華爲麒麟 970 國(guó)内發(fā)布，這(zhè)些 AI 應用是否會(huì)變革智能(néng)手機？

9 月 25 日上午，華爲在北京召開(kāi)了麒麟 970 的媒體溝通會(huì)，這(zhè)也是麒麟 970 在國(guó)内的首次亮相。和本月初在德國(guó) IFA 電子展的首秀相比，在這(zhè)一次的國(guó)内溝通會(huì)上，華爲公布了麒麟 970 更多的技術細節和具體應用。

作爲一款爲手機設計的系統級芯片（System On Chip，即 SoC），麒麟 970 自然包含了常規的手機 SoC 該有的部件，比如 CPU、GPU、ISP、DSP、通訊基帶，但和同類産品相比，麒麟 970 又多了一個所有同類産品都(dōu)沒(méi)有的東西——一顆爲人工智能(néng)運算專門設計的 NPU。

下面(miàn)我們就(jiù) SoC 的各個部件出發(fā)，全面(miàn)地了解一下麒麟 970。

CPU、GPU：重點是降功耗

CPU 方面(miàn)，麒麟 970 的參數相比麒麟 960 基本沒(méi)有任何變化，依然是 8 顆核心，其中 4 顆爲高性能(néng)的 ARM 公版 A73 架構，最高主頻 2.4GHz（麒麟 960 是 2.36GHz），4 顆位低功耗的 ARM 公版 A53 架構，最高主頻 1.8GHz（麒麟 960 是 1.84GHz）。有些遺憾的是，麒麟 970 并沒(méi)有用上 ARM 在今年 5 月發(fā)布的新一代 Cortex-A75、Cortex-A55 架構以及爲 AI 相關運算優化的 DynamiIQ 設計（麒麟 970 選擇了另一種(zhǒng)方法來提高 AI 運算）。當然了，考慮到 A75 和 A55 的發(fā)布時(shí)間、設計的複雜程度，麒麟 970 沒(méi)用上也是可以理解的。

華爲表示，表示麒麟 970 的能(néng)耗比提升了 20%（主要得益于全新的 10 納米制程），至于實際的性能(néng)表現，不出意外的話，麒麟 970 應該和麒麟 960 處于同一段位，不會(huì)有非常明顯的提升。當然，橫向(xiàng)來看的話，麒麟 970 的 CPU 性能(néng)沒(méi)提升其實不是什麼(me)大問題。從 GeekBench 4 等跑分軟件的得分上看，麒麟 960 的分數和高通骁龍 835、三星 Exynos 8895 基本處于同一水準，明顯強于聯發(fā)科 Helio X30。因此，即使麒麟 970 的 CPU 性能(néng)不變，也依然是 Android 陣營裡(lǐ)移動 SoC 的頂級水準，隻是不再像麒麟 960 發(fā)布時(shí)那麼(me)領先。

相比起(qǐ) CPU 上的保守，麒麟 970 在 GPU 上的「誠意」要顯得更足一些。

首先，麒麟 970 則用上了 ARM 在今年 5 月剛剛發(fā)布的 Mali-G72 架構，理論性能(néng)相比麒麟 960 上的 Mali-G71 有所提升（ARM 的官方說(shuō)法是相比 G71 性能(néng)提高 20%，功耗比提升 25%）。此外，在核心數上，麒麟 970 的 GPU 也從麒麟 960 的 8 核增加到了 12 核。

華爲表示，相比起(qǐ)麒麟 960，麒麟 970 的性能(néng)有 20% 的提升，并且能(néng)效比提升了 50%。照理說(shuō)，由于麒麟 970 的 GPU 核心架構比麒麟 960 更先進(jìn)，核心數還(hái)多了 50%，并且制程更先進(jìn)，GPU 性能(néng)提升的幅度應該遠不止 20%。之所以出現這(zhè)種(zhǒng)情況，很可能(néng)是華爲將(jiāng)麒麟 970 的 GPU 主頻壓得比較低，從而更好(hǎo)地降低功耗（于是就(jiù)有了提升幅度高達 50% 的能(néng)效比）。

實際的表現也印證了我們的猜測，根據現場的介紹，麒麟 970 的 Mali-G72 最高主頻爲 700MHz，相比麒麟 960 的 900MHz（部分場景下會(huì)飙到 1000MHz 左右）有明顯的下降，這(zhè)種(zhǒng)「多核 + 低頻」的策略讓麒麟 970 在性能(néng)有一定提升的同時(shí)，功耗得以大幅度降低。

通訊基帶：比「千兆 LTE」更快

作爲一家通訊行業有著(zhe)多年積累的公司，華爲海思在通訊基帶上有著(zhe)深厚的「家底」，特别是去年的麒麟 960，直接在 SoC 中集成(chéng)了支持 LTE Cat.12/13 的 Balong 750 基帶（最大下行速度 600Mbps，上行 150Mbps），并且支持 CDMA 網絡，絲毫不遜色同期的高通骁龍 820、821。

在麒麟 970 上，華爲海思更進(jìn)一步，直接大跨步到了下行 LTE Cat.18（上行最高 Cat.13），最高下載速度飙到了 1.2Gbps，也就(jiù)是比之前業界最快、骁龍 835 和 Exynos 8895「千兆 LTE」還(hái)要再快上 200Mbps。

麒麟 970 還(hái)終于支持了在同時(shí)使用兩(liǎng)張 SIM 卡時(shí)，主副卡同時(shí)用 4G（上一代麒麟 960 的副卡隻能(néng)支持 3G），任意一張卡都(dōu)可以使用 VoLTE 通話。此外，麒麟 970 還(hái)特别針對(duì)高鐵時(shí)的使用做了優化，信号更穩定，減少掉線。

不過(guò)話還(hái)是要說(shuō)回來，雖然麒麟 970 的通訊基帶的确是厲害，但和骁龍 835、Exynos 8895 等支持千兆 LTE 的 SoC 一樣，普通用戶想要真正體驗到這(zhè)種(zhǒng)超高速 LTE 網絡，還(hái)得過(guò)上相當一段時(shí)間。

ISP、DSP、Codec、協處理器

ISP 的全稱是 Image Signal Processor（圖像信号處理器），主要功能(néng)是處理相機傳感器中收集到的數據。

麒麟 970 的 ISP 主要是一些「常規升級」，依然是雙核設計，擁有更快的速度，更快地對(duì)焦，更優秀的降噪效果，并且對(duì)運動圖像的捕捉做了優化。另外，針對(duì)目前很火的人像拍攝，麒麟 970 的 ISP 進(jìn)行針對(duì)性的優化，可以根據不同膚色、帽子、眼睛、口罩、遮擋、側臉等多種(zhǒng)複雜的人臉場景進(jìn)行優化，改善了人像的拍照效果。

在 DSP、配套 Codec 等方面(miàn)，麒麟 970 也有所提升，其中配套的音頻 Codec 可以支持 32bit/384k 的音頻解碼，過(guò)去幾代華爲高端機（Mate、P 系列）上表現乏善可陳的内放音質，有望在麒麟 970 這(zhè)代産品上獲得明顯的提升，當然前提是 Mate 10 和 P11 系列還(hái)能(néng)保留 3.5 毫米耳機插孔。

另外，麒麟 970 依然搭載了 i7 協處理器（和牙膏廠的 i7 沒(méi)啥關系），而 inSE（integrated secure element）和 TEE 安全引擎，在麒麟 970 上也都(dōu)在。

在總線架構上，不出意外的話，麒麟 970 采用的應該是和 960 相同的 CCI-550。

10 納米制程，比骁龍 835 還(hái)多的 55 億個晶體管

制程上，不出意外，麒麟 970 用上了台積電（TSMC）最新的 10 納米工藝，這(zhè)應該是繼蘋果 A10X、聯發(fā)科 Helio X30 之後(hòu)，第三款采用台積電 10 納米制程的移動 SoC。

通常來說(shuō)，在芯片晶體管數量相同的情況下，更先進(jìn)的制程可以降低芯片的核心面(miàn)積，有助于降低成(chéng)本，并且更加有效地控制發(fā)熱和功耗。根據華爲提供的數據，台積電的 10 納米制程可以降低 20% 的能(néng)耗，將(jiāng)芯片核心面(miàn)積縮小 40%。

不過(guò)有趣的是，麒麟 970 的核心面(miàn)積并沒(méi)有因爲制程的進(jìn)步而縮小，反而比麒麟 960 還(hái)要略大，這(zhè)是因爲麒麟 970 集成(chéng)了高達 55 億個晶體管，比麒麟 960 多出了 15 億。作爲對(duì)比，蘋果的 A11 Bionic 芯片有 43 億個晶體管，高通骁龍 835 有 31 億個。

需要說(shuō)明的是，雖然晶體管數量對(duì)性能(néng)有一定的影響，并且通常是越多越好(hǎo)，但在内部部件衆多的、各家産品架構甚至内部組件都(dōu)不太一樣（比如 A11 Bionic 沒(méi)有集成(chéng)通訊基帶和專門的 NPU）的移動 SoC 中，我們是無法簡單地用晶體管數量來判斷性能(néng)的。

NPU：首款内置在手機 SoC 中的人工智能(néng)芯片

終于到了麒麟 970 最特别的部分——NPU。

NPU 的全稱是 Neural-network Processing Unit，也就(jiù)是神經(jīng)網絡處理單元。關于這(zhè)顆 NPU 的功能(néng)，大家可以簡單理解爲專門高效地進(jìn)行 AI 相關計算定制的處理器，就(jiù)像 GPU 之于圖形處理相關的計算，ISP 之于成(chéng)像相關的計算。

傳統的 CPU（包括 x86 和 ARM）和 GPU 也是可以用來做深度學(xué)習計算的，但由于它們本身并不是專門爲深度學(xué)習定制的，效率并不高。而麒麟 970 的這(zhè)顆 NPU 采用了來自寒武紀（Cambricon）的 IP，專門爲深度學(xué)習而定制，FP16 性能(néng)達到了 1.92 TFLOP，差不多是麒麟 960 的 3 倍（0.6 TFLOP 左右）。

在月初德國(guó)柏林的發(fā)布會(huì)上，餘承東展示了一張在進(jìn)行 AI 運算時(shí)，NPU 和 CPU、GPU 的對(duì)比。

可以看到，性能(néng)上，NPU 是 CPU 的 25 倍，GPU 的 6.25 倍（25/4），能(néng)效比上，NPU 更是達到了 CPU 的 50 倍，GPU 的 6.25 倍（50/8）。

在這(zhè)個 NPU 的基礎上，華爲打造了 HiAI 移動計算架構，大緻的原理是通過(guò)一個統一的資源管理器，充分調用 CPU、GPU、ISP、DSP、NPU 等部分，app 開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)使用這(zhè)個架構，提高 app 中和 AI 相關的應用的處理效率（官方數據是 25 倍的性能(néng)，50 倍的能(néng)效優勢）。

在現場的演示中，華爲展示了在進(jìn)行照片識别時(shí)，麒麟 970 相比其他旗艦機具備明顯的優勢。

根據華爲提供的數據，在包括 NPU 在内的 HiAI 架構的加持下，麒麟 970 每分鍾可以識别約 2000 張，iPhone 8 Plus 可以識别 889 張，iPhone 7 Plus 爲 487 張，三星 Galaxy S8 隻有 95 張（注：測試過(guò)程中，iPhone 應該是調用了 GPU，三星 S8 應該隻是在用骁龍 835 的 CPU 在跑）。

除了單純在術層面(miàn)的「秀肌肉」，發(fā)布會(huì)上，華爲還(hái)展示了麒麟 970 的 AI 能(néng)力在日常生活中的實際應用，具體有下面(miàn)幾個。

第一個功能(néng)叫(jiào)做「慧眼」。麒麟 970 可以脫離網絡限制，直接在本地對(duì)物體進(jìn)行精确地識别，現場的展示中，華爲把葡萄、蘋果等物體擺在搭載麒麟 970 的原型機之前，手機可以準确地完成(chéng)識别，并根據識别結果計算出對(duì)應的卡路裡(lǐ)。

第二個是 AI 降噪。大緻的原理是通過(guò)深度學(xué)習算法，從而更有效地過(guò)濾周圍環境的噪音。這(zhè)個功能(néng)最适合的使用場景之一就(jiù)是在車内等嘈雜的環境中進(jìn)行語音喚醒，華爲表示，搭載麒麟 970 的手機（應該就(jiù)是 Mate 10 和 Mate 10 Pro 了）在車載場景下的語音識别率可以從 80% 提升到 92%。

第三個功能(néng)是 AI 美顔。這(zhè)個功能(néng)和之前美圖在部分手機上的美顔技術類似，都(dōu)是自動檢測人臉并根據機内算法進(jìn)行美顔，不過(guò)有了麒麟 970 相關的 AI 優化，可以把這(zhè)個美顔過(guò)程做得更加快速和精确。

第四個功能(néng)是智能(néng)自動回複及情緒識别。麒麟 970 能(néng)夠對(duì)文本的内容進(jìn)行提取，并根據文本内容智能(néng)地進(jìn)行回複和提醒，比如說(shuō)聊天中輸入文字「今天發(fā)工資了」，手機可以自動聯想出開(kāi)心的表情，輸入「敦刻爾克」，手機可以自動推薦附近影院的觀影信息。類似的功能(néng)華爲在榮耀 Magic 上就(jiù)已經(jīng)嘗試過(guò)，在麒麟 970 的硬件平台下，理論上可以做得更加快速和智能(néng)。

AI 加持的手機 SoC

對(duì)于喜歡折騰手機的用戶來說(shuō)，手機 SoC 的性能(néng)可能(néng)永遠都(dōu)沒(méi)有「過(guò)剩」的那一天，不過(guò)對(duì)于更多的「普通用戶」來說(shuō)，随著(zhe)過(guò)去幾年裡(lǐ) SoC 整體性能(néng)的不斷提升，新款 SoC 在性能(néng)上帶來的體驗加成(chéng)正在變得越來越小。在 5G 時(shí)代到來之前，在移動 VR 和 AR 應用取得突破之前，這(zhè)種(zhǒng)情況很可能(néng)會(huì)一直持續下去。

在這(zhè)個背景下，今年的各大芯片廠商紛紛把注意力投向(xiàng)了 AI。

除了額外增加一顆專門爲 AI 相關運算定制的芯片（NPU）、讓手機本身具備更好(hǎo)的 AI 處理能(néng)力的華爲海思，蘋果在 A11 Bionic（中文名爲「A11 仿生」）上，也重點強調了「每秒運算次數最高可達 6000 億次的神經(jīng)網絡引擎」。在這(zhè)之前，今年 5 月，ARM 在發(fā)布新一代 CPU 架構 Cortex-A75 和 A55 時(shí)，重點強調了提高 AI 運算能(néng)力的 DynamIQ 設計。今年 7 月，高通開(kāi)放了自家的神經(jīng)處理引擎（Neural Processing Engine，NPE）的 SDK，幫助開(kāi)發(fā)者使用骁龍 SoC 進(jìn)行 AI 相關的運算。在 AI 席卷整個科技圈的浪潮中，以麒麟 970 爲代表的手機 SoC 在 AI 上的探索隻是一個開(kāi)始。

當然，相比起(qǐ)這(zhè)些技術和概念，用戶更關心的可能(néng)是 AI 究竟能(néng)給智能(néng)手機體驗帶來多少變化，而對(duì)于麒麟 970 來說(shuō)，我們需要等待的是即將(jiāng)在 10 月 16 日發(fā)布的華爲 Mate 10 系列手機。

轉載36氪：http://36kr.com/p/5095274.html