拥有强大潜力”的基础平台型产品。

    其中,基础性能上,HV8107拥有两路CPU,分别形成两核心系统控制和四核心画质控制能力。HV8107拥有NPU AI神经元处理单元,算力达到1.2TFLOPS,在画质计算上实现强大的算力支撑,满足高性能画质优化,尤其是AI启发算法的需求;通过AI对象检测,进行高精度运动估计补偿,针对人脸进行AI检测可实现肤色提升,并能协助提升低分辨率图像到更高分辨率像素清晰度水平。HV8107内的PQ计算模块,更是实现全通路12位,内部16位的色彩计算,支持48bit色深、7897个颜色点控制,实现了精准的色彩提升;PQ计算模块还具有极致对比度、色彩精准和清晰度感知提升处理能力,支持3300+万16bit色深下的像素精确重构、平滑渐进,支持26880个分区控制,超强HDR调节对比度,显著增强画面暗部和亮部层次,将画面提升到前所未有的清晰度;PQ计算模块也内置MEMC算法技术,带来8K 120hz的运动对比度和流畅性提升。

    整体上,HV8107的性能规格和集成度都达到前所未有的高度,尤其是对AI技术的应用和8K画质的结合,带给这款海信芯片历史性的性能颠覆,让其有足够的实力去匹配广电监视、医疗显示等最顶级视像应用,并与国际巨头相似产品同台竞技。

海信8K AI芯片:打通超高清显示最后一个瓶颈

    海信8K AI画质芯片发布会上,工信部电子信息司副司长徐文立表示,海信在我国电视芯片国产化道路上已经坚定地走了20余年……此次成功研发8KAI画质芯片并实现自主研发、自主可控,消除了画质处理细分领域的所有技术壁垒,是产业链上下游协同创新的优秀案例。海信集团控股公司副总裁于芝涛则表示,“芯片是海信大显示战略的核心底层技术。全球显示产业已经从‘屏’的竞争、销量的竞争,转向‘芯’的竞争、音画品质的竞争。海信耐住寂寞22年“一芯一意”,形成了完整的全系列芯片产品,在画质赛道上形成独特优势、摆脱了同质化竞争。”

    在全球显示技术的竞争中进一步抢占画质先机、抢占前瞻标准先机、抢占未来趋势先机!”海信画质芯片的突破,用自己的努力和行动,证明了只有“创新”才能站在顶点,只有“创新”才能赢得未来的行业竞争规律,更为民族显示产业的发展带来了成功的经验和理念。借用工信部电子信息司副司长徐文立的话说,既是:期待更多的中国企业积极投身显示芯片的研发、推广和应用中,促进产业链整体水平全面提升——在我国在消费电子领域已经做到了全球规模最大,彩电出货量多年来高居全球市场第一,显示面板也做到了全球第一的背景下,早日全面实现“高端市场全球第一”!

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