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【深度解读】强悍AI加持下的华为麒麟970

2017年09月27日 新品速递 ⁄ 阅读 163 次
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近日,华为在北京召开了麒麟 970 的媒体沟通会,这是麒麟970在国内首次亮相。和在沟通会上,华为公布了麒麟 970 更多的技术细节和具体应用。

与德国发布相比,麒麟970的基本参数依旧没有变化,采用ARM Cortex-A73四核+Cortex-A53四核的架构,台积电10nm制造工艺,搭载12核GPU、8核CPU、集成了寒武纪的NPU模块,设计了HiAI移动计算架构等等。

麒麟970芯片规格:

•台积电10纳米工艺,约100平方毫米的芯片面积内建有55亿晶管体

•ARM的big.LITTLE多核架构,八核心芯片。其中4个A73大核心(2.4Ghz)+4个A53小核心(1.8Ghz)

•内置神经网络单元(NPU),运算能力达1.92TFP 16 OPS

•内置双ISP:动态监测功能和相机低光成像增强

•首次支持HDR10功能,4K下60帧摄影和4K下30帧摄影

•集成ARM Mali-G72 MP12十二核GPU

•全球首款配备4.5G(准5G)基带移动芯片,支持LTE Cat.18,最高下行1.2Gbps

•支持LPDDR4X内存、UFS2.1闪存

•支持44MIMO,相比22MIMO,同等带宽速录提升1倍。

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这次麒麟970最特别的部分在于首款内置在手机 SoC 中的人工智能芯片NPU,但在说重头戏之前我们先来了解一下麒麟 970的其他信息。

台积电10纳米制程

制程上,麒麟 970 用上了台积电(TSMC)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。

根据华为提供的数据,台积电的 10 纳米制程可以降低 20% 的能耗,将芯片核心面积缩小 40%。麒麟 970 集成了高达 55 亿个晶体管,比麒麟 960 多出了 15 亿。作为对比,苹果的 A11 Bionic 芯片有 43 亿个晶体管,高通骁龙 835 有 31 亿个。

CPU与GPU:能耗比提升20%、能效比提升 50%、性能提升20%

CPU 方面,麒麟 970 的参数相比麒麟 960 基本没有变化,依然是 8 颗核心,其中 4 颗为高性能的 ARM 公版 A73 架构,最高主频 2.4GHz(麒麟 960 是 2.36GHz),4 颗位低功耗的 ARM 公版 A53 架构,最高主频 1.8GHz(麒麟 960 是 1.84GHz)。

华为表示,表示麒麟 970 的能耗比提升了 20%(主要得益于全新的 10 纳米制程)

相比起 CPU 上的保守,麒麟 970 在 GPU 上的「诚意」要显得更足一些。首先,麒麟 970 则用上了ARM 在今年5月发布的Mali-G72 架构,理论性能相比麒麟 960 上的 Mali-G71 有所提升(ARM 的官方说法是相比 G71 性能提高 20%,功耗比提升 25%)。此外,在核心数上,麒麟 970 的 GPU 也从麒麟 960 的 8 核增加到了 12 核。

华为表示,相比起麒麟 960,麒麟970性能提升20% ,能效比提升 50%。

比「千兆 LTE」更快

通讯基带方面,麒麟 970 直接大跨步到了下行 LTE Cat.18(上行最高 Cat.13),最高下载速度飙到了 1.2Gbps,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。

华为表示,为了保持高铁等复杂场景下通话与下载速率的稳定,麒麟970使用了4*4MIMO、5CC CA以及256QAM等多种技术,并选取中国、德国、日本三国进行了超过40万公里的高铁实测和优化,将碎片化的频谱聚合成为最大带宽,聚合峰值能力最高可达到1.2Gbps的下载速率,能在全球范围内实现各运营商的最高速率组合。

此外,麒麟970支持双卡双4G双VoLTE,实现了一部手机上两张SIM卡均支持4G VoLTE高清通话。

自研双摄ISP

麒麟970采用全新设计的双摄ISP,除继续保持在传统黑白融合拍照等优势外,麒麟970在拍照方面进一步提升。

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麒麟970从拍照处理的响应时间、对焦、运动检测、曝光策略等拍照的全流程进行了深入的优化,拍照综合响应处理时间缩短30%;混合对焦方案方面,对平坦区域、纯色物体等不易对焦场景进行针对性提升,并通过人脸追焦策略的升级改善人脸对焦,对焦更精准;

夜景场景方面,麒麟970通过与AI技术相结合,更准确识别夜景,精准地改善了夜晚拍照的图像呈现。

人脸检测方面,麒麟970集成了硬件的人脸检测模块,针对不同肤色、眼睛、遮挡、侧脸等多种复杂人脸场景进行了优化,大幅改善人像的拍照体验。

32bit@384K采样率

麒麟970提供完整的USB Type-C数字音频解决方案,从解码器、音频DSP到USB控制器,全通路支持高清无损播放,最高支持32bit@384K采样率,能够保留音频原始的各种细节。

重头戏:首款内置在手机 SoC 中的人工智能芯片

传统的 CPU(包括 x86 和 ARM)和 GPU 也是可以用来做深度学习计算的,但由于它们本身并不是专门为深度学习定制的,效率并不高。麒麟 970 的这颗 NPU 采用了来自寒武纪(Cambricon)的 IP,专门为深度学习而定制,FP16 性能达到了 1.92 TFLOP,差不多是麒麟 960 的 3 倍(0.6 TFLOP 左右)。

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麒麟970选择了具有最高能效的异构计算架构来大幅提升AI的算力,创新设计了HiAI移动计算架构,首次集成NPU(Neural Network Processing Unit)专用硬件处理单元,其AI性能密度大幅优于CPU和GPU。

相较于四个Cortex-A73核心,在处理同样的AI应用任务时,新的异构计算架构拥有大约25倍性能和50倍能效优势,可用更少能耗更快地完成AI计算任务。以图像识别速度为例,麒麟970可达到约2005张/分钟,这种超级的AI运算速度远高于业界同期水平。

在麒麟970 HiAI架构中,不仅设置了Android AI API和Android AI Runtime,还另外设置了华为移动人工智能平台的HiAI API和HiAI Runtime。这样可以方便开发者可以在谷歌人工智能平台上开发的APP直接接入,同时方便另外一些做谷歌还没有涉及到的人工智能项目的开发者,尤其是国内的开发者,对接到麒麟970 HiAI架构中。

此外,麒麟970 CPU能效提升20%;率先商用Mali G72 MP12 GPU,与上一代相比图形处理性能提升20%,能效提升50%,可以更长时间支持3D大型游戏的流畅运行,支持AR/VR等全新一代移动互联网体验。

除了单纯在术层面的”秀肌肉“,发布会上,华为还展示了麒麟 970 的 AI 能力在日常生活中的实际应用,具体有下面几个:

第一个功能叫做“慧眼”。麒麟 970 可以脱离网络限制,直接在本地对物体进行精确地识别,现场的展示中,华为把葡萄、苹果等物体摆在搭载麒麟 970 的原型机之前,手机可以准确地完成识别,并根据识别结果计算出对应的卡路里。

第二个是 AI 降噪。大致的原理是通过深度学习算法,从而更有效地过滤周围环境的噪音。这个功能最适合的使用场景之一就是在车内等嘈杂的环境中进行语音唤醒,华为表示,搭载麒麟 970 的手机(应该就是 Mate 10 和 Mate 10 Pro 了)在车载场景下的语音识别率可以从 80% 提升到 92%。

第三个功能是 AI 美颜。这个功能和之前美图在部分手机上的美颜技术类似,都是自动检测人脸并根据机内算法进行美颜,不过有了麒麟 970 相关的 AI 优化,可以把这个美颜过程做得更加快速和精确。

第四个功能是智能自动回复及情绪识别。麒麟 970 能够对文本的内容进行提取,并根据文本内容智能地进行回复和提醒,比如说聊天中输入文字「今天发工资了」,手机可以自动联想出开心的表情,输入「敦刻尔克」,手机可以自动推荐附近影院的观影信息。类似的功能华为在荣耀 Magic 上就已经尝试过,在麒麟 970 的硬件平台下,理论上可以做得更加快速和智能。

华为表示,HiAI的开放架构下一步会对外公开发售HiKey970开发板,方便开发者进行AI APP的开发,将把麒麟970作为人工智能移动计算平台开放给开发者和合作伙伴,提供完善的多应用模式和机器学习框架的支持,让开发者可以用自己最习惯的方式获得麒麟970的 AI算力。

据悉,全新麒麟970芯片将适配华为Mate 10,并于10月16日在德国慕尼黑发布,届时我们就能知道, AI究竟能给智能手机体验带来多少变化。

(国际电子商情)

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