去年,时机麒麟970凭借全球首款搭载NPU的骁龙芯片手机AI芯片备受关注,消息称今年麒麟980将升级NPU并首发全球7nm手机SoC,或成还已因此麒麟980吸引了更多关注。高通作为全球移动SoC的首款霸主,高通自然不会视而不见。搭载笔记本电脑特价 特精湛雷锋网消息,麒麟高通新一代旗舰处理器骁龙855不仅将采用台积电7nm工艺,竞争还将首次配备专用神经处理单元(NPU)。时机另外,骁龙芯片曝光的或成还已消息也指出新款处理器将会使用其他的命名方式,但无论如何,高通搭载NPU的首款骁龙到底是要与麒麟980竞争还是高通看准了时机?
高通首款集成NPU的AI芯片
根据此前的爆料,骁龙855将采用7nm工艺来提升性能和效能,麒麟这一点在高通员工LinkedIn的档案中得到了证实。另外,早在2017年就有报道称为了能使用更先进的7nm工艺制造新款旗舰处理器,高通将会放弃与三星合作选择台积电,最近几年,三星为高通生产了骁龙820、玩具批发智能手机供应商 极佳骁龙821和骁龙835。
近日,此前曝光消息都比较可靠的Roland Quandt称,骁龙855可能会以骁龙8150的名称进入市场,它将拥有一个专用的NPU,这个NPU与去年麒麟970搭载的NPU类似将用于提升AI性能。搭载NPU的优势显而易见,由于NPU可以处理此前需要由CPU或DSP处理的图像或语音数据,增加NPU可以提升手机的性能同时实现更多的AI功能。高通员工的LinkedIn个人资料显示,他们会继续微调即将推出的旗舰芯片的硬件设计,NPU是SoC中一个独立部分。
至于5G功能,此前的消息是骁龙855将配备骁龙X50(SDX50)5G调制解调器,但最新的消息称骁龙855将不会集成SDX50而是SDX24,实现5G功能将需要通过外挂SDX50。总体来看,骁龙855基于台积电7nm,尺寸为12.4 x 12.4mm,将首次集成NPU,玩具批发智能手机供应商 出色通信方面集成SDX24 LTE调制解调器,支持Cat.20 LTE以达到2Gbps的下行速度。
据雷锋网了解,高通将会在今年12月的年度技术峰会上推出骁龙855,用于Windows笔记本电脑和平板电脑的骁龙1000也会一同发布。骁龙855(代号Hana)正在以SDM855的名义在内部开发,但外媒WinFuture称其看到的第三方文档显示该处理器的名称已经改变了几个月,现在的名称为SDM8150,这意味着它将作为Snapdragon 8150上市,但仍具有相同的“Hana”代号。WinFuture认为高通改变命名的原因可能是为了更容易与手机SoC以及Windows10和Chrome OS系统的SoC进行区分。
不过,新SoC的最终名称可能尚未确定,WinFuture推测SM8150中的“SM”代表Snapdragon Mobile。
与麒麟980竞争?
纵观如今的手机处理器市场,麒麟970在去年9月2日在德国柏林的IFA上正式发布,被称作全球首款人工智能手机SoC,搭载麒麟970的华为Mate10在同年10月16日发布。苹果在2017年9月12日的秋季新品发布会上随iPhoneX一起发布了A11 Bionic,A11首次搭载的专用于机器学习的硬件 “神经网络引擎(Neural Engine)”,每秒运算次数最高可达6000亿次。
今年3月,联发科的首款AI芯片Helio P60在国内亮相,Helio P60集成了基于Edge AI平台人工智能单元双核 APU(AI processing unit),并首次将可协调 CPU、GPU 和 APU 之间的运作的NeuroPilot AI技术带入智能手机,方便 AI 应用程序执行。同样在3月,三星正式宣布了型号为 Exynos 9610 的新一代处理器,该处理器集成了一个基于深度学习技术的专用 AI 硬件单元,三星称之为 Vision Image Processing Unit(可翻译为视觉图像处理单元),可以算作是三星真正意义上的一款智能手机 AI 芯片。
本月底,华为海思将发布基于7nm工艺的麒麟980,并很有可能搭载寒武纪今年5月发布的第三代IP产品“寒武纪 1M”实现对NPU的升级。苹果也会在下月发布的新款iPhone中搭载7nm A12,神经网络引擎很有可能会得到升级。虽然麒麟980和A12只会应用于华为和苹果自家的手机,但Helio P60也已经集成了APU,作为全球最大的手机SoC提供商,高通至今还未给手机SoC增加NPU。
不过,在今年2月,初高通宣布推出人工智能引擎AI Engine(Artificial Intelligence Engine),该人工智能引擎AI Engine由多个硬件与软件组成。硬件方面,在AI Engine的支持下骁龙核心硬件架构—Hexagon向量处理器、Adreno GPU和Kryo CPU都将在终端侧支持和优化人工智能应用,并且骁龙845、骁龙835、骁龙820、骁龙660移动平台都将支持该人工智能引擎AI Engine。软件方面则包括骁龙神经处理引擎(Neural Processing Engine, NPE)软件框架、随Google Android Oreo发布的Android NN API、Hexagon Neutral Network(NN)库。
但AI Engine毕竟没有专门为处理AI应用增加硬件,在AI性能的表现上与搭载NPU的手机SoC相比有差距也不会让人感到意外。今年早些时候的一份测试数据显示,骁龙845在鲁大师AI性能排行榜上仅跑到199分,和排名第一位的荣耀V10差了43分。有媒体用荣耀V10与三星S9进行实测对比,麒麟970的AI性能还是领先于通过对已有软硬件的优化的三星S9。因此,骁龙855搭载NPU从目前的市场环境来看并不会让人感到意外,毕竟需要和麒麟980、A12竞争。
图片来自:AnandTech
AI芯片的“时机”已到?
更为重要的是,高通是只能拿出基于软硬件优化的AI Engine还是技术可实现但未推出搭载NPU的SoC?答案无疑是后者。雷锋网从一位高通前技术高管处了解到,作为有深厚技术积累的公司,高通早在三四年前就已经有AI芯片项目,至少在两年前就有NPU,但由于没有看到实际的应用支撑迟迟没有量产。
实际应用是否真的是关键?以麒麟970为例,NPU的FP16 性能达到了1.92 TFLOP,几乎是麒麟 960 的 3 倍(0.6 TFLOP 左右),体现在应用上,麒麟970的图像识别速度达到了约2000张/分钟,iPhone 7 Plus是487张/分钟,三星S8是95张/分钟。在拍照中,NPU可以帮助手机更精准和快速地识别拍摄场景,让手机选择最适宜的图像处理算法,双摄背景虚化时让手机对边缘虚化的处理更准确,还可以在AR 相机中显著提高渲染的速度,降低功耗。还有,借助 NPU手机可以将语音和语义识别的部分工作转移到手机本地,提高手机中语音交互应用(比如语音输入法、智能语音助手)的体验。
不过,麒麟970发布的同时华为还展示了“开放移动 AI 平台(Open Mobile AI Platform)”,该平台会为APP开发者提供了包括开发者网站和社区支持、开发套件以及自家的APP分发商店在内的“全套”服务,吸引开发者开发可以调用 NPU 性能的APP,这意味着华为在积极推动移动AI生态的建设,寻找更多的应用,更好地发挥NPU的性能。
与麒麟970类似,iPhoneX搭载的A11的神经网络引擎目前可见的作用可以在拍照、AR、Face ID方面体现。显然,NPU的性能并未完全发挥出来,应用场景也还不够丰富,对于提供SoC的高通而言,性能和成本不得不谨慎权衡。毕竟在今年三月,小米创始人雷军发微博称:“骁龙845,最新旗舰,非常出色,只有一个缺点:太贵了!!!骁龙845,再加上17%的进口增值税,500多元!是骁龙660的三倍多!”
手机处理器在一款手机的BOM清单中一直占有不小的比例,在竞争异常激烈的手机市场,集成NPU短期内只会增加处理器的成本,如果没有足够大的提升和应用的支撑,无论是SoC提供商还是手机厂商,集成NPU的SoC并非最好的选择。因此在经过其它手机厂商对市场的教育以及生态建设已经开始之后,推出AI芯片时机也逐步成熟,因此骁龙855虽然抢不了首发甚至来的有点晚,但却能将风险降低。
高通的打算或许不仅仅如此,Quandt在最新的爆料中还指出,他发现了“SDM855AU”,这意味着骁龙855还将会有汽车版本,需要补充的是,高通此前推出过骁龙汽车处理器骁龙820A。推出骁龙855汽车版本也符合逻辑,毕竟AI还处于非常早期的阶段,AI处理器需要更多的应用场景支撑。同时,高通虽然收购NXP失败,但高通继续深入汽车市场的方向并不会改变,而骁龙855就是一个很好的产品。
雷锋网小结
到底是市场的竞争让骁龙855不得不集成NPU还是高通已经明确如今的应用已经足以支撑其推出AI芯片?谁是主要的因素很难做简单的判断。不过,从高通对AI芯片态度我们可以看到,现在AI芯片的发展最大的阻碍并非技术而是应用,需求迫切且市场规模足够大的应用场景才能够更快推动AI芯片的发展,反过来也将推动AI技术的进步,最终推动AI的发展。
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