智慧芯片麒麟970 华为Mate 10的“最强大脑”
【PConline 杂谈】在本届的IFA展会上，华为正式向世界宣告全球首款移动端AI芯片麒麟970面世，让智能手机业界为之一振。搭载麒麟970处理器的年度旗舰，华为Mate 10也定档10月16日在德国慕尼黑发布。同样是华为的旗舰处理器，是什么让它变得如此倍受关注，这就要从最近刮起的人工智能热说起了。
继VR热潮过去后，人工智能似乎紧接着成为了2017年科技界的主旋律，随着“AlphaGO”逐个击破人类选手，公众对人工智能的关注也达到了以往没有的水平。一些嗅觉灵敏的手机厂商开始以人工智能作为重要的卖点，并通过系统集成和语音接口等方式，将人工智能服务带到用户的面前。不过随着人工智能应用的逐步完善，但通过移动网络进行的人工智能运算已经难以满足日益增长的需求。厂商们开始寻求更直接的体验方式。
于是，我们便看到了华为在IFA展会上的一幕，全球首款面向移动平台的AI处理器麒麟970在移动人工智能日益增长的应用下应运而生。采用10nm工艺制程，麒麟970继续沿用8核64位架构，由四个Cortex-A73核心和四个Cortex- A53核心组成。GPU方面升级为Mali-G71 MP12，也是业界首款支持LTE-A-Pro Cat.18的智能手机芯片，下行速度最高可达1.2Gbps。
各方面的顶级参数还不是它最大的闪光点，因为其内置寒武纪-1A NPU模块（神经AI单元），麒麟970便成为了传统智能手机和未来AI手机的重要分水岭。它的出现，为未来手机的发展提供了新的思路。
那么这块NPU模块到底有着什么作用呢？长期以来，集成在智能手机系统当中的AI功能大多依靠原有的CPU和GPU进行深度学习计算，但由于它们的架构设计不是为深度学习定制，处理效率也会相对底下。NPU，即神经元网络处理单元，便是专为机器学习设计的。
面对同样工作时，为AI而生的NPU处理效率极高，麒麟970所搭载的寒武纪-1A NPU单元在机器学习拥有传统CPU的25倍性能、GPU的6.25倍性能。同时拥有超低功耗的优势，能效比与CPU运算相比高达50倍，GPU为6.25倍。在进行图像的识别的计算中，搭载NPU的麒麟970以每分钟2005张的优势远胜于CPU运算每分钟95张的速度。
搭载寒武纪-1A NPU单元的麒麟970，就像当初图像运算从处理器向显卡“分家”，如今NPU的出现让CPU和GPU无需再兼任AI处理的重负，在大幅减少耗电的同时，实现强大的机器学习性能。AI处理速度和NPU模块的配备与否，或许也会成为未来衡量智能手机性能的硬指标之一。
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既然有了更高效快速的AI处理能力，那么人工智能在智能终端上的应用就有更多的想象空间了。麒麟970拥有开放式的AI生态环境，平台支持Tensorflow / Tensorflow Lite 以及 Caffe / Caffe 2，两者均为当前被广泛使用的神经网络编程框架，降低了广大开发者在自家程序中调用NPU的门槛，使得AI生态应用更加完善，用户也可以在各方面体验到人工智能带来的福利，智能手机将逐渐向智慧手机转变。
NPU的存在，让手机更懂得机主的需求。通过AI程序的深度学习，智能手机可以做到场景识别、用户画像描绘以及用户意图的预测。让手机知道机主在什么地方、在做什么、以及即将进行阵营的操作。通过提前调度资源，相关应用程序就能实现“秒开”，手机的使用体验丝滑流畅的同时，也变得更加“懂你”。
在NPU的加持下，现有的手机功能也会变得更加强大。例如使用语音功能时，AI会对当前语境和内容进行细致的分析，从而实现高准确率的识别体验，将语音识别的成功率提升到更高的级别。这样一来，以智能助手为主语音功能就得以替代传统的手工输入，扮演更重要的角色，或许以后大街上见不到边玩边走“低头族”，而是更多人对着手机“自言自语”了。
在用户十分关心的拍照方面，AI的出现同样为喜欢手机摄影的用户带来不少福利。麒麟970搭载双ISP图像信号处理器，在动态影像捕捉和低光拍照上有很大的提升。双摄镜头+双ISP软硬件优化、再配合人工智能的计算机视觉分析，便能自动分析画面内的物体，并选择当前最佳的拍照模式，甚至可以进行物体追踪对焦和预测用户拍照时机，提供前所未有的拍照体验。
计算机视觉是人工智能的一大优势，2017年下半年旗舰标配的人脸识别当然也包含其中。在机器学习的帮助下，智能手机将在识别过程中不断学习分析机主面部数据，在不同装扮、发型的变化中依旧能有准确的识别率。同时明显减少原来CPU进行AI识别所带来的电量消耗，速度和效率都有明显进步，让用户享受安全快捷的体验，或许在不久的未来，面部识别也会成为千元机的标配。
说到手机安全，集成在Soc当中的NPU芯片也意味着用户信息将得到更好的保护，传统的移动人工智能多数依赖云端神经网络进行运算，用户的使用数据、使用行为甚至准确的位置信息都会事无巨细地传送到云端服务器当中，虽然有厂商的加密传输，但传输的过程终归增加风险的一环。而NPU强大的算力足够在大多数场景下替代云端计算，敏感的个人信息得以在本地完成，用户使用人工智能的时候，就更加安全了。
虽然以往手机厂商也有在系统中集成人工智能的尝试，但大多还是依赖CPU和云端服务器进行运算，也因为效率和功耗的限制，人工智能的应用只能停留在十分浅显的层次。而麒麟970内置NPU处理单元，在硬件上奠定了“真·人工智能”的基础，凭借强大的性能和功耗比，开发者有了大展身手的平台，消费者也将得到人工智能在各方面带来的便利。智慧手机的时代，或许即将来临。
结语
华为能否带来让人惊艳的人工智能应用尚且不得而知，但看到国产厂商能给业界带来如此重磅的创新，还是让人感到十分自豪的。作为下一代国产旗舰处理器的麒麟970实际表现到底如何，就要等到10月16日，华为Mate 10的发布会上才能正式揭晓了。