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、全球首款內置神經網(wǎng)絡處理單元(NPU)的人工智能處理器震撼了產業(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)領域的最前沿!

　　麒麟970 AI處理器對人工智能產業(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?結合我和產業(yè)人士的交流談談自己的感受。

　　一、異構與端云結合實現(xiàn)人工智能非常有價值

   幾年前，產業(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，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?！?/p>

　　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采用異構架構完成人工智能處理，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也參與很多相關工作。所以，未來以異構架構實現(xiàn)人工智能將成為主流，這個異構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，華為構建芯、端、云協(xié)同發(fā)展，通過結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

   在手機產品界及手機領域有個“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(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的變化，所以智能手機還是一個升級版的工具。但當人工智能引進以后，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部分都很好，但如何設置出恰當?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，能夠對環(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卷積神經網(wǎng)絡，經過逐層的神經網(wǎng)絡卷積等運算，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慣及結合當前的使用場景，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習，到某一天，手機能全面與互聯(lián)網(wǎng)結合，直接幫助人、甚至可能陪伴人。

　　不過，人工智能技術發(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用，共同造就移動AI計算應用的美好未來。”，華為一位技術大牛也說：“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為憑借領先的人工智能平臺，構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)建設上占領了優(yōu)勢，未來華為憑借這個優(yōu)勢完全有超過蘋果的可能。(三星已經不在考慮范圍之內了)

　　四、 談點產品定義的思路

   麒麟970是兩年前定義的產品，為何在當時大家還在熱衷于多核架構的時候，華為麒麟團隊人就看到了人工智能的曙光?這里結合一些獲取的信息談談產品定義。

　　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?學習什么?如何思考?為了創(chuàng)造“A new brain”，華為做了各種相關的科學研究和應用嘗試。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 的技術合作、識別 AI 主要應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)新產品和技術主要聚焦在數(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逐步應用到華為的手機產品上——Mate 9、P10 所采用的人工智能，應用在傳感器算法、計算機視覺、搜索引擎和語義理解等領域。例如Mate9應用了智能感知學習技術，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，反應越慢的情況;P10 & P10 Plus新增的Ultra Memory功能，結合智能感知和深度學習，實現(xiàn)了自動內存壓縮和回收，以及自動碎片處理功能，極大提高了手機的響應速度，也縮短了應用啟動時間。這些基礎研究對于產品定義都非常有益。

　　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的例子。

　　這樣，麒麟970的架構定義者就發(fā)現(xiàn)了感官和人工智能中間的關聯(lián)，有了人工智能干預以后，sensor信號和人工智能結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，自然就會推導出麒麟970的架構，就是把感測信號和人工智能處理結合起來這才是手機架構的大的升級，這樣，今天的明星麒麟970就應運而生了!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。現(xiàn)在，華為已經規(guī)劃麒麟990芯片，希望2年后的麒麟990繼續(xù)震撼全球!關于麒麟970芯片，如果您還有想了解的信息，請留言評論!