如果现在还有人告诉你中国打破某个芯片垄断，我相信你一定会表示怀疑，甚至嗤之以鼻，但这次却是真的，因为它不仅研制出来了，而且已经量产，它就是影像芯片。

视频版本点击右侧观看：影像芯片，助力国产医学设备

影像芯片多行业实现国产化

让人欣慰的是，中国企业攻克影像芯片的领域还不少，有航天的、有医疗设备的、也有数码产品的。

比如6月份发布的高端医学影像设备自研芯片，都是典型例子，甚至还有更早的航天影像芯片。其中医学影像芯片还填补了国内高端医学设备芯片的空白。

有望在几年内打破大量依赖进口的局面。

那么问题来了：影像芯片是什么，它和普通芯片有什么区别吗？中国是如何打破垄断的？
今天我们就来说说这个事情。

CT机

要说中国为什么研究医学设备芯片，还要从20年前美国企业的傲慢开始说起。

医疗器械的痛楚

当时高端的医疗器械市场基本被欧美三大巨头瓜分，也就是通用电器、飞利浦以及西门子，他们在业内有个赫赫有名的称号，“GPS”。

GPS垄断市场，自然就谋求高利润，所以他们生产的高端医学设备就一直以高价著称，而且对中国医院相当的不友好。

倒不是说他们卖高价本身，而是搞价格差异化，比如一台高端CT在国外售价几百万元人民币，但到了国内，同样的设备售价就高达几千万人民币，涨了几倍

中国以前并不富裕，很多医院都是靠着国家支持，自然也没啥太大的预算，所以很多小型医院根本买不起CT机，只有一些大城市的医院才能配备的了。

在那个时期CT机是一种“基层买不起，老百姓用不起”的高端医疗器械。本来这也没什么，谁让人家有技术是吧，卖个高价，我们咬咬牙也能坚持，大不了等有钱了再多买几台！

这个时候发生了一些不愉快的事情，直接推动了中国在高端医疗器械上的布局。

在上世纪80年代，辽宁省沈阳市卫生局花了数十万美元从美国引进了CT机，结果使用过程中出现了故障，导致机器不能用了。

他们就联系美国公司，请美国公司派售后过来维修，没想到遭到了拒绝，又经过数次沟通后，他们依然不准备过来维修。

这下把医生们惊呆了，不说把顾客当上帝吧，至少这也是属于售后范围，厂家过来维修那是行业规矩，结果愣是没办法。

被逼无奈，只能请东北工学院的老师过来救急，他们也不懂呀，只能边学习边尝试修理，数百万元的设备被晾了几个月，才解决了问题。

这件事在当时影响挺大的，没引进的医院担心售后问题，已经引进设备的医院也担心设备出现问题，很多人都是心惊胆战,后来国内医疗设备企业就想，既然我们能修，那么为什么我们就不能造呢？

本着求人不如求己的精神，中国医疗设备先驱们被迫启航，1997年，经过十年的奋斗，中国第一台国产CT成功面世，自此也开启了逆袭的道路。

经过20多年的奋斗，中国在CT机上取得了辉煌的成绩，诸如联影微电子等国内医疗企业实现了从整机系统、核心部件、到顶层元件上的技术突破。

其中就有我们今天的主角：影像芯片，它就是联影微电子攻克的PET-CT专用影像芯片，是CT设备中核心的核心。

影像芯片到底是啥？为啥中国这么多企业都要自研影像芯片?

影像芯片

它全称是：图像信号处理器，也叫ISP芯片，顾名思义，就是用来处理图像的。率先开始大量应用的还是在太空探测时期后。

当时美国NASA用模拟相机对月球进行观察和拍照，由于距离太远，他们拍出来的图像非常模糊，不利于观察。

然后他们就想：有没有什么办法能改良呢？后来还真让他们发现了一个可以提高相机质量的方法，就是利用图像传感器和图像信号处理器模拟人眼。

它有什么作用呢？我们简单给大家科普下。

NASA模拟相机的原理，其实就是模拟人眼，我们人眼成像挺复杂的，但是原理稍微简单，我们可以看一看下面这张图。

人眼成像

人眼成像的原理简单来说是，物体反射的光线进入的我们眼睛，被眼睛视网膜上感光细胞捕捉，它会检测光的强度、位置和颜色等等信息，然后将这些光信息变成一种电信号，再通过视觉神经传达给大脑，大脑分析后进行成像，就成了我们眼睛所看到的景物。

NASA的模拟相机也是如此：光信息进入镜头后，经过图像传感器转化成电信号，这些电信号经过专门的处理器进行分析，再印出来。

这里的传感器就像人眼的感光细胞，而处理器就是人的大脑，也是我们说的影像芯片，它是用来处理电子信号，所以也叫图像信号处理器，在整个相机中同样属于核心部件。

照相机传感器

影像芯片自从诞生后，经过数十年发展，在影像设备行业已经成为关键的核心部件，甚至决定了一个机器的整体性能。

以CT机为例。一般的CT检查流程简单，我们只要躺上去，然后在X光的照射下完成检查，等一会医生就可以拿到检查好的片子，对吧？

这个过程看着很神秘，其实它的原理还是和人眼、相机是一样的，整个成像流程大致是X光照射在人体身上，衰减后的光会被下方的探测器捕捉，接下来就是正常的相机成像过程：经过光电转化和计算机处理后，成为我们常常看到的CT影像。

计算机中的影像芯片就是专门用来处理CT影像的，CT影像芯片性能越强，检查出来的结果也越接近真相，所以影像芯片又被称为：CT设备里的塔尖技术。

联影微电子攻克的CT影像芯片，就属于这个类型，而且达到了行业内顶尖的水平，搭载它的PET-CT机，检测的飞行时间可以达到万分之一秒的级别（190皮秒），这个数值是行业内的纪录，也就是说国产CT机已经有能力迈向高端了。

CT机也借此成为中国高端医疗三大设备里，国产化程度最高的设备。

其实影像芯片不止是医疗设备在使用，它在中国航天、数码、甚至国防军事等等领域都在广泛应用，可以说只要涉及到图像处理，就少不了这东西。而且中国企业在这个领域取得的成就越来越大。

国产化三大设备

当然看到这边，我相信有很多老铁肯定会反驳：这玩意一看就不难，中国企业才能实现国产化，这种情况本猫不想反驳，正如那句话，中国攻克的技术都不属于高难度技术一样。

影像芯片在设计和制造难度上，确实没有大型SOC芯片难度大，但是要说它简单，那也不对。

首先，影像芯片构造同样复杂，指甲盖大小的芯片上需要集成近十亿只晶体管，就这个步骤需要大量的时间和精力才能完成。

联影CT影像芯片

比如联影微电子的团队花了2年，集合上百人的团队，才攻克了PET-CT影像芯片，vivo团队也花了2年，联合300人攻克了V1专业影像芯片，他们投入的成本和决心都很大。

除了难度，他们更大的区别在于赛道不同,我们口中的“麒麟芯片”“高通骁龙芯片”是一种通用大型SOC芯片，它更侧重全能，控制整个机器的运转，而影像芯片属于独立芯片，更侧重专业，在单一能力上反而更强。

它们两个的关系，就像我们人体的大脑和小脑一样，大脑负责“指挥，小脑负责“分析”，或者将独立芯片称作机器的副脑也行。

有些人可能会说了，一个芯片就行了呗，弄那么多有必要吗？

你别说，还真的有必要,比如联影微电子的CT影像芯片，每秒可以处理上百万次的微弱电信号，1块芯片集成的各种数据等同16块通用芯片的功能。

为什么会这样呢？主要是因为术业有专攻。

通用的SOC芯片

通用芯片的性能一般取决于构造，而独立影像芯片的性能是取决于构造与算法，甚至是由不同学科知识共同决定的。

比较典型的例子就是拍照？

为什么现在的人都不用专业相机，而是选择手机呢？
原因只有两个字：简单。

不管是对男女老少，也不管是拍人像还是夜景，我们都不用去调灯光，找角度，手机都已经帮我们自动调整好了，我们只需要按一下就可以得到我们满意的照片，而不是需要复杂的摄影知识。

这里利用的就是计算摄影，也就是让AI帮我们学习这些知识，它通过大量的数据进行对比，学习和分析，让手机提前知道人们想要什么样的内容，所以我们拍的就是我们想要的。

在CT上也是同样的道理，CT是检查人体五脏六腑的，但是每个人的五脏都不同，发病情况也不同，你需要处理这些不同的东西，也需要机器学习人体构造。

学习之后再去处理分析成片，比大脑处理更加强大，这个时候专业、独立的影像芯片就诞生了，它就是将算法转化成硬件，用硬件反哺算法。

那么直接在一个芯片上学习不好吗，为什么联影等厂家还要单独弄一个独立芯片呢？

说实话还真不行,大量的学习就会遇到另外一个重大问题：普通的芯片满足不了这么庞大的海量知识，

它的优势特别明显：也就是术业有专攻,上面说过：CT拍摄的片子需要计算机中的影像芯片来处理和分析是吧？

但是这样的话有一个很大问题,通用性芯片需要负责控制整个CT机的系统，要负责的东西太多了。不仅要控制机器移动，还要控制X线管发光、电脑、各种机器运转，甚至整个系统等等，造成拥挤甚至性能不够用等问题，

芯片就像我们的大脑，我们人很难一心多用，芯片也是如此，它的处理能力总是有上限的，负责的东西越多，用来处理主要影像的空间就越少。

独立影像芯片则不同，它只负责CT影像的处理，是这个功能的大脑，其他都不用管，所以在特定功能上，它可以处理的影像内容就更多，这就是术业有专攻。

独立影像的芯片一般专业性特别强，联影微电子研究的CT影像芯片更偏向人体内部构造上的学习和处理，满足CT机的需求，vivo自研的V1影像芯片就更偏向于人体构造和夜景上，满足人们对拍照的需求。

实际上除了vivo和联影微电子外，华为/小米/OPPO都在自研影像芯片，而且有些也量产了
自研芯片的好处有很多，厂家可以把自己的算法转化成芯片，甚至在成像上体现出自己的优势，培养芯片制造的整体能力。

比如在中国奋斗了数十年的CT机上，我们不仅实现了中低端的国产化，在高端CT机上，也站稳了脚跟，甚至部分设备还打破世界记录，世界首台全景动态PET-CT也是国产的，它的性能直接达到世界领先水平，探测器的灵敏度和辐射量，比其他产品优秀了40倍，而探测所需的时间反而更少了。

独立芯片的作用其实不止这些，有机会我再做一期，我相信未来类似影像芯片的案例会越来越多，逐渐实现国产化替代。

好了，我是熊猫，我们下期见！