華為麒麟970國(guó)內(nèi)發(fā)布，這些AI應(yīng)用是否會(huì)變革智能手機(jī)？
9月25日上午，華為在北京召開(kāi)了麒麟970的媒體溝通會(huì)，這也是麒麟970在國(guó)內(nèi)的首次亮相。和本月初在德國(guó)IFA電子展的首秀相比，在這一次的國(guó)內(nèi)溝通會(huì)上，華為公布了麒麟970更多的技術(shù)細(xì)節(jié)和具體應(yīng)用。
作為一款為手機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)芯片（SystemOnChip，即SoC），麒麟970自然包含了常規(guī)的手機(jī)SoC該有的部件，比如CPU、GPU、ISP、DSP、通訊基帶，但和同類產(chǎn)品相比，麒麟970又多了一個(gè)所有同類產(chǎn)品都沒(méi)有的東西一顆為人工智能運(yùn)算專門(mén)設(shè)計(jì)的NPU。
下面我們就SoC的各個(gè)部件出發(fā)，全面地了解一下麒麟970。
CPU、GPU：重點(diǎn)是降功耗
CPU方面，麒麟970的參數(shù)相比麒麟960基本沒(méi)有任何變化，依然是8顆核心，其中4顆為高性能的ARM公版A73架構(gòu)，最高主頻2.4GHz（麒麟960是2.36GHz），4顆位低功耗的ARM公版A53架構(gòu)，最高主頻1.8GHz（麒麟960是1.84GHz）。有些遺憾的是，麒麟970并沒(méi)有用上ARM在今年5月發(fā)布的新一代Cortex-A75、Cortex-A55架構(gòu)以及為AI相關(guān)運(yùn)算優(yōu)化的DynamiIQ設(shè)計(jì)（麒麟970選擇了另一種方法來(lái)提高AI運(yùn)算）。當(dāng)然了，考慮到A75和A55的發(fā)布時(shí)間、設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，麒麟970沒(méi)用上也是可以理解的。
華為表示，表示麒麟970的能耗比提升了20%（主要得益于全新的10納米制程），至于實(shí)際的性能表現(xiàn)，不出意外的話，麒麟970應(yīng)該和麒麟960處于同一段位，不會(huì)有非常明顯的提升。當(dāng)然，橫向來(lái)看的話，麒麟970的CPU性能沒(méi)提升其實(shí)不是什么大問(wèn)題。從GeekBench4等跑分軟件的得分上看，麒麟960的分?jǐn)?shù)和高通驍龍835、三星Exynos8895基本處于同一水準(zhǔn)，明顯強(qiáng)于聯(lián)發(fā)科HelioX30。因此，即使麒麟970的CPU性能不變，也依然是Android陣營(yíng)里移動(dòng)SoC的頂級(jí)水準(zhǔn)，只是不再像麒麟960發(fā)布時(shí)那么領(lǐng)先。
相比起CPU上的保守，麒麟970在GPU上的「誠(chéng)意」要顯得更足一些。
首先，麒麟970則用上了ARM在今年5月剛剛發(fā)布的Mali-G72架構(gòu)，理論性能相比麒麟960上的Mali-G71有所提升（ARM的官方說(shuō)法是相比G71性能提高20%，功耗比提升25%）。此外，在核心數(shù)上，麒麟970的GPU也從麒麟960的8核增加到了12核。
華為表示，相比起麒麟960，麒麟970的性能有20%的提升，并且能效比提升了50%。照理說(shuō)，由于麒麟970的GPU核心架構(gòu)比麒麟960更先進(jìn)，核心數(shù)還多了50%，并且制程更先進(jìn)，GPU性能提升的幅度應(yīng)該遠(yuǎn)不止20%。之所以出現(xiàn)這種情況，很可能是華為將麒麟970的GPU主頻壓得比較低，從而更好地降低功耗（于是就有了提升幅度高達(dá)50%的能效比）。
實(shí)際的表現(xiàn)也印證了我們的猜測(cè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的介紹，麒麟970的Mali-G72最高主頻為700MHz，相比麒麟960的900MHz（部分場(chǎng)景下會(huì)飆到1000MHz左右）有明顯的下降，這種「多核+低頻」的策略讓麒麟970在性能有一定提升的同時(shí)，功耗得以大幅度降低。
通訊基帶：比「千兆LTE」更快
作為一家通訊行業(yè)有著多年積累的公司，華為海思在通訊基帶上有著深厚的「家底」，特別是去年的麒麟960，直接在SoC中集成了支持LTECat.12/13的Balong750基帶（最大下行速度600Mbps，上行150Mbps），并且支持CDMA網(wǎng)絡(luò)，絲毫不遜色同期的高通驍龍820、821。
在麒麟970上，華為海思更進(jìn)一步，直接大跨步到了下行LTECat.18（上行最高Cat.13），最高下載速度飆到了1.2Gbps，也就是比之前業(yè)界最快、驍龍835和Exynos8895「千兆LTE」還要再快上200Mbps。
麒麟970還終于支持了在同時(shí)使用兩張SIM卡時(shí)，主副卡同時(shí)用4G（上一代麒麟960的副卡只能支持3G），任意一張卡都可以使用VoLTE通話。此外，麒麟970還特別針對(duì)高鐵時(shí)的使用做了優(yōu)化，信號(hào)更穩(wěn)定，減少掉線。
不過(guò)話還是要說(shuō)回來(lái)，雖然麒麟970的通訊基帶的確是厲害，但和驍龍835、Exynos8895等支持千兆LTE的SoC一樣，普通用戶想要真正體驗(yàn)到這種超高速LTE網(wǎng)絡(luò)，還得過(guò)上相當(dāng)一段時(shí)間。
ISP、DSP、Codec、協(xié)處理器
ISP的全稱是ImageSignalProcessor（圖像信號(hào)處理器），主要功能是處理相機(jī)傳感器中收集到的數(shù)據(jù)。
麒麟970的ISP主要是一些「常規(guī)升級(jí)」，依然是雙核設(shè)計(jì)，擁有更快的速度，更快地對(duì)焦，更優(yōu)秀的降噪效果，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的捕捉做了優(yōu)化。另外，針對(duì)目前很火的人像拍攝，麒麟970的ISP進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，可以根據(jù)不同膚色、帽子、眼睛、口罩、遮擋、側(cè)臉等多種復(fù)雜的人臉場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，改善了人像的拍照效果。
在DSP、配套Codec等方面，麒麟970也有所提升，其中配套的音頻Codec可以支持32bit/384k的音頻解碼，過(guò)去幾代華為高端機(jī)（Mate、P系列）上表現(xiàn)乏善可陳的內(nèi)放音質(zhì)，有望在麒麟970這代產(chǎn)品上獲得明顯的提升，當(dāng)然前提是Mate10和P11系列還能保留3.5毫米耳機(jī)插孔。
另外，麒麟970依然搭載了i7協(xié)處理器（和牙膏廠的i7沒(méi)啥關(guān)系），而inSE（integratedsecureelement）和TEE安全引擎，在麒麟970上也都在。
在總線架構(gòu)上，不出意外的話，麒麟970采用的應(yīng)該是和960相同的CCI-550。
10納米制程，比驍龍835還多的55億個(gè)晶體管
制程上，不出意外，麒麟970用上了臺(tái)積電（TSMC）最新的10納米工藝，這應(yīng)該是繼蘋(píng)果A10X、聯(lián)發(fā)科HelioX30之后，第三款采用臺(tái)積電10納米制程的移動(dòng)SoC。
通常來(lái)說(shuō)，在芯片晶體管數(shù)量相同的情況下，更先進(jìn)的制程可以降低芯片的核心面積，有助于降低成本，并且更加有效地控制發(fā)熱和功耗。根據(jù)華為提供的數(shù)據(jù)，臺(tái)積電的10納米制程可以降低20%的能耗，將芯片核心面積縮小40%。
不過(guò)有趣的是，KUKA機(jī)器人示教器維修，麒麟970的核心面積并沒(méi)有因?yàn)橹瞥痰倪M(jìn)步而縮小，反而比麒麟960還要略大，這是因?yàn)轺梓?70集成了高達(dá)55億個(gè)晶體管，比麒麟960多出了15億。作為對(duì)比，蘋(píng)果的A11Bionic芯片有43億個(gè)晶體管，高通驍龍835有31億個(gè)。
需要說(shuō)明的是，雖然晶體管數(shù)量對(duì)性能有一定的影響，并且通常是越多越好，機(jī)器人維修，但在內(nèi)部部件眾多的、各家產(chǎn)品架構(gòu)甚至內(nèi)部組件都不太一樣（比如A11Bionic沒(méi)有集成通訊基帶和專門(mén)的NPU）的移動(dòng)SoC中，我們是無(wú)法簡(jiǎn)單地用晶體管數(shù)量來(lái)判斷性能的。
NPU：首款內(nèi)置在手機(jī)SoC中的人工智能芯片
終于到了麒麟970最特別的部分NPU。
NPU的全稱是Neural-networkProcessingUnit，也就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元。關(guān)于這顆NPU的功能，大家可以簡(jiǎn)單理解為專門(mén)高效地進(jìn)行AI相關(guān)計(jì)算定制的處理器，就像GPU之于圖形處理相關(guān)的計(jì)算，ISP之于成像相關(guān)的計(jì)算。
傳統(tǒng)的CPU（包括x86和ARM）和GPU也是可以用來(lái)做深度學(xué)習(xí)計(jì)算的，但由于它們本身并不是專門(mén)為深度學(xué)習(xí)定制的，效率并不高。而麒麟970的這顆NPU采用了來(lái)自寒武紀(jì)（Cambricon）的IP，專門(mén)為深度學(xué)習(xí)而定制，F(xiàn)P16性能達(dá)到了1.92TFLOP，差不多是麒麟960的3倍（0.6TFLOP左右）。
在月初德國(guó)柏林的發(fā)布會(huì)上，余承東展示了一張?jiān)谶M(jìn)行AI運(yùn)算時(shí)，NPU和CPU、GPU的對(duì)比。
可以看到，性能上，NPU是CPU的25倍，GPU的6.25倍（25/4），能效比上，NPU更是達(dá)到了CPU的50倍，GPU的6.25倍（50/8）。