2018高端智能手機標配：人工智能芯片+全面屏

　　如同握在手中的一塊屏幕，卻又充滿了智慧，這是在諸多科幻電影中出現(xiàn)過的場景。在2017年，我們逐漸看到了這種愿景實現(xiàn)的可能性，幾乎所有手機廠商打出了自家的全面屏產(chǎn)品。雖然現(xiàn)階段全面屏產(chǎn)品仍舊有著技術方面的限制，但隨著三星、蘋果以及華為的加入，全面屏手機市場正經(jīng)歷著一個巨大的變革。

　　人工智能的浪潮

　　(△2017新興技術成熟度曲線，來源Gartner)

　　人工智能席卷了整個科技行業(yè)，并被稱為是未來十年的熱點。全球排名前幾的企業(yè)，這其中包括了谷歌、Facebook以及微軟都在開始布局。前者所研發(fā)的Alpha Go更是以“第一個擊敗人類職業(yè)圍棋選手、第一個戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能程序”而著稱。

　　人工智能也蔓延到手機端，環(huán)視目前全球排名前三的手機廠商：蘋果在iPhone X上使用了自研的人工智能仿生芯片---A11 Bionic芯片，用以提升AR功能以及人臉識別技術。華為最新的麒麟970芯片也將人工智能納入其中，不過與蘋果人工智能芯片僅僅服務指定功能不同，麒麟970創(chuàng)新設計了HiAI移動計算架構，并新加入NPU模塊，能夠提供了全局應用的人工智能服務，率先搭載麒麟970的華為Mate 10在今日也已經(jīng)發(fā)布。

　　雖然目前三星并沒有類似人工智能手機芯片誕生，但有消息稱三星在準備AI芯片來為Bixby乃至整個手機服務。從麒麟970到蘋果A11，人工智能手機芯片已經(jīng)成為了智能手機行業(yè)新的分水嶺。

　　浪潮之下，仍舊面臨一些難點

　　2017年業(yè)界對AI性能處理探索的兩個典型代表，也就是谷歌研發(fā)的深度學習加速ASIC芯片---Tsela V100(在Alpha Go人機大戰(zhàn)中提供了致勝的算力支撐)以及英偉達在2017GPU技術大會上正式發(fā)布的新一代處理器架構Volta V100。以這兩款在服務器端無可挑剔的AI芯片為例，他們在使用過程中，是沒有尺寸的考慮和功耗方面的明顯限制，因為可以一直插著電，并配有先進的降溫系統(tǒng)。

　　但是放在手機端，就必須考慮這樣的技術問題：

　　1、手機作為電子消費品，本身就在追求輕薄，對于內(nèi)部空間就處于一個不斷壓縮的狀態(tài)。續(xù)航方面所依賴的電池，一段時間以來也是遲遲未有重大突破，所以在這兩種情況下，人工智能手機芯片就必須考慮空間以及功耗問題;

　　2、手機端的人工智能芯片具備高集成性，CPU、GPU、圖像信號處理器、藍牙、GPU以及WiFi等等功能模塊集中在小小的SoC中，并且還要加入人工智能模塊，這對于工藝的挑戰(zhàn)是巨大的。

　　3、大體來說，人工智能需要經(jīng)過訓練以及推斷兩個過程?，F(xiàn)階段訓練可以交給云端，提供海量信息，人工智能手機芯片則負責推斷，需要算法來支持，當然在后續(xù)過程中，人工智能手機芯片在訓練這一項上的能力會得到進一步的發(fā)展。就人工智能來說勢必要聯(lián)合云端以及端側，之間的數(shù)據(jù)傳輸就需要有強大的網(wǎng)絡性能。

　　除此之外，在應用端需要克服的問題仍舊眾多。首先是安全性，這一點也將會在人工智能的發(fā)展過程中受到用戶以及業(yè)界越來越多的挑戰(zhàn)。其次是否有足夠的AI生態(tài)應用發(fā)揮出人工智能計算能力，并且持續(xù)吸引足夠多的AI應用開發(fā)者加入到生態(tài)中來。

　　人工智能這盤棋，華為早已布局

　　此前，華為公有云高調(diào)進軍行業(yè)云市場，憑借著華為在硬件的積累，未來躋身全球公有云前三不是夢想。憑借著這個陣地，在大數(shù)據(jù)統(tǒng)計、服務以及超強計算力方面勢必有一番出色的表現(xiàn)。

　　在手機端，華為在Mate 9上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(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速度，也縮短了應用啟動時間。這些基礎研究對于產(chǎn)品定義都非常有益。

　　而這些都是諾亞方舟實驗室的研究成果，這座成立于2012年，用做人工智能算法研究、管理AI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，就是華為在人工智能布局的一個縮影。

　　在一份來自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。

　　在最新的Mate 10系列上，華為帶來了最新的人工智能之作---麒麟970芯片。

　　1、創(chuàng)新性架構，帶來極致運算能力

　　人工智能的發(fā)展，需要龐大的運算作為支持，這對于普通處理器中的CPU來說已經(jīng)捉襟見肘。為了滿足需求，麒麟970選擇了全新的HiAI移動計算架構，首次集成NPU(Neural Network Processing Unit)專用硬件處理單元。相較于四個Cortex-A73核心，在處理同樣的AI應用任務時，新的異構計算架構擁有大約25倍性能和50倍能效優(yōu)勢。更具體的一個數(shù)字則是，在圖像識別方面，麒麟970每分鐘的速度可以達到 2005 張，遠高于業(yè)界同期水平。

　　在手機端同時考慮的是功耗問題，這代的麒麟970采用了TSMC 10nm工藝，在指甲大小面積下集成了55億個晶體管，克服了晶體管增加而帶來的功耗挑戰(zhàn)，這對于日常使用來說也是一個極大的提升。

　　2、1.2Gbps極速Modern，高鐵環(huán)境下仍舊出眾

　　人工智能需要端側與云端的協(xié)同合作，如何解決其中數(shù)據(jù)傳輸所帶來的延時問題，在第一時間響應用戶的需求?

　　在麒麟970芯片中，使用4*4MIMO、5CC CA以及256QAM等多種先進技術，將碎片化的頻譜聚合成為最大帶寬，聚合峰值能力最高可達到1.2Gbps的下載速率，這也是目前手機芯片的最快聯(lián)網(wǎng)速度。并且超過40萬公里高鐵的實測和優(yōu)化和率先商用雙卡雙4G雙VoLTE，讓體驗十分突出。

　　這在整合云端以及端側信息時，有著天然的優(yōu)勢。或者我們可以想的再長遠一點，2019年將迎來5G時代，人工智能的概念將會得到進一步爆發(fā)，萬物互聯(lián)下的數(shù)據(jù)信息量也得到進一步爆發(fā)，而千兆LTE更是提前體驗5G時代。

　　3、安全性

　　人工智能的服務建立在大數(shù)據(jù)以及個人信息的基礎上，從而不斷演化最終成為某個人的專屬手機。隨著使用時間的積累，個人信息的收集工作也變得更加密集。如何確保這些數(shù)據(jù)的安全性，就是用戶以及業(yè)界最為考慮的問題。

　　雖然說人工智能的實現(xiàn)，依靠端側以及云端。但是在華為Fellow艾偉的解釋中，華為芯片在底層盡可能提供良好的硬軟件安全環(huán)境，在數(shù)據(jù)層面形成一個自律規(guī)范。就像不是所有照片都會上傳到云端，有些數(shù)據(jù)也不會放到云上。隨著華為在芯片上的提升，人工智能將更多依賴本地終端，這本身省去了隱私泄露的擔憂。

　　而且本身華為也做了多方面的保護，首先是Mobile AI架構天然比純云端應用安全得多。華為芯片內(nèi)置了inSE模塊，能夠提供金融級別的加密保護，這對用戶的生物信息、支付信息等各種信息的保護提升到更高安全級別。

　　第三，華為還有安全OS，是完全獨立于安卓的OS，華為自己開發(fā)、控制，不存在對某家留一后門，而且完全和安卓隔離的。

　　4、可用性

　　手機想要實現(xiàn)人工智能，必然需要能夠看清、聽清，麒麟970也在試圖將看清、聽清提升為看懂、聽懂，如在手機手機拍照時通過AI精準識別拍攝物體，出國旅行時借助AI隨行翻譯，還有嘈雜環(huán)境下利用AI降噪語音技術大幅提高語音識別率等。

　　并且，麒麟970考慮在HiAI和安卓AI API兩類接口開放給開發(fā)者，讓開發(fā)者能夠在上面開發(fā)出各種各樣的安卓應用，并促成AI與手機的深度融合，從而帶給消費者革命性的體驗。

　　總結

　　如今華為Mate 10系列在國內(nèi)已經(jīng)發(fā)布，而iPhone X的上市時間也只剩下了一周不到的時間。在隨后高通以及三星也將出產(chǎn)搭載人工智能的手機芯片，陸陸續(xù)續(xù)有更多的手機廠商進入人工智能領域，科幻電影中那個愿景也逐漸臨近。而早早已經(jīng)占據(jù)人工智能高地的蘋果華為，也將構建那個美好的未來。