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华为缘何能在AI芯片上抢跑

北京时间9月2日,华为在德国IFA展上发布了手机芯片“麒麟970”,作为目前为数不多自研手机芯片的手机厂商,华为此次发布的麒麟970芯片备受瞩目,因为它不仅是国产最高端的手机芯片,而且还是全球第一款集成了NPU神经网络单元具备人工智能(AI)能力的手机芯片。

由此记者不禁发问:手机AI芯片未来能有多大应用空间?高通与苹果两家手机芯片巨头为何没有发力AI手机芯片,是市场无需求还是没能力?华为麒麟970能够颠覆现在手机芯片格局吗?麒麟970要想有大作为华为还需做何布局?

AI成麒麟970最大亮点

消费电子展IFA开幕的第二天是北京时间的周六,华为选择在这个时间发布其麒麟970,让这个周末的朋友圈好一阵子沸腾。因为麒麟970除了拥有其他手机芯片所必须的CPU、GPU、ISP、DSP、通讯基带外,还拥有一个其他手机芯片所没有的NPU,让它成为全球第一个拥有AI能力的手机芯片。

从华为披露的信息看,麒麟970处理器为8核设计、10nm台积电工艺,集成55亿颗晶体管。对比之下,高通最新产品骁龙835是31亿颗,苹果A10是33亿颗。相对于麒麟960,麒麟970能效提高20%%,功耗减少50%%。因为集成了NPU,在执行AI运算时性能是CPU的25倍、GPU的6.25倍,图像识别速度可达到约2000张/分钟。

赛迪顾问电子信息产业研究中心高级分析师向阳对《中国电子报》记者表示,麒麟970用上了台积电最新的10纳米工艺,这是继苹果A10X、联发科Helio X30之后,第三款采用台积电10纳米制程的移动SoC,采用了更先进的制程后,麒麟970与麒麟960相比,性能上有一些提升,但并没有革命性的变化,最耀眼的地方是其抢先一步早于苹果和高通发布集成NPU,占位AI,让其在手机芯片领域有了新的标签。

华为消费者业务CEO余承东表示,麒麟970将在今年10月份应用在华为Mate10以及Mate 10 Pro手机上。目前看到的是麒麟970的测试性能,芯片的真正性能如何要等华为新机发布才是检验之时。

苹果高通落后了吗?

AI在手机端究竟是噱头还是拥有较大的应用空间?为什么苹果和高通以及三星这些手机芯片巨头不做,而让华为抢了先?

驭势科技CEO吴甘沙对《中国电子报》记者表示,高通此前曾推出Zeroth,不过这个项目早期并不是深度学习加速器,其后向深度学习加速转型,再接着就没有声音了。当然,Zeroth一开始的应用场景是机器人、无人机,而不是手机。

目前高通已发布神经处理引擎(Neural Processing Engine;NPE),其开发套件(SDK)可协助开发者优化软体在其Snapdragon 600、800系列处理器上的AI执行效能,并支持Tensorflow、Caffe、Caffe 2等AI架构,NPE可应用在影像辨识、场景侦测、相机滤镜套用、影像后制等。但到目前高通还没有推出专用的AI移动芯片。

“高通有可能是没有看到需求,对于高通这样的公司,通常不会太冒进,没有看清楚市场不会贸然转型。如果市场成熟时,采取收购的方式既不会错失市场也不会因过早转型而带来失误。不过这些公司一旦看上市场,下手会很快。”向阳表示。不久前,高通收购Scyfer以补充其人工智能研发的人才储备。

而苹果在手机端其实很早发力AI,2011年iPhone已集成 Siri个人助理,今年早些时候,外媒也称苹果正计划将AI人工智能引入移动芯片中。目前,苹果设备的A系列芯片还主要是通过用两个不同的单元处理密集型或复杂的任务,分别是CPU主处理单元和GPU图形处理单元,还没有看到采用专用的人工智能单元来处理相关任务。这意味着在这方面效率和能耗上还是有一定影响。今年6月苹果推出了面向开发者提供的机器学习架构Core ML,支持所有主要的神经网络:深度神经网络(DNN)、递归神经网络(RNN)、卷积神经网络(CNN)。通过 Core ML 能够让开发者把机器学习用到APP里,包括文本分析、人脸识别等功能,无缝切换于CPU和GPU之间,以提供最强的性能和效率。

事实上苹果在AI上有大量的积累,但是到目前为止,苹果并没有给出在手机端的明晰的AI芯片战略,这或许与苹果一贯做派一脉相承,苹果并不喜欢抢先,而是希望通过软硬一体化的路线将体验推向极致来达到市场最大化。

目前智能手机领域AI应用主要体现在两个维度:其一是针对特定的开发者。更利于开发者来实现开发的便捷化。其二是在消费者端。在手机端处理图像与语音识别、视频直播、图像渲染、AR/VR等。

从高通和苹果的做派来看,或许他们对移动专用AI芯片还处于观望的态度,而在开发者平台以及AI通用框架上多做文章。不过这几家手机芯片巨头无论是在手机芯片技术上还是在AI积累上,都有相当的储备,一旦发力,来势会很猛。

会对市场带来冲击?

Counterpoint Research最新数据报告显示,今年上半年,华为手机销量增速强劲;而苹果iPhone则是持续下滑,今年6、7月华为手机连续两个月出货量第一。这究竟是偶然现象还是市场有新的变数,现在还无法下结论。而以这样的态势,再加上华为海思抢先发布AI芯片而赢得市场先声的优势,海思有可能“一招鲜”改变手机芯片的格局吗?

向阳认为,华为现在推出麒麟970,10月将推出AI手机,这些举动短期不会对市场带来太大的影响,至少要到2~3年后才会形成一定的冲击力,事实上苹果手机刚推出的时候情况也如此,也是2~3年后消费者的习惯才培养起来。

但是人工智能这个“洪水猛兽”是否会改变惯有的市场走法,现在不太好说。今年8月1日建军节微信上冒出了H5的军装照,微信用户只要上传自己的头像就能够给你渲染出一个你的军装照,这个应用像病毒一样,刷刷就把微信的朋友圈给霸屏了。根据最新数据统计,该H5军装照在传播过程中,一分钟合成照片的用户数峰值超过117万人。AI最强大的能力在于图像渲染和图像处理,这样的数据处理要求,未来一定是需要“芯、云、管、端”互动一起来完成的,它需要云端的强大,也需要手机等终端的强大。而AI应用要起来,按照通常路径也是需要时日的。但是在这个充满变数的AI时代,或许很多事情的发生超出人们的预期。

芯谋研究首席分析师顾文军表示,麒麟970的出台至少是为华为赢得了营销上的话语权,实际效用尚有待观察。在这一点上,向阳表达了与顾文军一致的观点。

目前华为麒麟已经在AI的话语权和市场的关注度上领先一步,要想加速和赢得更大的影响力并获得更实在的回报,需要在生态上有更大的布局。而这恰恰是苹果和高通所拥有的优势,事实上这两家企业没有急于推出专用AI手机芯片,却在AI软件和开发者框架以及生态上做了更多的布局,毕竟随着AI时代的到来,大量数据处理的需求,需要应用的驱动。

应该说,余承东是看到了这一点的:“人工智能是一种基础能力,未来将由应用场景驱动发展。”余承东在发布会上表示,“一个单纯的平台技术创新并不能真正实现用户体验的革命性提升。”他说:“华为会把麒麟970作为人工智能移动计算平台开放给更多的开发者和合作伙伴,提供完善的多应用模式和机器学习框架的支持。”

外界称,华为麒麟970的 NPU或来自中科院的寒武纪科技的IP授权,寒武纪不久前刚刚获得1亿美元的A轮融资,备受业界关注。应该说华为采用寒武纪的IP对寒武纪商业化是一个非常好的落地路径。赛迪智库集成电路研究所副所长林雨对《中国电子报》记者表示。从基础技术的积累来看,我国在人工智能芯片方面与美国差距不大,具有“翻盘”的机会。但在龙头企业数量和企业研发能力方面,中美两国还有一定的差距。华为和寒武纪的互动和联手,在中国手机芯片的换道超车上有了很好的开端,但中国的芯片要想实现彻底翻盘,还任重而道远。



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