深度揭秘麒麟970 人工智能處理器，它的強(qiáng)大超出你想象！

　　2017年9月2日，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東在德國(guó)柏林IFA2017大會(huì)官方論壇發(fā)表“Mobile AI. The Ultimate Intelligent Experience”為主題的演講，全面闡釋了華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)的人工智能戰(zhàn)略，并正式發(fā)布了麒麟970芯片。這款有55億晶體管、全球首款內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)的人工智能處理器震撼了產(chǎn)業(yè)，震撼了全球!從公布的數(shù)據(jù)來(lái)看，NPU運(yùn)算能力達(dá)到1.92T FP16 OPS!是同等CPU處理器能力的25倍!能效是其50倍!這款處理器讓華為一舉站在了全球移動(dòng)人工智能(AI)領(lǐng)域的最前沿!

　　麒麟970 AI處理器對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有何意義?它對(duì)智能手機(jī)發(fā)展有何重要意義?為何在兩年前定義的這款芯片能趕上了全球人工智能大潮?結(jié)合我和產(chǎn)業(yè)人士的交流談?wù)勛约旱母惺堋?/p>

　　一、異構(gòu)與端云結(jié)合實(shí)現(xiàn)人工智能非常有價(jià)值

   幾年前，產(chǎn)業(yè)都在討論如何在云端實(shí)現(xiàn)人工智能，而華為探索了新的模式，就是端云結(jié)合實(shí)現(xiàn)人工智能，云端智能的優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)大的運(yùn)算能力，基于大數(shù)據(jù)給出大智慧，在策略性輸出上有極大優(yōu)勢(shì)。而端側(cè)在具備了強(qiáng)大的感知能力之后，手機(jī)就會(huì)成為幫助用戶(hù)思考的分身和伙伴。兩者達(dá)成平衡與協(xié)調(diào)，才是未來(lái)終端發(fā)展的出路。這次麒麟970也是人工智能處理器從服務(wù)器走向便攜化的一個(gè)重要里程碑，意義非常重大，借用一位大佬的評(píng)論：“這也許是手機(jī)的一小步，但是一定是人類(lèi)生活的一大步。”

　　由于人工智能處理器需要進(jìn)行大量的計(jì)算因此需要消耗大量功耗，按照以前的思路，人工智能處理器需要將在云端處理利用服務(wù)器的計(jì)算資源完成處理，但是顯然這不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)榇罅繑?shù)據(jù)需要上傳不僅占用帶寬還有延時(shí)問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)人工智能處理器，在麒麟970之前，移動(dòng)端還沒(méi)有一款可以真正支持人工智能出來(lái)的ASIC芯片，因此這個(gè)探索意義非常大。

　　麒麟970采用異構(gòu)架構(gòu)完成人工智能處理，芯片括了CPU、GPU、NPU、ISP、DSP。以前大家從人工智能角度來(lái)看，認(rèn)為NPU是做AI的，AI就是要靠NPU去實(shí)現(xiàn)的，但從麒麟970來(lái)看不完全是。NPU在實(shí)現(xiàn)AI上承擔(dān)了很多主要工作，但是CPU、GPU也參與了處理，例如ISP也參與很多相關(guān)工作。所以，未來(lái)以異構(gòu)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)人工智能將成為主流，這個(gè)異構(gòu)SoC將成為一個(gè)AI計(jì)算平臺(tái)。

　　從余承東公布的華為人工智能戰(zhàn)略來(lái)看，在未來(lái)終端上的人工智能實(shí)現(xiàn)需通過(guò)端云協(xié)同，華為構(gòu)建芯、端、云協(xié)同發(fā)展，通過(guò)結(jié)合云端和終端的能力，實(shí)現(xiàn)手機(jī)從智能終端到智慧終端的跨越，給用戶(hù)帶來(lái)顛覆性的體驗(yàn)。這可能引發(fā)智能手機(jī)巨大的新變革。

　　二、吹響智能手機(jī)“十年一變”號(hào)角

   在手機(jī)產(chǎn)品界及手機(jī)領(lǐng)域有個(gè)“十年一變”的規(guī)律，1997年11月諾基亞發(fā)布了全球首款內(nèi)置游戲的移動(dòng)電話諾基亞6110，其貪吃蛇游戲是有史以來(lái)第一款手機(jī)游戲，這款手機(jī)相信很多人都買(mǎi)過(guò)，它成為諾基亞在功能機(jī)時(shí)代封王的奠基者。

　　2007年11月5日，安卓系統(tǒng)正式發(fā)布，Android一詞最早出現(xiàn)于法國(guó)作家利爾亞當(dāng)(Auguste Villiers de l'Isle-Adam)在1886年發(fā)表的科幻小說(shuō)《未來(lái)夏娃》(L'ève future)中。他將外表像人的機(jī)器起名為Android。這個(gè)綠色小機(jī)器人顛覆了功能機(jī)，也是在2007年，蘋(píng)果iPhone驚艷面市，以此為標(biāo)志，我們正式進(jìn)入了智能手機(jī)時(shí)代。

　　時(shí)間到了2017年，智能手機(jī)將再次面臨重大分化，人工智能在2017年將成為智能手機(jī)的分水嶺，未來(lái)手機(jī)將只有人工智能手機(jī)和非人工智能手機(jī)兩種。

　　從現(xiàn)在往前看，原來(lái)的手機(jī)是純粹的通信工具，后來(lái)加入計(jì)算器、錄音機(jī)等一堆硬件。到了智能手機(jī)，本質(zhì)上其還是工具屬性較強(qiáng)，把互聯(lián)網(wǎng)變成了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)具有一個(gè)開(kāi)放生態(tài)，可以往里做各種各樣的應(yīng)用創(chuàng)新。但是智能手機(jī)對(duì)人的理解，對(duì)環(huán)境的理解還沒(méi)有本質(zhì)的變化，所以智能手機(jī)還是一個(gè)升級(jí)版的工具。但當(dāng)人工智能引進(jìn)以后，手機(jī)本身有足夠強(qiáng)的處理能力，有傳感器，才有可能把手機(jī)從工具屬性變成更加類(lèi)似像寵物一樣的東西，具備理解能力，一開(kāi)始做不到那么懂你，但是慢慢還是能懂的。不同的手機(jī)拿到不同的人手里，表現(xiàn)也會(huì)不同。

　　因?yàn)槭謾C(jī)有了人工智能，它帶來(lái)了無(wú)限可能。人工智能應(yīng)用場(chǎng)景非常多，幾乎無(wú)所不包，以手機(jī)拍照為例，就像單反里基本的光學(xué)部分都很好，但如何設(shè)置出恰當(dāng)?shù)膮?shù)是很麻煩的事情，未來(lái)AI手機(jī)在這方面可以更加有效，能夠?qū)Νh(huán)境有足夠的了解，對(duì)拍攝對(duì)象有識(shí)別，進(jìn)行一定的校正，可以說(shuō)AI手機(jī)成了一部懂得拍照的手機(jī)。降噪方面，以前我們理解降噪就是做相位對(duì)消，而采用了人工智能處理以后，它能使用我們目前還未知的方式進(jìn)行消噪，就如同圖像識(shí)別，人工智能CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)逐層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卷積等運(yùn)算，自動(dòng)提取和發(fā)現(xiàn)了我們目前難以理解的特征值一樣，這個(gè)確實(shí)令人非常興奮。

　　有了人工智能能力的手機(jī)，不但可以解析出用戶(hù)的語(yǔ)言，更能分辨情緒，當(dāng)手機(jī)能夠分辨你在哪里，你是誰(shuí)，并“猜”到你的心意，這樣的手機(jī)真的更貼心了，人工智能手機(jī)還能基于用戶(hù)畫(huà)像和過(guò)往行為習(xí)慣及結(jié)合當(dāng)前的使用場(chǎng)景，推測(cè)出用戶(hù)的行為意圖。以這樣的路徑發(fā)展下去，未來(lái)手機(jī)一定非常強(qiáng)大，它可以成為人的伙伴甚至教練，例如阿法狗就完全可以成為圍棋教練。

　　在專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景和本地結(jié)合下，可以把手機(jī)作為教練級(jí)伙伴。隨著手機(jī)性能的不斷提升，用戶(hù)不斷的使用，手機(jī)會(huì)不停的進(jìn)化學(xué)習(xí)，到某一天，手機(jī)能全面與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，直接幫助人、甚至可能陪伴人。

　　不過(guò)，人工智能技術(shù)發(fā)展后，手機(jī)將變成了一部值不值得去偷的手機(jī)，因?yàn)樗环?wù)特定的用戶(hù)，這個(gè)變化也是挺有意思。

　　三、開(kāi)放人工智能開(kāi)發(fā)環(huán)境，讓華為手機(jī)超越蘋(píng)果成為可能

   余承東在9月2日的演講中說(shuō)：“華為將會(huì)把麒麟作為人工智能移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)開(kāi)放給更多的開(kāi)發(fā)者和合作伙伴，讓開(kāi)發(fā)者利用麒麟970的強(qiáng)大AI算力，開(kāi)發(fā)出更具想象力和全新體驗(yàn)的應(yīng)用，共同造就移動(dòng)AI計(jì)算應(yīng)用的美好未來(lái)?！保A為一位技術(shù)大牛也說(shuō)：“我們今年不只是發(fā)布一款芯片，還要發(fā)布整個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，第三方可以盡早參與開(kāi)發(fā)?！庇纱丝梢韵胂?，華為憑借領(lǐng)先的人工智能平臺(tái)，構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放的人工智能開(kāi)發(fā)環(huán)境，讓更多第三方可以開(kāi)發(fā)人工智能應(yīng)用，這個(gè)有點(diǎn)類(lèi)似目前的APP開(kāi)發(fā)，未來(lái)開(kāi)發(fā)者可以為華為人工智能開(kāi)發(fā)不同的算法，一起開(kāi)發(fā)AI應(yīng)用。

　　這樣的開(kāi)發(fā)環(huán)境和先發(fā)優(yōu)勢(shì)讓華為在人工智能生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)上占領(lǐng)了優(yōu)勢(shì)，未來(lái)華為憑借這個(gè)優(yōu)勢(shì)完全有超過(guò)蘋(píng)果的可能。(三星已經(jīng)不在考慮范圍之內(nèi)了)

　　四、 談點(diǎn)產(chǎn)品定義的思路

   麒麟970是兩年前定義的產(chǎn)品，為何在當(dāng)時(shí)大家還在熱衷于多核架構(gòu)的時(shí)候，華為麒麟團(tuán)隊(duì)人就看到了人工智能的曙光?這里結(jié)合一些獲取的信息談?wù)劗a(chǎn)品定義。

　　首先，據(jù)華為公布的資料顯示，在2012年以前，華為就開(kāi)始思考智慧終端該有一顆什么樣的大腦，以及Ta會(huì)干些什么?學(xué)習(xí)什么?如何思考?為了創(chuàng)造“A new brain”，華為做了各種相關(guān)的科學(xué)研究和應(yīng)用嘗試。例如通過(guò)“諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室”做過(guò)探索。

　　諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室成立于2012年。作為人工智能算法的研究、管理 AI 的技術(shù)合作、識(shí)別 AI 主要應(yīng)用場(chǎng)景和需求管理等研究的前沿陣地，諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)主要聚焦在數(shù)據(jù)挖掘、人機(jī)交互、智能系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)領(lǐng)域，主要致力于“從大數(shù)據(jù)到大智慧”，對(duì)未來(lái)5-10年的技術(shù)發(fā)展方向做前瞻性的研究。

　　自2016年起，諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室的研究成果就已經(jīng)逐步應(yīng)用到華為的手機(jī)產(chǎn)品上——Mate 9、P10 所采用的人工智能，應(yīng)用在傳感器算法、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、搜索引擎和語(yǔ)義理解等領(lǐng)域。例如Mate9應(yīng)用了智能感知學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠跟蹤趨勢(shì)和行為模式，從而確保手機(jī)持續(xù)運(yùn)行的快速和順暢，避免出現(xiàn)像手機(jī)使用時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)越慢的情況;P10 & P10 Plus新增的Ultra Memory功能，結(jié)合智能感知和深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)內(nèi)存壓縮和回收，以及自動(dòng)碎片處理功能，極大提高了手機(jī)的響應(yīng)速度，也縮短了應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)間。這些基礎(chǔ)研究對(duì)于產(chǎn)品定義都非常有益。

　　其次，至于麒麟970芯片為何考慮加入人工智能?按照一位技術(shù)大牛的說(shuō)法是華為考慮的是隨著傳感器能力慢慢達(dá)到人類(lèi)水平，則需要智能處理的介入。

　　為什么呢?這是因?yàn)槌饺梭w感官和人體智能這兩者之間是有因果關(guān)系的。例如戴眼鏡的人摘了眼鏡看不清楚，收集不到合適的信息，其實(shí)就相當(dāng)于智商下降，雖然有智力但是不能做判斷和決策，對(duì)于手機(jī)也是一樣，如果圖像傳感器或者麥克風(fēng)很強(qiáng)大，但是沒(méi)有智能介入，手機(jī)還只是硬件升級(jí)而已。

　　還有就是，即使手機(jī)圖像處理做的再好跟人眼也還是有差別，其中的原因就是人腦里有感光視覺(jué)。舉例來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)人對(duì)某個(gè)人很熟悉，則對(duì)著他的側(cè)臉或者光線較暗的環(huán)境下大腦也能把那個(gè)人的樣子補(bǔ)出來(lái)，而不熟的人就做不到，因?yàn)槿四X沒(méi)有足夠多的細(xì)節(jié)去主動(dòng)補(bǔ)充，這也是人工智能干預(yù)的例子。

　　這樣，麒麟970的架構(gòu)定義者就發(fā)現(xiàn)了感官和人工智能中間的關(guān)聯(lián)，有了人工智能干預(yù)以后，sensor信號(hào)和人工智能結(jié)合就會(huì)跟人類(lèi)視覺(jué)處理類(lèi)似了，而如果手機(jī)的某些感官超過(guò)人類(lèi)，則就可以能幫助到人類(lèi)，順著這個(gè)邏輯再推導(dǎo)，自然就會(huì)推導(dǎo)出麒麟970的架構(gòu)，就是把感測(cè)信號(hào)和人工智能處理結(jié)合起來(lái)這才是手機(jī)架構(gòu)的大的升級(jí)，這樣，今天的明星麒麟970就應(yīng)運(yùn)而生了!這個(gè)思路很值得本土IC公司借鑒。

     從2008年海思K3V1開(kāi)始到現(xiàn)在麒麟970，華為手機(jī)處理器經(jīng)過(guò)十年發(fā)展，一舉登頂全球手機(jī)處理器巔峰，憑借的就是務(wù)實(shí)和努力，為了這個(gè)榮耀，華為人付出了艱辛的勞動(dòng)，如余承東在演講中所言?xún)H僅為了優(yōu)化麒麟在高鐵場(chǎng)景的通信體驗(yàn)，就在高鐵上進(jìn)行了40萬(wàn)公里場(chǎng)測(cè)?，F(xiàn)在，華為已經(jīng)規(guī)劃麒麟990芯片，希望2年后的麒麟990繼續(xù)震撼全球!關(guān)于麒麟970芯片，如果您還有想了解的信息，請(qǐng)留言評(píng)論!