让AI应用落地

厚积薄发的AI战略

IFA 2017大会上，华为正式发布新旗舰处理器麒麟970，并提出了新的理念“A new brain in your mobile”， 将AI理念引入华为手机。从云端到移动终端，华为用移动芯片让AI落地的同时也向世人揭示了其完整的AI战略。

对于红得发紫的AI市场，华为此次新品的推出也算是适逢其会。早在2012年，华为成立了诺亚方舟实验室，作为人工智能算法研究、管理AI技术合作、识别AI主要应用场景和需求管理等研究的前沿阵地，聚焦数据挖掘、人机交互、智能系统、大数据系统领域，对未来5-10年的技术发展方向做前瞻性的研究。

华为提出的AI战略是设备AI、云端AI结合，其中云端的优势是强大的运算能力，基于大数据给出大智慧，在策略性输出上有极大优势，设备端则具备智能强大的感知能力。麒麟970在继承过往成果基础上，加入了业界首个用于神经元计算的独立处理单元NPU，并且和CPU、GPU、DSP组成HiAI人工智能移动计算平台。

AI引发市场震动

华为在麒麟970上创新性地实现了将一个专用的神经网络处理单元(NPU)融合进整个SoC架构，并将NPU与其它计算单元组成一个面向移动AI应用场景的异构计算体，在将AI算力提升几十倍的同时，还提供了完善的多应用模式和ML(Machine Learning)框架的支持，让开发者可以用自己最习惯的方式获得麒麟970的强大AI算力，开发出更具想象力和全新体验的应用。

相对普通SoC芯片，麒麟970的HiAI移动计算架构主要由CPU、GPU、ISP/DSP和NPU四个部分组成，NPU神经网络单元能够用更少的能耗更快的完成更多任务，大幅提升芯片的运算效率。“移动AI=设备AI+云AI”完全有可能改变现有智能终端设备运营模式，“更懂你”的设备完全可能带给你更好的服务。

GPU同样是亮点

麒麟970采用的是台积电的10纳米工艺制程打造，在约100平方毫米的狭小体积内集成了55亿个晶管体。相比之下，竞争对手高通当下最强旗舰芯片骁龙835集成的晶体管数量是31亿，而苹果A10则是33亿。CPU部分，麒麟970与上一代麒麟960一样为八核心设计，由4个主频为2.4GHz的Cortex-A73大内核与4个主频1.8GHz的Cortex-A53内核组成，性能上无变化，毕竟同样架构频率，但GPU的提升却非常明显。

GPU图形处理器单元部分，华为麒麟970全球首发了ARM的Mali-G72 MP12，12个核心，这是华为首次上两位数核心的GPU了，图形处理性能相比960强很多，性能提升幅度达到20%，同时能效还降低了50%。

话说回来，整体看完CPU和GPU，其实麒麟970在功耗方面进步不大，麒麟960高功耗的问题没有通过10纳米得到彻底解决，而NPU单元的加入才是另其成为市场关注焦点的原因。

惹人注意的基带

作为一款移动处理器芯片，麒麟970对基带的改进同样明显。首发“4.5G，Pre 5G”调制解调器，支持LET Cat 18通信规格，下行峰值速度最高可以达到1.2Gbps，其他参数还包括有4X4 MIMO、5CC CA和256QAM，支持双卡双VoLTE。 LTE Cat.18让麒麟970最高下载速度飙到了 1.2Gbps（4x4 MIMO，3CC CA，256QAM），也就是比之前业界最快、骁龙 835 和 Exynos 8895“千兆 LTE”还要再快上 200Mbps。

麒麟970提供双ISP图像处理单元和Image DSP信号处理单元，得益于更加强大的算法优化和AI神经网络辅助下，吞吐量增加25%，支持AI场景识别、人脸追焦、智能运动场景检测，同时夜拍效果提升。而在 DSP、配套 Codec 等方面，麒麟 970 也有所提升，其中配套的音频 Codec 可以支持 32bit/384k 的音频解码，宠儿最终提升用户使用体验。

不应被神话的NPU

华为为麒麟970芯片加入NPU单元的做法具有不错的创新性和话题性，赋予移动芯片AI的做法也让智能手机拥有了更多应用可能性，不过虽然NPU在华为的展示中拥有极为强大的性能。性能上，NPU 是 CPU 的 25 倍，GPU 的 6.25 倍（25/4），能效比上，NPU 更是达到了 CPU 的 50 倍，GPU 的 6.25 倍（50/8），可这并不能直接同其最终应用划上等号。

理论上来说NPU强大的处理图像能力是GPU的几十倍，可以替代GPU工作，并因为NPU具备自我学习能力，可以更好的担任好这方面的工作，可实际上这暂时是实现不了的。从麒麟970的配置来看，大量的计算依然要通过云端来实现，而手机中的NPU只能用来进行简单辅助计算。移动端对于云端的辅助以及内部一些简单的应用，应该也是未来人工智能应用的一个主要模式。

简单来说，短时间内不要奢望NPU能够独立地为我们提供服务了，它更多时候是对现有硬件架构的补充和优化，进而综合提升移动处理器应用性能，具有一定的实用性却不应该过于神化。

不能忽视的竞争对手

当人们从实际应用功能考量NPU应用性能时，其神秘感也降低了许多，而且AI应用的落地本身也不是华为开创的，Intel在2016年发布Nervana AI处理器，可加速各种神经网络。谷歌也在2016年专门研发了在深度学习效率和能耗上相对于GPU有几十倍优势的专用芯片“TPU”用于加速深度神经网络，微软、AMD、百度等互联网科技公司也相继加入战局。

就智能手机市场本身而言，高通在2015年的MWC上，就已经展示过自己的AI芯片。高通的Jeff Gehlhaar在会议上表示，“我们于十年前就开始了基础研究，目前我们的现有产品支持了许多人工智能用例：从计算机视觉和自然语言处理，到各种终端，如智能手机和汽车上的恶意软件侦测。同时，我们正在研究更广泛的课题，包括个人助理、安全与隐私保护，以及通过人工智能提升手机无线连接与续航能力，并提供出色的拍照能力。”

高通采用的DSP和华为采用的NPU不同，NPU属于概念更成熟的神经网络，而DSP严格意义上来讲是更加适合传统芯片的神经组织排列。如果说高通是上游芯片厂商，那苹果和三星在手机领域同华为则颇为类似，同样涉及芯片和终端产品，“苹果神经引擎（Apple Neural Engine）”加上苹果自主操作系统和应用生态，在综合实力上具有一定优势，而三星本身就是半导体领域的巨头，一直都在努力构建AI芯片从设计到制造的产业链，整体实力同样不容小觑。

备受关注的AI用途

对于日趋成熟的消费者而言，更关注的还是NPU单元的实用性。在NPU加持下，智能手机在图像识别任务上，对比Cortex-A73 CPU 性能提升25倍，能效提升50倍之多，拍摄1000张照片仅仅消耗4000mAh电池手机0.19%的电量，图像识别速度可达到约2000张/分钟。在华为内部的测试中，麒麟 970 的 NPU 每分钟可以识别出 2005 张照片，而不使用 NPU 的话则每分钟只能识别 97 张（这个速度应该是用 CPU 进行计算的），优势同样巨大。

具体到拍照中，NPU 可以帮助手机更精准和快速地识别拍摄场景，让手机选择最合适的图像处理算法，在双摄背景虚化时，让手机对边缘虚化的处理更准确，还有最近很火的 AR 相机，NPU 可显著提高渲染的速度，降低功耗。有了NPU之后，手机可以将语音和语义识别的部分工作转移到手机本地，提高语音和语义识别的表现，提高手机中语音交互应用（比如语音输入法、智能语音助手）的体验。

虽然NPU在智能手机配置中属于辅助的角色，但有其加入后，整体应用体验却能得到极大拓展，除综合提升手机应用体验外，从基本的语音助手到大数据、云计算等应用也能落地，这恐怕也是华为重视AI战略的主要原因。

外媒的声音

用户看重的是AI融入手机后的实用性，而媒体则更看重华为AI芯片及其战略对整个移动终端市场的影响。

Android Authority的资深编辑@Kris Carlon也在其社交媒体上盛赞麒麟970，称其是2017 IFA展上体积最小的“巨星”。美国权威媒体华尔街日报则表示，华为将用搭载麒麟970的Mate 10与IPhone十周年纪念版一较高下，更快、更高效的AI运算将成为华为的一大优势。

美国著名消费电子媒体Engadget在其《华为全新手机芯片已做好准备，迎接AI时代》的报道中称，“得益于麒麟970全新的架构设计，手机芯片可以在耗电量很低的情况下更快地完成数据处理，这令我们非常期待”。英国著名科技媒体Techradar在其报道中对比了晶体管数量，指出麒麟970体积更小、更加智能，通过工艺方面的优化能够进一步提升手机的续航能力，带来更好的手机体验。海外移动通信领域的权威网站GSMArena指出，麒麟970在基带方面也有着惊人的突破，支持 LTE—-A-Pro Cat.18，下载峰值速率可达1.2Gbps。

全产业链布局的野心

华为起家是在网络领域，而云计算、大数据发展趋势下AI本身就是华为企业整体战略不可或缺的一环，麒麟970芯片的出现，更多是AI从云端到移动端的践行。云端AI负责大量数据的处理和计算，作为主要的计算力，而移动端AI进行简单辅助计算的同时，也会对移动终端内部应用进行优化。

借助AI，华为有机会构造“端-云-芯”的协同生态，在终端方面，华为终端已经是全球第三大智能终端，并且覆盖了全球近200个国家；云方面，华为面向用户提供了应用市场、基础云服务、天际通、Huawei Pay、主题商店等移动互联网云服务。具体到华为应用市场，目前已成为全球TOP3应用市场。具体到云服务，华为在全球已经部署了3大区域中心、15个数据中心，服务200多个国家和地区；在芯方面，华为自主研发了麒麟芯片。

这样的战略布局，显然能够让华为在智能互联网时代占据相当有利的位置，全产业链布局让华为能够成为完整的智能方案商，最终为用户提供衣食住行全场景机制的智能移动互联网的体验。

写在最后：不仅仅是搅局者

华为的AI芯片专供华为智能手机使用，这在不少人眼里成为看低麒麟970及华为AI移动芯片的理由，但当人们仔细梳理华为这些年在端、云、芯领域的布局时会发现，华为在AI领域已经耕耘多年，其移动芯片的推出，无非是整体AI战略的补充和完善而已，不过对于消费者而言，更流畅、更人性化的应用体验，都将成为AI移动化带给人们实实在在的利益和改变。