如果你關註華為,麒麟 970 不是一個陌生的名字。
去年底,關於這款芯片的基本參數就已經曝光完畢。不過有件事,華為一直憋著沒說。直到今年 7 月底,華為才對外暗示:麒麟 970 將是全球首款 AI 手機芯片。
什麼是 AI 手機芯片?又有什麼意義?量子位今天就來講講這件事。
首先,來看看這款芯片什麼樣子
麒麟 970,也就指甲蓋大小。
△圖片來自推特用戶 Andy Boxall
在這個面積約 1 平方厘米的芯片,裡面裝著 55 億個晶體管。代工廠是臺積電,用瞭 10nm 工藝。類似的芯片還有高通的驍龍,聯發科的 Helio,蘋果的 A 系列等。
簡單說下內部結構。
麒麟 970 內部,有一個 8 核的 CPU,一個 12 核的 GPU,控制攝像頭的雙 ISP 模塊,網絡通訊基帶模塊等等 ……
△這是 anandtech 總結的一張圖
其中,與其他手機芯片最大的不同之處,就是 NPU 這個模塊。也正是因為 NPU 的存在,讓麒麟 970 可以宣稱自己是一個 AI 手機芯片。
接著,談談 NPU 和寒武紀
所謂 NPU,就是神經處理單元的簡寫。
深度神經網絡的背後,需要大量計算力的支撐。麒麟 970 這次集成的 NPU,就是一個專門應對 AI 計算需求的芯片,可以進一步提升手機端的 AI 處理能力。
官方數據稱,新架構讓華為芯片在處理同樣的 AI 任務時,得到瞭 50 倍能效和 25 倍性能提升。此處 AI 任務的細節沒有公佈,但透露在圖像識別速度上,麒麟 970 芯片可達 2000 張 / 分鐘。
這個 NPU 的計算速度是:1.92T FP16 OPS。這個速度與頂級移動 GPU 相比,盡管更快但仍在同樣的數量級水平,不過在功耗方面具備優勢。
可能不少人都知道瞭,麒麟 970 的 NPU 背後站著寒武紀。
寒武紀是中科院計算所的孵化項目,前不久剛完成 A 輪融資,成為全球 AI 芯片界第一傢擠入獨角獸陣營的創業公司。寒武紀的核心人物,是陳雲霽、陳天石兄弟。
2014 年,陳氏兄弟提出瞭首個深度學習處理器架構 " 寒武紀 " 以及配套的指令集 "DianNaoYu"(電腦語),這也成為全球首個深度學習指令集。
據報道,"DianNaoYu" 指令直接面對大規模神經元和突觸的處理。一條指令即可完成一組神經元的處理,並對神經元和突觸數據在芯片上的傳輸提供一系列專門支持。
總而言之一句話,使用這套芯片架構 + 指令集,能加速深度學習。
在廣為流傳的報道中,寒武紀 2016 年拿下 1 億元訂單。所以現在也有說法是,華為花瞭 1 億元買寒武紀的指令集雲雲。指令集是計算機軟硬件生態體系的核心。Intel 和 ARM 正是通過其指令集控制瞭 PC 和嵌入式生態體系。
說瞭那麼多,到底 NPU 有什麼用?
△寒武紀的芯片
說瞭那麼多,麒麟 970 有什麼 AI 之處?
目前主要還是在圖像方面。
上面提到過,圖像識別速度很快。根據官方說法,麒麟 970 能自動配置攝像頭的參數設置,支持人工智能場景識別,提供更好的人臉追焦,能實時識別運動速度並完成對焦拍攝等。
另外,人工智能還可以用來對相片降噪、美化等等。
不過坦白講,由於目前華為 Mate10 沒有發佈,所以麒麟 970 目前能提供哪些人工智能的應用,還不是很清楚。不過一切很快會有答案。
至少在目前,華為拿到一個 " 全球首款手機 AI 芯片 " 的稱號。
面向未來的一次佈局
對於麒麟 970,乃至於下一代 980,NPU 的加入,對華為來說佈局未來的意義更為重大。
人工智能的趨勢已經是共識,而其中處理芯片的關註重點,也正在從雲端向邊緣擴展。麒麟 970 就是華為把 AI 計算搬運到移動端的一次探索。
我們來看看華為自己的設想:
基於雲端的大數據,可訓練形成通用知識模型並傳遞到移動端上運行,這意味著手機將具有通用知識能力,譬如可識別物體類別等功能。
結合本地個性化模型的運行和計算,麒麟 970 將為用戶提供完整的知識能力,不僅可識別物體類別,更可以提供與 " 你 " 有關的信息。
麒麟 970 將充分發揮人工智能運算方面的優勢,既可以滿足實時性、隨時性的人工智能應用要求,又可以有效保護用戶隱私。
但美夢成真還有好長的路要走。
△這是華為的 AI 開放生態系統
最後,看看華為自己的表述:
我們相信,搭載人工智能芯片的終端設備將大大提升端側 AI 的運算能力和響應速度,為所有依賴人工智能的應用解開瞭封印,可以說從此打開瞭手機 AI 應用體驗的萬花筒,大量的實時地,個性化地,充滿想象力和表現力的 AI 應用終於有機會在手機實現。