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年终芯片战:高通联发科八仙过海 各显神通

文章来源:互联网 编辑:商城众网 发表时间:2018年12月21日 0

2018年的最后一个月,手机行业显得十分安静,反而是芯片厂商们在暗暗较劲。

12月6日高通正式发布了骁龙855处理器,而在这之前联发科举办了一场AI算力技术沟通会,为接下来Helio P90处理器做准备。

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上游产业链的新产品、?#24405;?#26415;直接决定?#23435;?#26469;我们拿到手的终端产品的功能与形态,尤其是在年末推出的这两款处理器几乎奠定?#23435;?#26469;一年大多数旗舰和中高端手机的性能。

那么,接下来我们就回顾一下最近移动芯片产业的那些事。

一、高通骁龙855占领高地

高通8系列处理器是绝大多数手机品牌旗舰的首选,所以骁龙855处理器就成为12月份最大看点之一。高通这颗旗舰芯片采用7纳米工艺制成,具备一个特殊的CPU架构:1个最大频率2.84GHz的超大核(Kryo Gold Prime),3个最大频率为2.42GHz的大核(Kryo Gold)和4个最大频率1.806GHz的小核(Kryo Silver)。

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骁龙855的核心架构

之所以说特别,是因为这?#20934;芄购?#27492;前苹果A12仿生处理器,海思麒麟980处理器都不太一样。A12仿生处理器自不必说,是一个6核CPU设计,2个核心负责高强度计算,4颗核心负责日常任务处理。麒麟980则采用的是2+2+4式的核心设计,其中包括两个2.6 GHz A76大核心、两个1.92 GHz A76中核心和四个1.8GHz A55小核心。

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麒麟980的三档CPU设计

这种“三段?#20581;斃录?#26500;加上核心升级给骁龙855带来了45%性能提升(相?#20185;?#19968;代骁龙845处理器)。此外高通处理器GPU上的优势在骁龙855上得到?#25628;?#20280;,最新的Adreno 640图像处理单元让这颗芯片的图形渲染速度相比?#27927;?#25552;升20%。

?#27604;唬?#38500;了这些基础性能提升,AI成为人们关注的重点之一。在麒麟980的双核NPU?#25512;?#26524;A12的八核神经网络引擎诞生后,高通的AI方案就让人更加令人期待。这部分我们放到后面再说。

二、联发科技紧随其后

在高通峰会前,联发科技召开了一次小型沟通会,颇?#34892;?#36319;高通较劲的意味。时隔一周后,联发科?#23478;?#24102;来了旗下最新处理器Helio P90。不过让人意外的是Helio P90的CPU核心依然是中端芯片的设计:2个主频为2.2GHz的A75核心,6个主频为2.0GHz的A55核心。

官方宣称Helio P90 CPU性能相?#20185;?#19968;代提升20%,GPU性能相?#20185;?#19968;代提升50%,进步不小。但需要注意的是,这里的上一代指的是Helio P70,该芯片的性能提现在跑分上和骁龙710相比还?#34892;?#24046;距。

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联发科技芯片升级

从CPU架?#36141;?#24515;就能看出来,Helio P90?#23548;?#19978;是一颗中高端处理器,算不上旗舰处理器,基本上和高通的骁龙710划等号。而且,这颗新品采用的是12纳米工艺制程,和当前都采用7纳米工艺的旗舰芯片相比仍有差距。

事实上,Helio P系列芯片一直定位中端,Helio X系列才是联发科技的旗舰芯片。只不过受到市场、技术等诸多因素的影响,X系列一直没了声音,P系列反而成为联发科技的中流?#28006;?/p>

那么,联发科技拿什么和别?#19994;?#26071;舰芯片叫板呢?#30475;?#26696;?#27604;?#26159;AI。发布会上,联发科技公布Helio P90在AI-Benchmark跑分软件上的得分,已经超过了骁龙855和麒麟980,排在了榜单第一名的位置。这部分我们下面详细说。

三、谁都绕不开的AI

今年可以说是AI?#32469;?#30340;一年,不管哪家手机厂商,发布会上不提AI就总觉得少了点什么。对于芯片厂商来说亦然。

去年,华为在麒麟970处理器中集成了NPU(神经网络处理器)模块,大幅提升了处理器处理图像的速度。到了今年,新一代处理器麒麟980将这个模升级到第二代,双核NPU除了能快速识别静态图片,还可以对视频中的人物进行实时识别。在此基础上,华为在Mate 20手机上推出了AI人像留色,将视频中除了人物以外的景色都变成黑白。

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华为Mate 20 Pro的AI人像留色

苹果公司在今年的A12仿生处理器中?#24067;?#24378;了AI的部分,在新芯片中?#23588;?#20102;八核架构的神经网络引擎,它每秒可执行5万亿次运算。有了这颗A12仿生芯片,即便是使用单镜头的iPhone XR也能够模拟出双摄的人像模?#20581;?#32780;配?#26174;?#28145;感摄像头,面容ID会?#27426;?#23398;习用户面部,实现更好的解锁体验。

下面我们来看看高通和联发科技最新产品在AI上的情况:

1、高通的AI方案依然没?#23567;?#29420;立NPU”

在华为、苹果相继拿出自己的AI芯片后,高通终于出手了,只不过我们依然没有见到类?#22120;?#40607;980的独立NPU模块。高通始终坚持CPU、GPU、DSP三者协同工作的模式,完成AI运算。只不过这次在骁龙855的DSP(数?#20013;?#21495;处理器)上加了点“料”。

DSP是高通处理器中不可或缺的模块,早期用于音频和语音处理,尤其擅长在低功耗下完成这些任务。随着技术的升级,DSP逐渐接手了图像、摄像头、传感器信号等工作,已然成为骁龙处理器中不可或缺的部分。而在这次骁龙855芯片的DSP中,高通特别?#23588;?#20102;张量处理单元,主要负责AI学习,并且可以加速处理复杂的图像。

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人工学习和机器学习对比

张量处理器是个新词,但并非骁龙855独?#23567;?#33529;果的A12仿生芯片也是利用这个单元进行深度学习的,只不过和高通宣称的“每秒钟7万亿次的处理”相比,略输一筹(上面说过,A12仿生芯片每秒可执行5万亿次运算)。

总的来说,骁龙855并不具备单独的神经网络单元,但是这颗芯片会协调CPU、GPU和DSP完成AI运算,而最终的计算结果看上去也并不比拥有神经网络单元的处理器差,甚?#38142;?#39640;通的数据来看,效果还更好。

2、联发科的“NPU”叫做APU

在Helio P90处理器发布前,联发科技率先公布了NeuroPilot技术平台2.0。NeuroPilot最早出现于Helio P60处理器发布会上,它是联发科技推出的人工智能平台,最大的作用是整合?#24067;?#22788;理器和软件服务。

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NeuroPilot 2.0技术平台

联发科技曾表示,该平台不?#24515;?#20110;AI计算,它也是整个SoC,只不过配合P90上的APU 2.0架构,能够让AI应用更加丰富。在AI层面,NeuroPilot 2.0通过对神经网络剪枝和量化,减轻了神经网络训练数据的标准化工作。

简单来说NeuroPilot 2.0是联发科技给开发者的工具,配合?#24067;?#26469;提升AI运算能力。而这里说的?#24067;?#23601;是Helio P90中的APU 2.0。

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APU 2.0的优势

APU是AI Processing Unit的缩写,也就是AI处理单元,你?#37096;?#20197;理解为是联发科技的NPU。按照官方的说法,采用新一代架构后,APU 2.0的运算力相比上一代提升了4倍。?#20248;?#20998;结果看,它的算力犹在骁龙855之上。

所以?#23433;?#30475;重跑分”的联发科技在AI上也提了一次跑分,并?#33402;?#31034;了Helio P90在AI上的诸多应用。在这里?#23548;?#20010;令我印象深刻的,一个是AI人像留色,联发科技宣称配备Helio P90后只需要单摄就能实现;另一个是手机相机的人脸识别,不仅能追踪人?#24120;?#36824;能分辨性别和人脸的朝向,这就给厂商留下了更多想象空间;?#27604;唬?#26368;炫酷的还是手机追踪人的动作再传输给机器人,实现机器人与人动作同?#20581;?/p>

QQ截图20181221151751.jpg配合联发科技P90不仅能识别人?#24120;?#36824;能侦测性别和面部朝向

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联发科的AI人像留色

小结一下,从联发科技的宣传来看,Helio P90的AI包含了两个部分:软件和?#24067;?#36719;件能帮助开发者更好的在P90的平台上实现算法应用,而?#24067;?#19978;,联发科技?#35759;訟I的理解、投资、研发都放在P90上,让一颗中端芯片拥有媲美对手的AI能力。

四、2019年移动芯片的格局

?#38142;耍?#25105;们已经能从芯片厂商年底的动作中初探到未来一年,智能手机芯片的情况。高通、苹果、华为依然占据着旗舰芯片的市场,华为和高通旗舰处理器的差距在逐步缩小,三星对于中国用户来说比较遥?#23545;?#19988;不提,而联发科技试?#23478;?#25605;乱中端市场。

QQ截图20181221151806.jpg联发科技试图用AI搅乱中端芯片市场

华为?#26174;?#21508;个手机厂商之前拿出新一代旗舰芯片,首发了7纳米工艺,首发Mali-G76 GPU图形处理单元,首发Cortex-A76架构,甚至是首款采用双核NPU的芯片。不管怎么讲在名?#39134;?#25250;了先。

高通?#25512;?#26524;一方盘踞安卓,一方独占iOS。虽然高通始终没有跨出独立NPU那一步,但是在其擅长的CPU、GPU领域依然保持优势,并且通过CPU+GPU+DSP异构计算的方式提升AI的能力。

联发科技颇?#34892;胺牌?#26071;舰,心有不甘”的情节,给中端芯片赋予全部的AI算力,让P90这颗芯片在中端芯片中极具竞争力,但是?#23548;?#24615;能又够不上旗舰的水准。在如今“手机发布会必谈AI”的时代,或许也能走出一条不一样的路。

五、人人都在谈的5G

2019年被誉为5G?#32469;?#30340;一年,有消息?#39057;?#19968;批支持5G网络的手机将于2019年下半年上?#23567;?G手机商用的一个重要条件是上游产业链为手机厂商们打好基础。

事实也是如此,各家芯片厂商都拿出了自己的5G方案,试图在5G来临时抢占先机。

高通骁龙855处理器就是一颗支持5G的芯片,不过其内部并没有集成X50调制解调器,而是集成了骁龙X24 LTE调制解调器。这意味着,不是所有搭载骁龙855处理器的手机都支持5G网络,还需要外挂X50调制调解器。

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高通骁龙855需要外挂5G基带

高通这种内置4G调制调解器,外挂5G调制解调器的解决方案,更像是5G来临前的过渡方案。手机厂商可以选择是否使用X50调制解调器来支持5G网络。在5G来临前,只选择支持4G的骁龙855处理器,有利于?#26723;?#25104;本,减少不必要的浪?#36873;?/p>

华为的想法和高通类似,麒麟980处理器本身没有集成5G基带。不过在麒麟980的发布会上,华为消费者业务总裁余承东曾宣布,配合巴龙5000基带,麒麟980也能支持5G网络。

可见在这方面华为和高通走了同一条路。苹果更不必说,从和高通开战后,一直使用外挂英特尔的基带,如果不出意外,5G来临时苹果依然会采用芯片+外?#19968;?#24102;的形?#20581;?#19981;过近期?#34892;?#28040;息称英特尔的5G芯片还没准备好。?#27604;唬?#23545;于苹果公司来说,好饭不怕晚。

联发科技则选择了另一条路,让Helio M70基带芯片支持2/3/4/5G网络。这样一来即使不使用他们?#19994;?#22788;理器,联发科?#23478;?#33021;为基带芯片寻?#39029;?#36335;。此前就有传闻称,苹果公司在和联发科技接触,如果等不及英特尔或许会选联发科?#23478;?#26410;可知。

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