罗轶:突破“卡点”技术,打造移动影像“芯”实力

2023-11-03 来源:深圳新闻网

深圳新闻网2023年11月3日讯(记者 曾甜)为庆祝第7个“深圳人才日”,展现新时代宝安人才精神风貌,充分发挥优秀人才的示范引领作用,宝安区委组织部(区人才工作局)推出《宝安人才风采录2023》,讲述各领域优秀人才在宝安的创新创业故事,传播人才好声音,传递人才正能量。本篇采访对象为维沃移动通信(深圳)有限公司预研工程师罗轶。

人才之问:海外求学11年,他为何选择归国?他是如何与vivo结缘的?芯片研发遇到问题,他是如何解决的?

人才简介:截至目前,研发成果已发表于集成电路领域顶级杂志《IEEE固态电路杂志》、顶级会议“VLSI电路与技术研讨会”;申请并获得多项CMOS图像传感器相关发明专利。作为图像传感器芯片领域的专家,赋能公司CMOS图像传感器设计与深度制定。结合消费者的心理认知和仿生原理,开发出给消费者带来强烈视觉感知的影像技术。


2023年7月底,维沃移动通信有限公司(以下简称“vivo”)发布了全新一代V3自研影像芯片。该芯片首次采用6纳米制程技术,实现了更全面的移动端影像场景覆盖。在V3芯片的加持下,手机在降低功耗的同时显著提升了算法效果,让手机拍摄4K电影人像视频成为了可能。

“设计、影像、系统、性能”是vivo在2019年开始确立发展的4条长赛道,其中通过影像方面一系列的创新与研发,vivo的手机产品、影像产品已经在行业内独树一帜。而从事CMOS 图像传感器芯片相关预研工作的罗轶,便是背后的工程师之一。

海外求学 毕业归国

2009年,背包男孩罗轶踏上加拿大留学之旅,带着心中的向往与未知的目标,开始了漫长的离乡求学路。此后的11年里,罗轶相继拿到了本科、硕士、博士学位,并在加拿大一家芯片公司从事芯片设计工作。芯片设计行业历经数十年发展,在北美已经是一个非常成熟的行业,但在中国却是新兴行业,拥有着无限的可能。

罗轶参与2018年ISSCC(IEEE国际固态电路会议)会议上.

国产芯片研究虽然取得了一定的进展,但在高端芯片设计方面差距仍然比较明显。同时,人工智能等新兴行业迅猛发展,对算力及机器视觉的需求大幅增加。高端芯片设计人才的短缺,以及核心技术的缺失,仍然制约着国产芯片的高质量发展。

适逢国产高端芯片发展亟需突破,“要为国家的芯片行业发展贡献自己的力量”,怀揣理想,2020年罗轶毅然决然地踏上归国的飞机。

携手并肩 逐光而行

自2019年开始,vivo发力影像,致力于在影像方面实现高端化突破。为布局影像赛道,vivo不设研发投入上限,与百年光学巨头蔡司联合建立影像实验室,其研发中心覆盖东莞、深圳、西安、杭州等地。其中,深圳研发中心便位于宝安区中心。博士期间主攻智慧CMOS传感器技术研发的罗轶,正是vivo建立影像新团队所亟需的人才。

2020年10月,加入vivo之后,罗轶在vivo器件开发部担任CMOS图像传感器研发工程师,负责摄像头芯片的预研和规划,团队同时负责vivo手机摄像头器件的研发和预研工作。

影像是一种连接多学科的复杂技术创新。而移动影像技术的发展,是光学、材料、算力、算法、智能化场景感知等跨领域的软硬件深度融合的过程。如何保证移动影像与其他芯片、系统相互协调,是罗轶在研发过程中需要解决的最大难题。这往往涉及一场又一场会议与无期限的讨论。

vivo 算法矩阵。

2022年vivo正式推出X80系列手机,搭载自研专业影像芯片V1+、蔡司T*光学镜头、全球首发索尼IMX866 RGBW大底传感器等。其中,RGBW滤光片是vivo首次采用的全新技术,通过定制色彩滤光片,让传感器整体感光性能提升了30%左右,上市后获得了良好的市场反响。在2023年的VLSI电路与技术研讨会上,vivo发布自适应DCG-HDR技术,通过创新电路设计实现低功耗HDR视频拍摄,并以联合定制芯片的方式将技术落地在未来vivo手机产品中。

然而,背后的定制、预研、研发的过程并非一帆风顺。芯片的高功耗是最普遍且最难以解决的问题。一开始,罗轶尝试从芯片功能端简化切入解决,但经过一次次的架构模拟与仿真实验,得到的结果却一次次被推翻。通过与传感器芯片设计同行交流沟通,与负责产品设计的同事协调改善,不断改进最终的芯片方案与用户效果体验,最后,罗轶终于从芯片设计端找到多种可保证用户体验的创新图像传感器架构设计,从源头上解决了高功耗造成的“芯热病”。

芯片样品。

如今,影像作为智能手机用户的“第一刚需”,任何突破都是大量创新技术共同聚合推动的成果,这要求相关研发人员不仅要有完整的综合技术实力、优质的协调沟通能力,也要有对专业影像演进的准确判断能力。

感知前沿 赋能人文

vivo作为一家以设计驱动创作伟大作品,以智能终端和智慧服务为核心的科技公司,致力于成为连接人与数字世界的桥梁。在漫长的新技术开发的过程中,研发人员需要及时洞悉到最新的趋势并进行技术改进。创新,正是11年海外求学经历给罗轶烙下的最深印记,让他时刻保持着对行业前沿的预先感知。

罗轶每天关注大量行业信息,通过分析与拆解产品专利洞察技术未来的发展方向。在当下移动影像创新“内卷”的趋势下,行业和用户迫切需要具有差异化、技术与体验进阶足够明显的新影像产品。如何在日趋同质化的影像赛道上做到显著差异化创新?完成“三代影像突进”的vivo X系列,正是罗轶所在的vivo影像团队给出的新答案。

向来主打“以消费者为导向”的vivo,在影像的进阶之路上着力“死磕”消费者的细分需求,力求做到极致。2023年7月底,罗轶参与研发的vivo全新一代V3自研影像芯片正式发布,带来了安卓平台首个4K电影人像视频模式,成为国内手机的重要里程碑。采用6nm制程的V3芯片将处理器能效比提升了30%,全自动主题焦点检测切换,实现了电影级肤质优化与色彩处理。与此同时,搭载V3芯片之后,手机拍摄出的4K人像视频不仅更加稳定清晰,视频解析力也有所提升,更有人文味道。

vivo v3芯片。

“vivo并不是加滤镜,而是加味道”,而这些“味道”,正是罗轶等人通过多重移动影像创新,为拍摄者赋予的“人文之悦”,即以独特的风格和质感在手机影像上重现百年经典人像风格,将具有人性善意与艺术美感的影像体验,注入手机之中。

手机影像是一个极富发展潜力的赛道,仍有很长的路需要走。“未来,我们要让手机摄像头的能力和性能达到单反级别,甚至超过单反。”这是罗轶对移动影像的未来期望。

不弃微末 久久为功

每一项科研技术的背后,都是科学家们持续“坐冷板凳”的结果。“做科研是一项非常耗时间的工作,更多的时候需要不断地探索,反复地尝试,需要长久的坚持和耐心。”这是罗轶最深刻的感受。

“总是播种,常常期待,有时收获”,用这句话来形容罗轶的科研之路,再合适不过。芯片设计领域的顶尖杂志对技术论文的创新性要求非常高,不仅需要题材新颖,还要通过大量实验去论证可行度,经得住国际同行专家的评审以及考核。用三年多乃至更长的时间研究一个课题、发表学术文章,是罗轶的常态。

截至目前,罗轶已在集成电路领域顶级杂志《IEEE固态电路杂志》、顶级会议“VLSI电路与技术研讨会”成功发表原创技术论文,同时申请了多项CMOS图像传感器相关发明专利。正如罗轶所言,“论文和产品是工作的最好总结”,这不仅要求他时刻感知前沿、不断创新,也要求他用最大的耐心完成此前无人涉足的新课题。

罗轶参加2023年VLSI电路技术研讨会。

CMOS图像传感器作为一个细分领域,在国内目前仍然只有两三家企业在研究。未来,罗轶也希望宝安区能够引进更多的科研机构、高校来此深耕落地,吸引更多终端的科技公司落地宝安,让更多相关方向的海归人才扎根宝安,推进国产芯片技术研究,赋能国家高新技术持续突破。