AI 大潮來臨之際，智能手機行業(yè)到底該如何擁抱它？

本文作者：木子

2018-07-16 15:08

導語：高通在驍龍 845 中提供的是 AI 基礎(chǔ)硬件平臺能力，但同時又為其他手機廠商預留了足夠的定制化空間和開發(fā)空間。

隨著時間的腳步已經(jīng)步入到 2018 年，智能手機市場也迎來了一些新的改變，其中比較關(guān)鍵的兩個因素分別是全面屏和 AI。就全面屏而言，它已經(jīng)進入到快速普及階段并伴隨著一些千元機等產(chǎn)品進入中低端市場；但是對于科技含金量更高的 AI 來說，若想真正地在智能手機行業(yè)廣泛發(fā)揮自己的力量，還需要產(chǎn)業(yè)鏈整體上下游整合更多的時間和努力。

不過，就目前的行業(yè)現(xiàn)狀而言，智能手機行業(yè)已經(jīng)初步形成了一股全面擁抱 AI 的趨勢，而真正全面推動這一趨勢發(fā)展的，正是從產(chǎn)業(yè)鏈最上游的——高通。對于高通而言，如何和終端廠商廠商將AI最后一公里遞到消費者手里，是整體行業(yè)都在思考的問題。

智能手機 AI 的到來

與人們?nèi)庋劭梢姷娜嫫料啾?，智能手機與 AI 的關(guān)系復雜得多。

2011 年，蘋果在當年的 iOS 5 上搭載了可以與之進行語音交互的 Siri 語音助手，從某種意義上來說，這已經(jīng)是 AI 走向智能手機的前奏。可惜此后數(shù)年，無論是 Siri 自己，還是其他廠商的類似產(chǎn)品，都沒能給智能手機順利打上 AI 的標簽，即使強悍如 Google Assistant，也不能例外。究竟是在手機上使用云端 AI 還是終端側(cè) AI，則是產(chǎn)業(yè)也在考慮思考的問題。

一直到 2017 年，當智能手機第一次以芯片的方式在硬件層面與 AI 握手，整個行業(yè)才驀然認識到，原來 AI 已經(jīng)真正來到了智能手機上。

AI 大潮來臨之際，智能手機行業(yè)到底該如何擁抱它？

2017 年 9 月 2 日下午，華為在德國柏林消費電子展發(fā)布了麒麟 970 芯片；為了配合這種【手機未發(fā)，芯片先行】的做法，華為將這款芯片定義為【全球首款智能手機移動端 AI 芯片】。具體來說，麒麟 970 搭載了一款 NPU（Neural-network Processing Unit，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元），其亮點在于處理特定任務(wù)時比 CPU 等模塊出色得多，比如在圖片識別任務(wù)中。

不過，從搭載麒麟 970 的華為 Mate 10 的具體表現(xiàn)來看，除了在拍照上的場景識別和成像增強，AI 芯片并沒有給華為 Mate 10 帶來什么具體的實用功能；而系統(tǒng)流暢度這樣的改善也是隱性的，難以感知的。而且麒麟 970 的另一個根本問題在于它的 NPU 模塊并非是獨立研發(fā)；當然，麒麟 970 在驅(qū)動、BSP、內(nèi)存機制等方面做了很多工作，但它終究是一款拿來主義的產(chǎn)品。

更重要的是對于芯片設(shè)計，各家廠商的思路不同。眾所周知，一款芯片產(chǎn)品設(shè)計一般需要距離其商用提前 18 個月進行設(shè)計。而單獨搭載 NPU 的設(shè)計方式相當于需要提前 18 個月預測商用市場可能用到的使用場景，而在日新月異的智能手機市場而言，只能說滿足部分需求，畢竟沒人能夠知曉 18 個月后的商用市場中 AI 又有什么新玩法。

嚴格意義上來說，給麒麟 970 帶上全球首款智能手機 AI 芯片的帽子，是華為博取眼球的討巧做法。在 9 月中旬的蘋果發(fā)布會上，蘋果發(fā)布了新一代 iPhone 和其所內(nèi)置的 A11 Bionic。A11 Bionic 內(nèi)置了蘋果自主研發(fā)的雙核架構(gòu) Neural Engine（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理引擎），它每秒處理相應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算需求的次數(shù)可達 6000 億次。

然而，蘋果的強大之處在于，它不僅僅自主研發(fā)出了一顆強大的 AI 芯片，還在芯片的基礎(chǔ)之上開發(fā)出一系列重磅而實用的功能。以 iPhone X 為例，其與 Neural Engine 直接相關(guān)的功能體現(xiàn)在： Face ID 通過面部特征解鎖； Animoji 通過追蹤人的面部表情來實時創(chuàng)作動畫表情；人像模式可以創(chuàng)造出能夠生動變化的光效 Portrait Lighting。

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除了華為和蘋果，Google 也在當年發(fā)布的 Google Pixel 2/XL 中內(nèi)置了一個獨立的 AI 協(xié)處理器，也就是 Pixel Visual Core，其核心部分是 Google 自主設(shè)計的圖像處理單元，IPU 的特點在于充分可編程性和領(lǐng)域特定性，可以實現(xiàn)每秒高于 30 億次的運算。Google 表示 Pixel Visual Core 的用處很簡單：將 HDR+ 的運行速度提升 5 倍，而功耗則將為十分之一。

從結(jié)果來看，蘋果、Google 和華為三家似乎都已經(jīng)通過不同的方式給旗下的智能手機打上了 AI 的標簽。然而，蘋果自成一派，高高在上；華為偏重于整合開發(fā)；而 Google 在智能手機陣營的角色更偏重于 Android 操作系統(tǒng)層面，IPU 很難像 TPU 那樣對外開放。

因此，從行業(yè)發(fā)展的角度，它們都無法承擔推動智能手機行業(yè)全面走向 AI 的任務(wù)；所幸，高通憑借驍龍 845 AIE 承擔起了這個重任。

高通用 AIE 賦能行業(yè)

2017 年 12 月，在夏威夷舉辦的高通驍龍技術(shù)峰會上，高通驍龍 845 處理器在智能行業(yè)的期待中問世，除了 CPU 和 GPU 方面的更新，它的一個重點著力點正是 AI。

不過與蘋果、華為的做法不同，高通并沒有在驍龍 845 的硬件層面中加入一個額外的 AI 運算單元，而是利用 CPU、GPU、DSP 等已經(jīng)存在的硬件基礎(chǔ)，構(gòu)建一個“異構(gòu)”的 AI 運算方式，從而釋放三者在 AI 運算的能力。

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為此，高通專門研發(fā)了一套 NPE 系統(tǒng)，專門用于管理各種人工智能語言、架構(gòu)、算法，然后再根據(jù) CPU、DSP、GPU 三種芯片的優(yōu)劣勢進行任務(wù)分配，最終為不同應(yīng)用場景提供相應(yīng)的解決方案。這一方案的好處是：高通逐漸地將最常用的 AI 功能、算法移入運行效率最高的 DSP 中，而 CPU 和 GPU 則可以肩負起部分使用頻率較低、或者全新 AI 功能的開發(fā)當中，進而節(jié)約了整體的系統(tǒng)功耗。

毫無疑問，在三種處理器中，DSP 無疑是部分 AI 場景最高效運行的選擇，它同時也是高通的第三代向量計算 DSP，同時能夠完成圖像處理器、視覺處理器、深度學習處理器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器等任務(wù)。

當然只有硬件也是不夠的。高通中也針對 DSP 處理器開發(fā)非常容易上手的 SDK，同時高通也在與 AI 業(yè)內(nèi)的企業(yè)和研究機構(gòu)達成緊密的合作關(guān)系——希望通過這種方式共同打造一個通用性更強的智能手機 AI 生態(tài)。

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而許多人質(zhì)疑過的問題，關(guān)于是否獨立一個硬件作為 NPU 單獨搭載，高通則認為 NPU 只是 AIE 功能實現(xiàn)中的一個單元，但是 AI 功能千千萬，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很多自定義層，單獨的硬件或許無法滿足所有的需求。因此異構(gòu)計算或許才是能夠滿足不同廠商針對不同場景所做的 AI 優(yōu)化及功能。

憑借上述動作，高通已經(jīng)成功地在驍龍 845 上打造出了一個通用性更強的人工智能引擎，也就是高通所說的 AI Engine，簡稱 AIE。實際上，基于這樣的方案，高通不僅把 AI 運算能力賦予到最新的驍龍 845 移動平臺，使它的 AI 能力達到前代產(chǎn)品的三倍，也讓此前已經(jīng)具備相應(yīng)硬件基礎(chǔ)的驍龍 835、驍龍 820、驍龍 660 處理器成功地釋放它們在 AI 方面的潛力。

由此可以看到，與華為、蘋果封閉的做法不同，高通在智能手機 AI 上的態(tài)度是完全開放、賦能行業(yè)的視角。它更多考慮的是面向整個 Android 平臺的通用性和靈活性，沒有在驍龍 845 中增加單獨的 AI 模塊，但卻打算通過由 CPU、GPU 和 DSP（重點是 DSP）組成的 AI 異構(gòu)系統(tǒng)和 NPE 任務(wù)分配系統(tǒng)，幫助不同的應(yīng)用場景提供相應(yīng)的計算解決方案——從某種意義上，這是一種致力于推進整個智能手機行業(yè)向前發(fā)展的更加開放的姿態(tài)。

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另外，高通在驍龍 845 中提供的是 AI 基礎(chǔ)硬件平臺能力，但同時又為其他手機廠商預留了足夠的定制化空間和開發(fā)空間，比如說 Google。2017 年 Google 獨辟蹊徑地將高通驍龍 835 + Pixel Visual Core 結(jié)合起來，未來它依然可以采取高通驍龍?zhí)幚砥?AIE + AI 協(xié)處理器的做法來推進自己的 AI 戰(zhàn)略——換句話說，高通為其他 Android 廠商參考 Google模板設(shè)計提供了眾多機會。

在雷鋒網(wǎng)看來，在推進整個智能手機行業(yè)走向 AI 方面，高通承擔了無可替代的支撐角色。

雷鋒網(wǎng)總結(jié)

放眼當下的智能手機市場，高通 AI 技術(shù)已經(jīng)為整個行業(yè)帶來了令人矚目的改變。我們可以看到，高通 845 AIE 已經(jīng)成功地出現(xiàn)在三星、小米、OPPO、vivo、錘子等主流廠商的旗艦智能手機產(chǎn)品上，不僅如此，驍龍 710、驍龍 660 等也在通過 AIE 推動 AI 技術(shù)在智能手機行業(yè)的普及，而人臉識別解鎖、智能拍照、自然語言理解等曾經(jīng)看去來遙不可及的技術(shù)也逐漸成為眾多消費者日常生活的一部分。

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