華為麒麟970黑科技解碼：看這顆AI芯如何讓手機(jī)更懂你
9月25日消息（安迪）在今年9月初舉行的2017德國柏林國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會（IFA展）上，備受業(yè)界關(guān)注的華為首個(gè)人工智能移動計(jì)算平臺（MobileAIComputingPlatform）麒麟970引爆了全球的注意力，其創(chuàng)新的HiAI移動計(jì)算架構(gòu)和領(lǐng)先的AI運(yùn)算能力讓未來手機(jī)有了更大的想象空間。
今日，華為在北京舉行了以智匯為主題的2017麒麟芯片媒體溝通會，麒麟970首次亮相中國。據(jù)了解，麒麟970擁有極速聯(lián)接、智慧算力、高清視聽、長效續(xù)航等優(yōu)勢。首款搭載麒麟970芯片的華為新一代旗艦手機(jī)華為Mate10即將于10月16日發(fā)布，其全新人工智能移動計(jì)算平臺將為消費(fèi)者的體驗(yàn)帶來更多創(chuàng)新。
華為Fellow艾偉表示，麒麟970的AI運(yùn)算能力，相比四個(gè)Cortex-A73核心有大約25倍性能和50倍能效的優(yōu)勢，庫卡機(jī)器人驅(qū)動器維修，可以大幅提升手機(jī)在圖像識別、語音交互、智能拍照等方面的能力，讓手機(jī)更懂你。華為希望通過這一創(chuàng)新，為AI技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域帶來更多的可能性，為消費(fèi)者帶來前所未有的AI體驗(yàn)。
HiAI架構(gòu)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大智慧算力
人工智能AI已經(jīng)成為手機(jī)行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，也是麒麟970的最大創(chuàng)新亮點(diǎn)之一。艾偉指出，人工智能將使移動互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入智慧互聯(lián)時(shí)代，我們不僅僅希望未來的手機(jī)能聽懂、看懂，甚至希望它能夠以人類的思考方式來理解人類訴求，讓我們獲得自主而恰當(dāng)?shù)男畔⒑头⻊?wù)。然而AI技術(shù)的核心是對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)前以CPU/GPU/DSP為核心的傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)已經(jīng)不能夠適應(yīng)AI時(shí)代對計(jì)算性能的海量需求。
在手機(jī)側(cè)，由于具備隨時(shí)性、實(shí)時(shí)性和隱私性等重要特點(diǎn)，AI本地處理能力就變得尤為重要，但當(dāng)前手機(jī)側(cè)的性能問題已經(jīng)成為阻礙移動AI技術(shù)發(fā)展的最大掣肘。
手機(jī)作為一個(gè)隨身設(shè)備，與服務(wù)器相比，無論是體積、供電、散熱和能耗都面臨巨大挑戰(zhàn)。手機(jī)SoC芯片既要不斷追求最好的性能，同時(shí)對每一個(gè)能力的加入又必須用最高的性能密度和最好的能源效率的方式進(jìn)行，這對芯片的設(shè)計(jì)提出了超高要求。
據(jù)艾偉介紹，麒麟970選擇了具有最高能效的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)來大幅提升AI的算力，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了HiAI移動計(jì)算架構(gòu)，首次集成NPU（NeuralNetworkProcessingUnit）專用硬件處理單元，其AI性能密度大幅優(yōu)于CPU和GPU。相較于四個(gè)Cortex-A73核心，在處理同樣的AI應(yīng)用任務(wù)時(shí)，新的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)擁有大約25倍性能和50倍能效優(yōu)勢，麒麟970芯片可以用更少的能耗更快地完成AI計(jì)算任務(wù)。以圖像識別速度為例，麒麟970可達(dá)到約2005張/分鐘，這種超級的AI運(yùn)算速度遠(yuǎn)高于業(yè)界同期水平。
麒麟970HiAI架構(gòu)中另外兩個(gè)重要的組成部分CPU和GPU也有新的提升。麒麟970CPU能效提升20%；率先商用MaliG72MP12GPU，與上一代相比圖形處理性能提升20%，能效提升50%，可以更長時(shí)間支持3D大型游戲的流暢運(yùn)行，支持AR/VR等全新一代移動互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。
自研雙攝ISP大幅優(yōu)化拍照體驗(yàn)、逐步走向AI慧眼
拍照功能無疑是用戶選擇手機(jī)的最重要考量之一，KUKA機(jī)器人維修，麒麟970采用全新設(shè)計(jì)的雙攝ISP，在拍照方面進(jìn)一步提升。
除了繼續(xù)保持在傳統(tǒng)黑白融合拍照等方面的優(yōu)勢外，麒麟970還在抓拍、夜景拍照等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化和提升；通過集成專屬的硬件人臉檢測模塊，更準(zhǔn)確地捕捉人臉信息，使人像拍照更自然。
長期以來，手機(jī)拍攝運(yùn)動物體是一大瓶頸，來不及拍、沒拍全、拍模糊等情況是用戶抱怨最多的幾個(gè)拍照問題。為此，麒麟970從拍照處理的響應(yīng)時(shí)間、對焦、運(yùn)動檢測、曝光策略等拍照的全流程進(jìn)行了深入優(yōu)化，拍照綜合響應(yīng)處理時(shí)間縮短30%；混合對焦方案進(jìn)一步優(yōu)化和提升，對平坦區(qū)域、純色物體等不易對焦場景進(jìn)行針對性提升，并通過人臉追焦策略的升級改善人臉對焦，對焦更精準(zhǔn)；四檔的運(yùn)動檢測模式對運(yùn)動物體狀態(tài)進(jìn)行預(yù)估，設(shè)置更合適的曝光參數(shù)，確保每次拍攝都能夠抓到滿意的瞬間。
夜拍更是大多數(shù)手機(jī)拍照的弱點(diǎn)所在，而夜景場景也恰恰一直是麒麟系列芯片拍照提升的重點(diǎn)。在麒麟970芯片中，通過與AI技術(shù)相結(jié)合，更準(zhǔn)確識別夜景，精準(zhǔn)地改善了夜晚拍照的圖像呈現(xiàn)。
同時(shí)，麒麟970集成了硬件的人臉檢測模塊，針對不同膚色、帽子、眼睛、口罩、遮擋、側(cè)臉等多種復(fù)雜的人臉場景進(jìn)行了優(yōu)化。以人臉檢測為基礎(chǔ)，無論在針對性的改善人臉部信息的色彩和補(bǔ)光，還是以人臉為基礎(chǔ)進(jìn)行人臉追焦的優(yōu)化，都大大改善了人像的拍照體驗(yàn)，帶來更真實(shí)自然的人像拍照效果。
未來，相機(jī)技術(shù)又將為用戶帶來哪些智能體驗(yàn)？艾偉表示，麒麟970人工智能技術(shù)將推動手機(jī)拍照從看見、看清階段，逐步向慧眼階段演進(jìn)，庫卡機(jī)器人驅(qū)動器維修，讓手機(jī)不僅能夠感知真實(shí)的世界，更能夠智能識別拍攝環(huán)境，判斷拍攝人臉、人體、物品，甚至是識別人的情緒、行為和動作，開始認(rèn)知這個(gè)世界。
1.2Gbps極速M(fèi)odem
為了應(yīng)對全球范圍復(fù)雜頻段的挑戰(zhàn)，麒麟970在通信領(lǐng)域不斷突破，麒麟970采用4*4MIMO、5CCCA以及256QAM等先進(jìn)技術(shù)，將碎片化的頻譜聚合成為更大帶寬，聚合峰值能力最高可達(dá)到1.2Gbps下載速率。
麒麟970面對的挑戰(zhàn)不僅僅是頻譜碎片化，艾偉指出，麒麟團(tuán)隊(duì)思考更多的是，如何能夠?yàn)槿蛴脩魩砣缤盟秒娨话惴奖愕纳暇W(wǎng)和通話體驗(yàn)？用戶期待世界的每一寸空氣中間都長有一個(gè)移動互聯(lián)網(wǎng)的水龍頭，不管是在人口密集的商業(yè)中心，還是在網(wǎng)絡(luò)覆蓋差、信號弱的森林邊緣，又或是在飛速疾馳的高鐵上，隨時(shí)擰開，想用就用。
為此，針對各種復(fù)雜通信場景，麒麟970進(jìn)行了積極探索和深度優(yōu)化。在通信挑戰(zhàn)尤其巨大的高鐵環(huán)境下，麒麟970選取中國、德國、日本三個(gè)高鐵最發(fā)達(dá)的國家，進(jìn)行了超過40萬公里的實(shí)測和優(yōu)化，讓用戶在高速運(yùn)行的高鐵上可享受打得出、接得通、不掉話的優(yōu)質(zhì)語音通話，享受更高質(zhì)量的下載速率。麒麟970還率先商用雙卡雙4G雙VoLTE，成功實(shí)現(xiàn)了一部手機(jī)上兩張SIM卡均支持4GVoLTE通話，提供主副卡一致的高清語音、視頻通話體驗(yàn)。
高清音頻及AI降噪提升音質(zhì)、10nm工藝更長效續(xù)航
音頻方面，麒麟970提供完整的USBType-C數(shù)字音頻解決方案，在音頻規(guī)格、性能指標(biāo)、功耗等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)上都做到了業(yè)界領(lǐng)先。規(guī)格上，麒麟970層層把關(guān)音頻音質(zhì)，從解碼器、音頻DSP到USB控制器，全通路支持高清無損播放。同時(shí)，麒麟970最高支持32bit@384K采樣率，能夠保留音頻原始的各種細(xì)節(jié)。
麒麟970還支持AI降噪技術(shù)，利用深度學(xué)習(xí)算法，有效抑制非穩(wěn)態(tài)噪音，增強(qiáng)語音信號，提升語音識別在惡劣環(huán)境下的識別率。尤其針對駕駛場景，在車速很快（如120千米/小時(shí)）、車內(nèi)噪音很大的情況下，大幅提升語音識別率。