深度揭秘麒麟970 人工智能處理器，它的強大超出你想象！

　　2017年9月2日，華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東在德國柏林IFA2017大會官方論壇發(fā)表“Mobile AI. The Ultimate Intelligent Experience”為主題的演講，全面闡釋了華為消費者業(yè)務(wù)的人工智能戰(zhàn)略，并正式發(fā)布了麒麟970芯片。這款有55億晶體管、全球首款內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)的人工智能處理器震撼了產(chǎn)業(yè)，震撼了全球!從公布的數(shù)據(jù)來看，NPU運算能力達到1.92T FP16 OPS!是同等CPU處理器能力的25倍!能效是其50倍!這款處理器讓華為一舉站在了全球移動人工智能(AI)領(lǐng)域的最前沿!

　　麒麟970 AI處理器對人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有何意義?它對智能手機發(fā)展有何重要意義?為何在兩年前定義的這款芯片能趕上了全球人工智能大潮?結(jié)合我和產(chǎn)業(yè)人士的交流談?wù)勛约旱母惺堋?/p>

　　一、異構(gòu)與端云結(jié)合實現(xiàn)人工智能非常有價值

   幾年前，產(chǎn)業(yè)都在討論如何在云端實現(xiàn)人工智能，而華為探索了新的模式，就是端云結(jié)合實現(xiàn)人工智能，云端智能的優(yōu)勢在于強大的運算能力，基于大數(shù)據(jù)給出大智慧，在策略性輸出上有極大優(yōu)勢。而端側(cè)在具備了強大的感知能力之后，手機就會成為幫助用戶思考的分身和伙伴。兩者達成平衡與協(xié)調(diào)，才是未來終端發(fā)展的出路。這次麒麟970也是人工智能處理器從服務(wù)器走向便攜化的一個重要里程碑，意義非常重大，借用一位大佬的評論：“這也許是手機的一小步，但是一定是人類生活的一大步。”

　　由于人工智能處理器需要進行大量的計算因此需要消耗大量功耗，按照以前的思路，人工智能處理器需要將在云端處理利用服務(wù)器的計算資源完成處理，但是顯然這不現(xiàn)實，因為大量數(shù)據(jù)需要上傳不僅占用帶寬還有延時問題，不能實現(xiàn)真正的實時人工智能處理器，在麒麟970之前，移動端還沒有一款可以真正支持人工智能出來的ASIC芯片，因此這個探索意義非常大。

　　麒麟970采用異構(gòu)架構(gòu)完成人工智能處理，芯片括了CPU、GPU、NPU、ISP、DSP。以前大家從人工智能角度來看，認為NPU是做AI的，AI就是要靠NPU去實現(xiàn)的，但從麒麟970來看不完全是。NPU在實現(xiàn)AI上承擔(dān)了很多主要工作，但是CPU、GPU也參與了處理，例如ISP也參與很多相關(guān)工作。所以，未來以異構(gòu)架構(gòu)實現(xiàn)人工智能將成為主流，這個異構(gòu)SoC將成為一個AI計算平臺。

　　從余承東公布的華為人工智能戰(zhàn)略來看，在未來終端上的人工智能實現(xiàn)需通過端云協(xié)同，華為構(gòu)建芯、端、云協(xié)同發(fā)展，通過結(jié)合云端和終端的能力，實現(xiàn)手機從智能終端到智慧終端的跨越，給用戶帶來顛覆性的體驗。這可能引發(fā)智能手機巨大的新變革。

　　二、吹響智能手機“十年一變”號角

   在手機產(chǎn)品界及手機領(lǐng)域有個“十年一變”的規(guī)律，1997年11月諾基亞發(fā)布了全球首款內(nèi)置游戲的移動電話諾基亞6110，其貪吃蛇游戲是有史以來第一款手機游戲，這款手機相信很多人都買過，它成為諾基亞在功能機時代封王的奠基者。

　　2007年11月5日，安卓系統(tǒng)正式發(fā)布，Android一詞最早出現(xiàn)于法國作家利爾亞當(dāng)(Auguste Villiers de l'Isle-Adam)在1886年發(fā)表的科幻小說《未來夏娃》(L'ève future)中。他將外表像人的機器起名為Android。這個綠色小機器人顛覆了功能機，也是在2007年，蘋果iPhone驚艷面市，以此為標(biāo)志，我們正式進入了智能手機時代。

　　時間到了2017年，智能手機將再次面臨重大分化，人工智能在2017年將成為智能手機的分水嶺，未來手機將只有人工智能手機和非人工智能手機兩種。

　　從現(xiàn)在往前看，原來的手機是純粹的通信工具，后來加入計算器、錄音機等一堆硬件。到了智能手機，本質(zhì)上其還是工具屬性較強，把互聯(lián)網(wǎng)變成了移動互聯(lián)網(wǎng)，同時具有一個開放生態(tài)，可以往里做各種各樣的應(yīng)用創(chuàng)新。但是智能手機對人的理解，對環(huán)境的理解還沒有本質(zhì)的變化，所以智能手機還是一個升級版的工具。但當(dāng)人工智能引進以后，手機本身有足夠強的處理能力，有傳感器，才有可能把手機從工具屬性變成更加類似像寵物一樣的東西，具備理解能力，一開始做不到那么懂你，但是慢慢還是能懂的。不同的手機拿到不同的人手里，表現(xiàn)也會不同。

　　因為手機有了人工智能，它帶來了無限可能。人工智能應(yīng)用場景非常多，幾乎無所不包，以手機拍照為例，就像單反里基本的光學(xué)部分都很好，但如何設(shè)置出恰當(dāng)?shù)膮?shù)是很麻煩的事情，未來AI手機在這方面可以更加有效，能夠?qū)Νh(huán)境有足夠的了解，對拍攝對象有識別，進行一定的校正，可以說AI手機成了一部懂得拍照的手機。降噪方面，以前我們理解降噪就是做相位對消，而采用了人工智能處理以后，它能使用我們目前還未知的方式進行消噪，就如同圖像識別，人工智能CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過逐層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卷積等運算，自動提取和發(fā)現(xiàn)了我們目前難以理解的特征值一樣，這個確實令人非常興奮。

　　有了人工智能能力的手機，不但可以解析出用戶的語言，更能分辨情緒，當(dāng)手機能夠分辨你在哪里，你是誰，并“猜”到你的心意，這樣的手機真的更貼心了，人工智能手機還能基于用戶畫像和過往行為習(xí)慣及結(jié)合當(dāng)前的使用場景，推測出用戶的行為意圖。以這樣的路徑發(fā)展下去，未來手機一定非常強大，它可以成為人的伙伴甚至教練，例如阿法狗就完全可以成為圍棋教練。

　　在專業(yè)知識背景和本地結(jié)合下，可以把手機作為教練級伙伴。隨著手機性能的不斷提升，用戶不斷的使用，手機會不停的進化學(xué)習(xí)，到某一天，手機能全面與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，直接幫助人、甚至可能陪伴人。

　　不過，人工智能技術(shù)發(fā)展后，手機將變成了一部值不值得去偷的手機，因為它只服務(wù)特定的用戶，這個變化也是挺有意思。

　　三、開放人工智能開發(fā)環(huán)境，讓華為手機超越蘋果成為可能

   余承東在9月2日的演講中說：“華為將會把麒麟作為人工智能移動計算平臺開放給更多的開發(fā)者和合作伙伴，讓開發(fā)者利用麒麟970的強大AI算力，開發(fā)出更具想象力和全新體驗的應(yīng)用，共同造就移動AI計算應(yīng)用的美好未來?！保A為一位技術(shù)大牛也說：“我們今年不只是發(fā)布一款芯片，還要發(fā)布整個開發(fā)環(huán)境，第三方可以盡早參與開發(fā)?！庇纱丝梢韵胂螅A為憑借領(lǐng)先的人工智能平臺，構(gòu)建一個開放的人工智能開發(fā)環(huán)境，讓更多第三方可以開發(fā)人工智能應(yīng)用，這個有點類似目前的APP開發(fā)，未來開發(fā)者可以為華為人工智能開發(fā)不同的算法，一起開發(fā)AI應(yīng)用。

　　這樣的開發(fā)環(huán)境和先發(fā)優(yōu)勢讓華為在人工智能生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)上占領(lǐng)了優(yōu)勢，未來華為憑借這個優(yōu)勢完全有超過蘋果的可能。(三星已經(jīng)不在考慮范圍之內(nèi)了)

　　四、 談點產(chǎn)品定義的思路

   麒麟970是兩年前定義的產(chǎn)品，為何在當(dāng)時大家還在熱衷于多核架構(gòu)的時候，華為麒麟團隊人就看到了人工智能的曙光?這里結(jié)合一些獲取的信息談?wù)劗a(chǎn)品定義。

　　首先，據(jù)華為公布的資料顯示，在2012年以前，華為就開始思考智慧終端該有一顆什么樣的大腦，以及Ta會干些什么?學(xué)習(xí)什么?如何思考?為了創(chuàng)造“A new brain”，華為做了各種相關(guān)的科學(xué)研究和應(yīng)用嘗試。例如通過“諾亞方舟實驗室”做過探索。

　　諾亞方舟實驗室成立于2012年。作為人工智能算法的研究、管理 AI 的技術(shù)合作、識別 AI 主要應(yīng)用場景和需求管理等研究的前沿陣地，諾亞方舟實驗室的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)主要聚焦在數(shù)據(jù)挖掘、人機交互、智能系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)領(lǐng)域，主要致力于“從大數(shù)據(jù)到大智慧”，對未來5-10年的技術(shù)發(fā)展方向做前瞻性的研究。

　　自2016年起，諾亞方舟實驗室的研究成果就已經(jīng)逐步應(yīng)用到華為的手機產(chǎn)品上——Mate 9、P10 所采用的人工智能，應(yīng)用在傳感器算法、計算機視覺、搜索引擎和語義理解等領(lǐng)域。例如Mate9應(yīng)用了智能感知學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠跟蹤趨勢和行為模式，從而確保手機持續(xù)運行的快速和順暢，避免出現(xiàn)像手機使用時間越長，反應(yīng)越慢的情況;P10 & P10 Plus新增的Ultra Memory功能，結(jié)合智能感知和深度學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了自動內(nèi)存壓縮和回收，以及自動碎片處理功能，極大提高了手機的響應(yīng)速度，也縮短了應(yīng)用啟動時間。這些基礎(chǔ)研究對于產(chǎn)品定義都非常有益。

　　其次，至于麒麟970芯片為何考慮加入人工智能?按照一位技術(shù)大牛的說法是華為考慮的是隨著傳感器能力慢慢達到人類水平，則需要智能處理的介入。

　　為什么呢?這是因為超越人體感官和人體智能這兩者之間是有因果關(guān)系的。例如戴眼鏡的人摘了眼鏡看不清楚，收集不到合適的信息，其實就相當(dāng)于智商下降，雖然有智力但是不能做判斷和決策，對于手機也是一樣，如果圖像傳感器或者麥克風(fēng)很強大，但是沒有智能介入，手機還只是硬件升級而已。

　　還有就是，即使手機圖像處理做的再好跟人眼也還是有差別，其中的原因就是人腦里有感光視覺。舉例來說，如果一個人對某個人很熟悉，則對著他的側(cè)臉或者光線較暗的環(huán)境下大腦也能把那個人的樣子補出來，而不熟的人就做不到，因為人腦沒有足夠多的細節(jié)去主動補充，這也是人工智能干預(yù)的例子。

　　這樣，麒麟970的架構(gòu)定義者就發(fā)現(xiàn)了感官和人工智能中間的關(guān)聯(lián)，有了人工智能干預(yù)以后，sensor信號和人工智能結(jié)合就會跟人類視覺處理類似了，而如果手機的某些感官超過人類，則就可以能幫助到人類，順著這個邏輯再推導(dǎo)，自然就會推導(dǎo)出麒麟970的架構(gòu)，就是把感測信號和人工智能處理結(jié)合起來這才是手機架構(gòu)的大的升級，這樣，今天的明星麒麟970就應(yīng)運而生了!這個思路很值得本土IC公司借鑒。

     從2008年海思K3V1開始到現(xiàn)在麒麟970，華為手機處理器經(jīng)過十年發(fā)展，一舉登頂全球手機處理器巔峰，憑借的就是務(wù)實和努力，為了這個榮耀，華為人付出了艱辛的勞動，如余承東在演講中所言僅僅為了優(yōu)化麒麟在高鐵場景的通信體驗，就在高鐵上進行了40萬公里場測?，F(xiàn)在，華為已經(jīng)規(guī)劃麒麟990芯片，希望2年后的麒麟990繼續(xù)震撼全球!關(guān)于麒麟970芯片，如果您還有想了解的信息，請留言評論!