Arm 中国从 2018 年 11 月在乌镇世界互联网大会上揭开首款自研 IP “周易”面纱后，自研处理器 IP 之路是一路不回头地高速向前驶。
继周易之后，这两年来陆续看到物联网设备信息安全IP“山海”、物联网应用处理器 IP “星辰”相继问世。2020 年 12 月初，Arm 中国再度带来第四款中国本土团队自主研发的 ISP 处理器“玲珑”。
“玲珑”是一款多媒体产品线。其中，首款产品“玲珑” i3 / i5 系列 ISP 处理器是由 Arm 中国本土团队自主研发，强调降噪、清晰度和宽动态等指标上的表现，主要锁定安防监控、AIoT、智能汽车等领域的视频、图像处理工作。
Arm 中国研发常务副总裁刘澍指出，“玲珑” ISP 处理器是依照不同场景的数据处理需求，来划分为多个系列产品。
i3 系列主要针对低功耗的轻量级应用场景，支持 2K 视频处理及单路视频信号接入处理；i5 系列主打中高端市场应用，支持 4K 视频及多路视频信号接入处理。
目前，“玲珑” i3 / i5 ISP 处理器均已可向客户交付。
有关美出口管制禁令
既然强调中国本土研发，那是否会受到美国出口管制条例的钳制？
刘澍对问芯Voice 解释，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，中国也提出相关法案，所以我们的产品会经过非常详细的法律分析，由工程团队将设计的具体情况反馈给内、外部的法务部以及外部的顾问。在目前的进出口的管制规则下，这项产品不受美国进出口管制限制。未来规则若有变化，也会持续依法依规做数据和法务分析。
由于 Arm 中国积极自主研发，与“中国芯”站在同一阵线，外界也好奇除了处理器IP之外，在芯片布局是否会有进一步延伸？
刘澍表示，Arm 中国始终坚持做一个技术起点的角色，协助 IC 设计公司打造自己的芯片，不会去触碰芯片生产。
被问到 Arm 中国这次推出的“玲珑”系列，与 Arm 的 Mali 处理器之间的差异为何？
刘澍指出，Arm 的 Mali C 系列产品线也是 ISP 处理器 IP，主打的市场非常高端，例如 Mali C 系列是目前唯一通过车规认证的 ISP 产品; 而玲珑锁定的是中国市场，主要是展现多场景、高效能的特点。
由于两者都是经过 Arm Cortex 框架认证，未来使用 Arm 的 ISP 客户要转移到玲珑 ISP ，预计迁移的成本不会太高。
另一个特点是，Arm 中国做每一款处理器 IP 时，都会强调客户的可配置化、可订制性; 像是之前的“星辰” CPU 有用户自定义指令集、“周易” AIPU 会有人工自定义的算子，这款”玲珑” ISP 产品也是一样。
ISP 产品包含非常复杂的降噪、宽动态的处理，因此会在各个领域上给用户一定的选择空间，甚至还有一些客户定制的接口存在。整体来看，“玲珑”不会只针对某一两个领域，而是针对很多不同的场景、传感器、模组、光线以及周边环境。
本土团队历时两年研发
刘澍进一步分析，除了 ISP 图像处理技术之外，未来也会有 Video Codec 等技术，多媒体产品系列将和 Arm 与 Arm 中国的 CPU 系列、GPU 系列，AI 产品系列、显示产品系列成为整体系统的解决方案。
从一个视频流到 ISP 的输入，再到 GPU 的处理、VPU 解析、AI 在里的分析和运算，到最后的解析和输出，整个数据流在 SoC 里面是个非常复杂的过程，单靠一个单点产品在今天已不是对视频处理的最佳方式。
以系统的层面来看，从前端前处理到后处理，到中央的运算分析，要把它们当成一个整体来看，同时再叠加安全性、隐私性、内容管理性等特色。
刘澍指出，“玲珑”是 Arm 中国组建本土团队，历时2年多所自主研发而成的产品，主要是看中视频图像处理 ISP 被广泛应用于智能安防、AIoT、智能汽车，同时也因为看到中国 ISP 市场呈现迅猛增长、需求多样的特征。
他进一步指出，Arm 中国在深圳和上海的办公室也建立了非常专业的图像和光学实验室，价值数百万的设备也是在新冠疫情期间进口并帮助客户来进行调试的，目前已经申请了超过 10 项专利，其中有5项已经获得了批准。
过去 ISP 只会给人眼看，只关注拍照是否好看，未来摄像头是无处不在的，不光是手机拍照摄像头、车载摄像头、安防监控摄像头等各种场景都有，数量是以前的 10 倍甚至是 100 倍。因此，ARM 中国希望设计一款 ISP 来适配不同的场景。
“玲珑” ISP 系列首先推出的是两款产品，这两款产品之间有一定的差异和依赖关系。
“玲珑”的 i3 系列是针对低功耗的轻量级应用场景，i5 系列主打中高端市场应用，未来“玲珑” ISP 处理器也将以更多差异化的产品系列，追求全面覆盖市场。
中高级 ISP 为“玲珑” i5 系列：
能达到 800 万像素、60fps 的实时处理速度，在台积电 16nm 工艺水平上综合时钟频率可以跑到 600MHz。
再者，支持非常宽动态的实施，包括支持 DOL 2 / 3、stagger 2 / 3 的处理、不同帧之间的缝合和拼接、以及支持传统的 HDR 和数字化 HDR 处理技术。
在降噪领域，包括有亮度降噪、色度降噪、时域降噪，特别是通过3DNR，多帧图像融合的方法实现很好的降噪效果。
轻量级的 ISP 为“玲珑” i3 系列：
可以广泛应用于家居、AIoT 领域。它的时钟综合频率大概在 400MHz 左右，能够达到 500 万像素、60fps 的实时处理效果。
“玲珑” i3 / i5 ISP 处理器具有以下技术亮点：
• 硬件架构灵活可配置，客户可自行选配可选模块进行集成
• 多元的工作模式，可兼容线性、原始/压缩的 HDR 数据，单路及多路摄像头输入，支持超高分辨率分屏处理
• DMA 接口数据输入输出模式可配，可在 ISP 多个节点输出不同格式的数据
• 软件 API 接口丰富，图像效果调试流程简易、清晰
• 提供丰富的软硬件参考设计，如标定工具、调优工具和 MIPI 转 DVP 数字电路等
在前期市场反馈中，“玲珑” i3/i5 ISP 处理器在业界看重的宽动态处理效果和信噪比处理水平上表现优异。
Arm 中国分析，“玲珑” i3 / i5 ISP 处理器达到了像素级的局部宽动态自适应提升，并采用多尺度、多级降噪技术，以支持2D/3D自适应降噪。同时，“玲珑” i3 / i5 ISP处理器也设置了系统中断和调试接口，具有低延时、低系统带宽的特点，可对图像质量进行调优技术支持。
未来，“玲珑”ISP处理器的信号处理能力还可以与AI处理器相结合，在智能安防等领域达成AI+ISP的强大效果。
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