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| 本文作者： 包永剛 | 2018-08-20 18:01 |
去年，麒麟970憑借全球首款搭載NPU的手機AI芯片備受關注，消息稱今年麒麟980將升級NPU并首發全球7nm手機SoC，因此麒麟980吸引了更多關注。作為全球移動SoC的霸主，高通自然不會視而不見。雷鋒網消息，高通新一代旗艦處理器驍龍855不僅將采用臺積電7nm工藝，還將首次配備專用神經處理單元（NPU）。另外，曝光的消息也指出新款處理器將會使用其他的命名方式，但無論如何，搭載NPU的驍龍到底是要與麒麟980競爭還是高通看準了時機？
高通首款集成NPU的AI芯片
根據此前的爆料，驍龍855將采用7nm工藝來提升性能和效能，這一點在高通員工LinkedIn的檔案中得到了證實。另外，早在2017年就有報道稱為了能使用更先進的7nm工藝制造新款旗艦處理器，高通將會放棄與三星合作選擇臺積電，最近幾年，三星為高通生產了驍龍820、驍龍821和驍龍835。
近日，此前曝光消息都比較可靠的Roland Quandt稱，驍龍855可能會以驍龍8150的名稱進入市場，它將擁有一個專用的NPU，這個NPU與去年麒麟970搭載的NPU類似將用于提升AI性能。搭載NPU的優勢顯而易見，由于NPU可以處理此前需要由CPU或DSP處理的圖像或語音數據，增加NPU可以提升手機的性能同時實現更多的AI功能。高通員工的LinkedIn個人資料顯示，他們會繼續微調即將推出的旗艦芯片的硬件設計，NPU是SoC中一個獨立部分。
至于5G功能，此前的消息是驍龍855將配備驍龍X50（SDX50）5G調制解調器，但最新的消息稱驍龍855將不會集成SDX50而是SDX24，實現5G功能將需要通過外掛SDX50。總體來看，驍龍855基于臺積電7nm，尺寸為12.4 x 12.4mm，將首次集成NPU，通信方面集成SDX24 LTE調制解調器，支持Cat.20 LTE以達到2Gbps的下行速度。
據雷鋒網了解，高通將會在今年12月的年度技術峰會上推出驍龍855，用于Windows筆記本電腦和平板電腦的驍龍1000也會一同發布。驍龍855（代號Hana）正在以SDM855的名義在內部開發，但外媒WinFuture稱其看到的第三方文檔顯示該處理器的名稱已經改變了幾個月，現在的名稱為SDM8150，這意味著它將作為Snapdragon 8150上市，但仍具有相同的“Hana”代號。WinFuture認為高通改變命名的原因可能是為了更容易與手機SoC以及Windows10和Chrome OS系統的SoC進行區分。
不過，新SoC的最終名稱可能尚未確定，WinFuture推測SM8150中的“SM”代表Snapdragon Mobile。
與麒麟980競爭？
縱觀如今的手機處理器市場，麒麟970在去年9月2日在德國柏林的IFA上正式發布，被稱作全球首款人工智能手機SoC，搭載麒麟970的華為Mate10在同年10月16日發布。蘋果在2017年9月12日的秋季新品發布會上隨iPhoneX一起發布了A11 Bionic，A11首次搭載的專用于機器學習的硬件 “神經網絡引擎（Neural Engine）”，每秒運算次數最高可達6000億次。
今年3月，聯發科的首款AI芯片Helio P60在國內亮相，Helio P60集成了基于Edge AI平臺人工智能單元雙核 APU（AI processing unit），并首次將可協調 CPU、GPU 和 APU 之間的運作的NeuroPilot AI技術帶入智能手機，方便 AI 應用程序執行。同樣在3月，三星正式宣布了型號為 Exynos 9610 的新一代處理器，該處理器集成了一個基于深度學習技術的專用 AI 硬件單元，三星稱之為 Vision Image Processing Unit（可翻譯為視覺圖像處理單元），可以算作是三星真正意義上的一款智能手機 AI 芯片。
本月底，華為海思將發布基于7nm工藝的麒麟980，并很有可能搭載寒武紀今年5月發布的第三代IP產品“寒武紀 1M”實現對NPU的升級。蘋果也會在下月發布的新款iPhone中搭載7nm A12，神經網絡引擎很有可能會得到升級。雖然麒麟980和A12只會應用于華為和蘋果自家的手機，但Helio P60也已經集成了APU，作為全球最大的手機SoC提供商，高通至今還未給手機SoC增加NPU。
不過，在今年2月，初高通宣布推出人工智能引擎AI Engine（Artificial Intelligence Engine），該人工智能引擎AI Engine由多個硬件與軟件組成。硬件方面，在AI Engine的支持下驍龍核心硬件架構—Hexagon向量處理器、Adreno GPU和Kryo CPU都將在終端側支持和優化人工智能應用，并且驍龍845、驍龍835、驍龍820、驍龍660移動平臺都將支持該人工智能引擎AI Engine。軟件方面則包括驍龍神經處理引擎（Neural Processing Engine, NPE）軟件框架、隨Google Android Oreo發布的Android NN API、Hexagon Neutral Network（NN）庫。
但AI Engine畢竟沒有專門為處理AI應用增加硬件，在AI性能的表現上與搭載NPU的手機SoC相比有差距也不會讓人感到意外。今年早些時候的一份測試數據顯示，驍龍845在魯大師AI性能排行榜上僅跑到199分，和排名第一位的榮耀V10差了43分。有媒體用榮耀V10與三星S9進行實測對比，麒麟970的AI性能還是領先于通過對已有軟硬件的優化的三星S9。因此，驍龍855搭載NPU從目前的市場環境來看并不會讓人感到意外，畢竟需要和麒麟980、A12競爭。
圖片來自：AnandTech
AI芯片的“時機”已到？
更為重要的是，高通是只能拿出基于軟硬件優化的AI Engine還是技術可實現但未推出搭載NPU的SoC？答案無疑是后者。雷鋒網從一位高通前技術高管處了解到，作為有深厚技術積累的公司，高通早在三四年前就已經有AI芯片項目，至少在兩年前就有NPU，但由于沒有看到實際的應用支撐遲遲沒有量產。
實際應用是否真的是關鍵？以麒麟970為例，NPU的FP16 性能達到了1.92 TFLOP，幾乎是麒麟 960 的 3 倍（0.6 TFLOP 左右），體現在應用上，麒麟970的圖像識別速度達到了約2000張/分鐘，iPhone 7 Plus是487張/分鐘，三星S8是95張/分鐘。在拍照中，NPU可以幫助手機更精準和快速地識別拍攝場景，讓手機選擇最合適的圖像處理算法，雙攝背景虛化時讓手機對邊緣虛化的處理更準確，還可以在AR 相機中顯著提高渲染的速度，降低功耗。還有，借助 NPU手機可以將語音和語義識別的部分工作轉移到手機本地，提高手機中語音交互應用（比如語音輸入法、智能語音助手）的體驗。
不過，麒麟970發布的同時華為還展示了“開放移動 AI 平臺（Open Mobile AI Platform）”，該平臺會為APP開發者提供了包括開發者網站和社區支持、開發套件以及自家的APP分發商店在內的“全套”服務，吸引開發者開發可以調用 NPU 性能的APP，這意味著華為在積極推動移動AI生態的建設，尋找更多的應用，更好地發揮NPU的性能。
與麒麟970類似，iPhoneX搭載的A11的神經網絡引擎目前可見的作用可以在拍照、AR、Face ID方面體現。顯然，NPU的性能并未完全發揮出來，應用場景也還不夠豐富，對于提供SoC的高通而言，性能和成本不得不謹慎權衡。畢竟在今年三月，小米創始人雷軍發微博稱：“驍龍845，最新旗艦，非常出色，只有一個缺點：太貴了！！！驍龍845，再加上17%的進口增值稅，500多元！是驍龍660的三倍多！”
手機處理器在一款手機的BOM清單中一直占有不小的比例，在競爭異常激烈的手機市場，集成NPU短期內只會增加處理器的成本，如果沒有足夠大的提升和應用的支撐，無論是SoC提供商還是手機廠商，集成NPU的SoC并非最好的選擇。因此在經過其它手機廠商對市場的教育以及生態建設已經開始之后，推出AI芯片時機也逐步成熟，因此驍龍855雖然搶不了首發甚至來的有點晚，但卻能將風險降低。
高通的打算或許不僅僅如此，Quandt在最新的爆料中還指出，他發現了“SDM855AU”，這意味著驍龍855還將會有汽車版本，需要補充的是，高通此前推出過驍龍汽車處理器驍龍820A。推出驍龍855汽車版本也符合邏輯，畢竟AI還處于非常早期的階段，AI處理器需要更多的應用場景支撐。同時，高通雖然收購NXP失敗，但高通繼續深入汽車市場的方向并不會改變，而驍龍855就是一個很好的產品。
雷鋒網小結
到底是市場的競爭讓驍龍855不得不集成NPU還是高通已經明確如今的應用已經足以支撐其推出AI芯片？誰是主要的因素很難做簡單的判斷。不過，從高通對AI芯片態度我們可以看到，現在AI芯片的發展最大的阻礙并非技術而是應用，需求迫切且市場規模足夠大的應用場景才能夠更快推動AI芯片的發展，反過來也將推動AI技術的進步，最終推動AI的發展。
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