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兩年前,當(dāng)時世界排名第一的圍棋選手李世石,五番戰(zhàn)罷,投子認(rèn)降,這項(xiàng)號稱世界上最考驗(yàn)智商的運(yùn)動,被彼時還不為大眾所熟知的“人工智能”所征服。至此,一向神秘的人工智能,逐漸走進(jìn)普通人的視野。
時至今日,AI技術(shù)已經(jīng)從理論開始產(chǎn)品化實(shí)踐,進(jìn)而向消費(fèi)電子領(lǐng)域全面普及,特別在手機(jī)行業(yè),當(dāng)下最火的技術(shù)應(yīng)用就是AI,上至旗艦,下到千元機(jī),無論是拍照還是玩游戲,整個行業(yè)渴望搶食AI紅利,乃至AI手機(jī)從擁有技術(shù)底蘊(yùn)的公司辛勤研發(fā)的“風(fēng)口”變成哪怕不具備能力的廠家希望能靠營銷上位的“風(fēng)噪”。
本文的目的,即在于通過展示當(dāng)下手機(jī)行業(yè)AI風(fēng)噪的喧嘩與騷動,厘清手機(jī)行業(yè)AI的真與假。
AI是下一代智能手機(jī)的發(fā)展方向
AI,即人工智能,英文Artificial Intelligence,又稱機(jī)器智能(Machine Intelligence)。顧名思義,這是機(jī)器展現(xiàn)出來的智能,區(qū)別于人或動物的自然智能(Natual Intelligence)。
近兩年,關(guān)于人工智能的研究雨后春筍般不斷涌現(xiàn),也正是看中了AI的無限前景,各大巨頭都對AI研究大力投入:Google提出了“AIFisrt”戰(zhàn)略;Apple在其最新的處理器中集成了神經(jīng)引擎NE,推出了運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)的CoreML套件,類似于Apple的神經(jīng)引擎;華為去年發(fā)布的麒麟970 芯片搭載了一個強(qiáng)大的嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器NPU;FaceBook和微軟則早幾年前就成立了AI研究小組。
但“人工智能”真正打開數(shù)以億計(jì)普通人生活大門的鑰匙,則是智能手機(jī)。
從2016年開始,智能手機(jī)市場已經(jīng)出現(xiàn)了高原期,導(dǎo)致整個增長停滯的根本原因還在技術(shù)創(chuàng)新上的乏力,微產(chǎn)品創(chuàng)新已不能滿足用戶需求,整個智能手機(jī)行業(yè)遭遇天花板。
也是在那時,已經(jīng)提前布局AI的華為便宣稱智能手機(jī)的下一代將是AI手機(jī),而華為集團(tuán)旗下的互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)品牌榮耀更率先搶得頭啖湯,于2016年就發(fā)布面向未來的探索之作、人工智能智慧手機(jī)榮耀Magic,這款手機(jī)擁有自主感知能力,并能主動為用戶提供服務(wù),包括語義識別、人臉識別等。
2017年是人工智能爆發(fā)之年,人工智能手機(jī)開始真正步入成熟應(yīng)用階段。在智能手機(jī)整體陷入“高反”的時候,蘋果、華為、榮耀積極探索新技術(shù)、推出新產(chǎn)品,帶動起了人工智能手機(jī)的整體熱潮:蘋果研發(fā)A11仿生人工智能芯片,并把技術(shù)應(yīng)用在最新發(fā)布的iPhone X新品中;華為發(fā)布全球首款內(nèi)置神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)單元(NPU)的人工智能處理器的麒麟970芯片,并應(yīng)用在Mate10產(chǎn)品中;榮耀2017年發(fā)布的第二代人工智能手機(jī)榮耀V10也內(nèi)置麒麟970芯片。
從iPhoneX到華為Mate10、榮耀V10等端側(cè)人工智能技術(shù)的突破,正在為智能手機(jī)的未來發(fā)展指明一條全新的路徑。
AI手機(jī)亂象叢生,亟需去偽存真
但伴隨手機(jī)行業(yè)巨頭在AI領(lǐng)域的率先發(fā)力,競爭激烈的手機(jī)市場里的不具備能力的手機(jī)廠商開始一如既然地一哄而上,時下各種手機(jī)新品發(fā)布會上,AI成為標(biāo)配,好像開發(fā)布會如果不帶點(diǎn)人工智能,都不好意思和大家打招呼,天花亂墜、魚龍混雜,消費(fèi)者很難不被誤導(dǎo)。
AI亂象叢生,亟需去偽存真。
有真正的AI芯片才是AI手機(jī)
一部真的AI手機(jī),其首要前提是所搭載的芯片要支持AI應(yīng)用的計(jì)算。
因?yàn)锳I的本質(zhì)是運(yùn)算,只有芯片具備強(qiáng)大的AI算力,其AI功能才能實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)前手機(jī)芯片AI運(yùn)算解決方案主要分為:獨(dú)立處理單元與分布式異構(gòu)計(jì)算兩種形式,前者以華為的麒麟970和蘋果的A11 Bionic為代表,后者則以高通驍龍845為代表。舉個例子,具有獨(dú)立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元的SOC,可以實(shí)現(xiàn)專人干專事,這就好比一個學(xué)校里,各科老師專門去教自己所屬學(xué)科的課,語文老師專門教語文,數(shù)學(xué)老師專門教數(shù)學(xué);但沒有獨(dú)立處理單元,實(shí)行分布式異構(gòu)計(jì)算的SOC,就要面臨一些AI工作需要CPU、GPU、DSP等模塊來兼職干活的情況,語文老師要兼職教數(shù)學(xué),效率和效果當(dāng)然都會大打折扣。
在麒麟970中,除了傳統(tǒng)移動處理器的CPU、GPU、ISP等模塊之外,集成了專用獨(dú)立硬件處理單元NPU,由NPU獨(dú)立完成專項(xiàng)的AI運(yùn)算任務(wù),全面提升AI運(yùn)算能力。NPU的特點(diǎn)就是全職而高效——只要涉及到AI任務(wù)處理,均會交給NPU獨(dú)立芯片進(jìn)行全職運(yùn)算處理,而且在同樣任務(wù)情況下,NPU的運(yùn)算效率也要遠(yuǎn)高于CPU+GPU+DSP分布式異構(gòu)計(jì)算。官方稱,為AI而生的 NPU 處理在機(jī)器學(xué)習(xí)上擁有傳統(tǒng)CPU的25倍性能、GPU的6.25倍性能,同時擁有超低功耗的優(yōu)勢。舉例來說,在進(jìn)行圖像識別的計(jì)算中,搭載 NPU 的麒麟 970每分鐘能夠處理 2005 張照片,CPU運(yùn)算只能達(dá)到每分鐘95張的速度,足見獨(dú)立NPU的強(qiáng)大。
▲麒麟970每分鐘圖片識別
▲蘋果A11人工智能部分算力
蘋果的A11 Bionic同樣具有獨(dú)立處理單元,它被命名為“雙核架構(gòu)神經(jīng)處理引擎” (Neural Engine)。但要比較AI算力,則麒麟970是A11 Bionic的三倍左右。
下面,我們敲黑板,記重點(diǎn):浮點(diǎn)計(jì)算能力是SOC算力的重要體現(xiàn)之一,而衡量浮點(diǎn)計(jì)算能力時又有不同精度的標(biāo)準(zhǔn)——FP16(半精度浮點(diǎn))就是當(dāng)前體現(xiàn)一款SOC AI算力的主要指標(biāo),其單位為TFLOPS,也就是tera floating point operations per second,意即1萬億浮點(diǎn)/每秒。麒麟970的FP16性能達(dá)到了1.92 TFLOP,每秒可以進(jìn)行1.92萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算,相比之下,蘋果官方稱A11 Bionic每秒可以進(jìn)行6000億次運(yùn)算,僅僅是麒麟970算力的三分之一。
采用分布式異構(gòu)計(jì)算解決方案的高通驍龍845,運(yùn)用CPU、GPU、DSP三大模塊進(jìn)行AI運(yùn)算,通過神經(jīng)處理引擎(SNPE)對具體的AI任務(wù)進(jìn)行分析與下發(fā),之后才決定由哪一個或哪幾個處理器來參與異構(gòu)計(jì)算。因?yàn)闆]有獨(dú)立AI處理模塊,所以當(dāng)其他任務(wù)占用這三部分時,AI運(yùn)算(如圖像識別)就需要“排隊(duì)”——或者至少表現(xiàn)為速度有一定損失。
聯(lián)發(fā)科P60號稱“雙核APU”,但一樣沒有獨(dú)立AI處理單元,其設(shè)計(jì)初衷是通過多顆DSP的能力來提升圖像后處理的運(yùn)行效率,順便可以做些AI相關(guān)的圖像處理算法。其實(shí)質(zhì)是兩個“優(yōu)化版”DSP的疊加。DSP強(qiáng)項(xiàng)在于圖像處理,相對CPU、GPU在處理AI算法上有些優(yōu)勢,但還是不如專門獨(dú)立的AI處理單元高效。
因此,理論上麒麟970無疑是當(dāng)前市售AI解決方案最好的芯片。那么實(shí)際上的跑分或體驗(yàn)如何呢?
▲麒麟970 AI跑分
▲驍龍845 AI跑分
跑分方面,我們用魯大師最新的“AI跑分”功能進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)麒麟970跑分為233分,而搭載驍龍845的小米MIX2s跑分為194分,值得一提的是,麒麟970較驍龍845早了近半年發(fā)布,仍能較大幅度領(lǐng)先,足見其AI能力的強(qiáng)大。
因此,無論是AI解決方案和實(shí)現(xiàn)原理,還是實(shí)際的跑分與體驗(yàn),麒麟970都是最優(yōu)秀的AI芯片。而市場上形形色色沒有獨(dú)立AI處理單元的“AI手機(jī)”,實(shí)際上都是“假”AI手機(jī)。
有AI操作系統(tǒng)的才是AI手機(jī)
AI不僅體現(xiàn)在硬件層面,當(dāng)然也包括其軟件的支持和優(yōu)化。目前市面上,真正全面支持AI能力的只有EMUI系統(tǒng)。EMUI系統(tǒng)具備智慧加速功能、智慧服務(wù)、越用越聰明等特性,而且隨著AI不斷學(xué)習(xí)用戶習(xí)慣,能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)AI功能。
EMUI在系統(tǒng)層級支持AI引擎智慧加速:基于人工智能2.0進(jìn)行多核異構(gòu)資源調(diào)度,能讓應(yīng)用資源感知調(diào)度,基于應(yīng)用優(yōu)先級匹配資源使用需求,主動整理內(nèi)存碎片,進(jìn)行后臺內(nèi)存壓縮,配合自帶碎片整理機(jī)制的新型文件系統(tǒng),系統(tǒng)調(diào)度性能提升60%,操作流暢度提升50%,長時間使用不卡頓。
智慧服務(wù):更加聰明的EMUI,帶來無處不在的智慧化業(yè)務(wù),比如自動理解用戶的出行、快遞等各種生活服務(wù)信息,在負(fù)一屏集中呈現(xiàn),幫助用戶更加便利地工作、生活。
EMUI 8.0可通過不斷學(xué)習(xí)用戶偏好,越來越懂用戶,帶來越來越好的體驗(yàn):通過對用戶行為的細(xì)致學(xué)習(xí),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能感知,智能行為預(yù)測等,使得EMUI的AI功能具有空前的完成度。
而市面上其他家手機(jī)系統(tǒng)中所謂的“AI”,卻僅僅局限于比較淺顯單一的功能,并未貫穿整個系統(tǒng)層面。
例如一些手機(jī)廠商僅僅增加類似“AI助理”軟件,實(shí)際上只是幫助調(diào)度部分系統(tǒng)資源,并不具備自主學(xué)習(xí)功能,其實(shí)質(zhì)和幾年前的一些手機(jī)管家一樣,只是較為機(jī)械的清理工具。
另一些廠商在拍照界面增加一些所謂的AI拍照美化功能,但實(shí)際上只是官方對于拍照進(jìn)行較為傳統(tǒng)的算法優(yōu)化,并非基于AI感知場景而進(jìn)一步做出的針對性優(yōu)化決策。
因此,搭載EMUI系統(tǒng)的華為和榮耀手機(jī),才具有支撐AI的軟件基礎(chǔ)。配合真正的AI芯片麒麟970,從硬件到軟件全面打通,真正實(shí)現(xiàn)人工智能。
有AI移動計(jì)算平臺才是AI手機(jī)
AI芯片或AI手機(jī)并不是一成不變的,而是需要不斷開發(fā)來挖掘更多潛力,以平臺的身份嫁接更多資源,此即AI移動計(jì)算平臺。其本質(zhì)是服務(wù)于用戶,通過不斷連接更多AI應(yīng)用的開發(fā)者,不斷革新AI手機(jī)的應(yīng)用體驗(yàn),帶來更多智能化的用戶服務(wù)體驗(yàn)。形象比喻的話,AI芯片的本質(zhì)上是做好黑土地,提供養(yǎng)分充足的土壤,這樣才能百花齊放,讓用戶享受到AI開放帶來的價值。
在AI移動計(jì)算平臺的開放上,麒麟970是做得比較早、且AI底層技術(shù)開放能力比較完備的。華為率先推出面向移動終端的AI計(jì)算平臺HiAI,該計(jì)算庫可讓開發(fā)者便捷高效的編寫運(yùn)行在AI手機(jī)上的人工智能應(yīng)用程序。
今年3月19日,在香港開發(fā)者大會上,華為發(fā)布全球領(lǐng)先的人工智能開發(fā)平臺HiKey970。HiKey970是一款非常適合人工智能應(yīng)用開發(fā)的平臺,集成華為創(chuàng)新設(shè)計(jì)Linaro的HiAI框架及其他主流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架,除了支持CPU和GPU的AI運(yùn)算外,還支持基于NPU的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算硬件加速,能夠讓開發(fā)者進(jìn)行深度學(xué)習(xí)算法、智能機(jī)器人以及智慧城市領(lǐng)域的開發(fā),華為和榮耀正致力于構(gòu)建“開放”的AI生態(tài),讓開發(fā)者和消費(fèi)者享受更多AI場景和體驗(yàn)帶來的創(chuàng)新應(yīng)用,讓智慧生活從想象成為現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)然,具備軟件開發(fā)套件的廠家還有蘋果和高通:蘋果有CoreML框架,高通有NPE神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,但是我們上文已經(jīng)說明,高通的SOC沒有配套的AI硬件。
所以說,在安卓陣營,榮耀搭載的麒麟970才是真正的AI移動計(jì)算平臺。
總結(jié):基于此,在安卓陣營只有華為和榮耀有底氣講什么是真正意義上的AI手機(jī);榮耀V10打造基于麒麟970這一真AI的SOC,且榮耀研發(fā)AI起步最早,配合真AI系統(tǒng)的EMUI,其AI攝影、人臉識別、AI翻譯、AI助手等等已成為當(dāng)前階段完成度最高的一批AI應(yīng)用,而這種先發(fā)優(yōu)勢,不僅會讓他們旗下的AI手機(jī)越來越聰明,也將在算力和數(shù)據(jù)的馬太效應(yīng)之下,在未來加速把競爭對手拋在身后。
還有非常值得注意的一點(diǎn)是,華為與榮耀更側(cè)重端側(cè)AI上的發(fā)力,AI計(jì)算在設(shè)備終端直接完成,借助于端側(cè)強(qiáng)大AI運(yùn)算能力,未來AI運(yùn)算即使沒有網(wǎng)絡(luò)支持,實(shí)時在端側(cè)運(yùn)行處理,時效也能得到大大提升;而且無需將數(shù)據(jù)提交到云端,用戶的數(shù)據(jù)安全更有保障。
人工智能的概念不是炒作出來的,而是看誰最后能提供真正驚艷的產(chǎn)品和服務(wù)。AI元年之后,一定會有大洗牌,越來越多的公司會加入AI手機(jī)行列,但是行業(yè)的發(fā)展如大浪淘沙,會淘汰掉不具備核心技術(shù)的公司。任何技術(shù)的進(jìn)步和革命,需要的都是誠實(shí)、努力、目光長遠(yuǎn)的玩家,那些炒作“AI”概念但又鮮有研發(fā)投入的廠商,在智能手機(jī)行業(yè)的下一個五年,也許將很快湮滅。