华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解

日期:2019-08-23 16:05:48 来源:互联网 编辑 : 小热热 阅读人数:912

三星终于发布AI处理器Exynos9820迎战苹果、华为,但用的是8nm工艺雷锋网消息,三星今天发布Exynos9系列处理器新品Exynos9820,最受关注的莫过于其首次集成了NPU。关于这款处理器

三星终于发布AI处理器Exynos9820迎战苹果、华为,但用的是8nm工艺

雷锋网消息,三星今天发布Exynos9系列处理器新品Exynos9820,最受关注的莫过于其首次集成了NPU。关于这款处理器此前已有所曝光,不过,Exynos9820并未采用传言中的7nm EUV,而是使用8nm LPP工艺,这将在一定程度上影响其性能表现。那么,苹果A12、麒麟980、Exynos9820三款手机AI处理器谁的表现会更好?

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图1)

三星处理器首次集成NPU

三星表示,Exynos9820移动处理器为的是最大程度提高移动端的智能化,因此Exynos9820集成了专门处理人工智能任务的硬件单元,也就是神经处理单元NPU。在NPU的支持下,Exynos9820相比Exynos99810人工智能性能提升7倍,并可以增强从照片到AR的性能。

雷锋网此前已报道过,苹果和华为分别在去年的A11 Bionic和麒麟970上就集成了NPU,而三星直到今年3月才发布有AI硬件单元的处理器Exynos9610,这款处理器集成了基于深度学习技术的vision image processing unit(视觉图像处理单元),包含一个DSP和神经网络引擎。但视觉图像处理单元与NPU仍有一定的差距,所以Exynos9820才是三星首款真正意义上的AI处理器。

根据此前的爆料,Exynos9820的NPU为双核,不过三星的官方并未确认这一说法,也不清楚三星集成的NPU是自研还是集成第三方的IP。这两种方式分别出现在华为和苹果的处理器中,华为的麒麟970和980都是集成寒武纪的IP,而苹果的NPU则是自主研发。因此,关于三星NPU的更多细节和性能表现只能等待搭载Exynos9820的手机上市后才能了解。

ExynosM4表现值得期待

除了最大的亮点NPU,虽然延续了Exynos9810的8核CPU设计,但Exynos9820的CPU也进行了改进。不再使用Big.Little的架构而是改用Big.middle.little设计,使用Arm DynamIQ架构将2个三星自研第四代Mongoose架构内核、2个Cortex-A75、4个Cortex-A55组合在一起,其中自研内核和Cortex-A75可以高处理性能,Cortex-A55更高效率。三星称,对比Exynos9810,具有智能任务调度程序的新设计可将Exynos9820的多核性能提升15%,内存访问能力增强的第四代Mongoose(Exynos M4)的单核性能提升达20%或者功耗表现提升40%。

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图2)

雷锋网在《Cortex A76没出生就已被它干掉——三星Exynos M3架构详解》一文中提到,从目前的测试数据看,Exynos M3在性能方面似乎已达到或超过Cortex-A76的水平,预计在Exynos M4上,我们仍可以看到三星自研架构的竞争优势。结合今天三星给出的数据,Exynos M4如何实现20%的性能或40%的功耗提升,只能期待三星早点公开更多细节。此前ExynosM3最初的定位是一次增量开发,然而在2016年第一季度,开发计划发生了大变动,架构目标被设定得更高,以实现更大的性能提升,这也给三星带来了麻烦。当然三星也有可能选择不对外透露ExynosM4的细节,毕竟三星从未真正公开过ExynosM2的信息。

相比CPU的自研ExynosM4值得期待,GPU方面的升级没有太多惊喜,从Exynos9810的Mali-G72升级为更高性能的Mali-G76 MP12,与Mali-G72相比,Mali-G76执行单元更多,通道数量翻倍。根据Arm的说法,Mali-G76相比G72性能密度提高30%,这意味着GPU面积不变,性能可提高30%;或者在性能相同时,可缩小约24%的GPU面积,不过Mali G76相比G72在架构方面的优化更明显。三星并没有公布Exynos 9820 GPU的具体时钟频率,只是声称升级后GPU的性能提升40%或35%的功耗表现。

三星5G旗舰只能期待2020年

在性能和AI功能的提升之外,在5G商用越来越近的时候,通信性能的提升也十分关键。Exynos 9820集成LTE Advanced Pro 调制解调器,支持LTE Cat .20,使用8x载波聚合(CA)技术,可2.0Gbps的下行速率,和316Mbps的上行速率, 4x4 MIMO多输入扩展使调制解调器的稳定性和速度得到进一步提升,并支持256-QAM(正交幅度调制)和增强型许可辅助接入(eLAA)技术。

这比麒麟980中的Cat.21 4G基带支1.4Gbps下载速率、200Mbps的上传速度更高,不过Exynos9820也并不支持5G,三星的5G手机只能期待2020年。因为三星在8月份宣布,已经研发出全面符合 3GPPRelease 15 5G 新空口最新标准的5G基带——Exynos Modem 5100,三星称消费者可以在 2018 年年底用上这款产品,但Exynos9820并未集成Exynos Modem5100,这意味着三星2019年发布的舰手机并不会支持5G网络,按照三星一贯的节奏,三星的首款旗舰手机最早应该要到2020年初才会发布。

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图3)

其他性能方面,Exynos 9820的图像信号处理器(ISP)支持五个传感器,包括红外传感器,可以实现灵活的多摄像头方案,能提升相机的自动对焦性能,获得更高质量的照片。视频方面则支持8K 30fps视频编解码以及4K 120fps视频编解码。Exynos9820还支持UFS 2.1/3.0闪存,最高支持4K分辨率显示屏,硬件级PUF密钥管理。

三星8nm 能否匹敌台积电7nm?

处理器的设计之外,还有非常关键的制造工艺。我们知道处理器制造工艺的选择在很大程度上决定了处理器的性能和功耗表现。Exynos9820采用的是三星自家的8nm LPP工艺,该工艺在去年10月通过验证,是基于10nmLPP工艺改进而来,号称可以更好的性能表现以及更高逻辑门密度。三星表示相较10nm LPP技术,新推出的8 nm LPP技术可使芯片能效提升10%,芯片面积降低10%。

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三星表示采用8nm LPP的Exynos9820将在今年底量产,因此三星明年的旗舰手机Galaxy S10系列首发Exynos9820应该没有悬念,只是具体的性能表现倒是值得期待。三星的8nm工艺能匹敌台积电7nm吗?雷锋网认为不太可能,毕竟都集成了69亿个晶体管的麒麟980还是苹果A12处理器都基于台积电7nm工艺,并且越来越多对先进工艺有需求的芯片厂商都将目光瞄向了台积电。至于三星的7nm节点进程,三星在上个月宣布7nm LPP工艺进入量产,7nm EUV晶圆大规模投产要等到2019年秋季,这表明三星的旗舰处理器要到明年才能用上7nm工艺。

另外,台积电和三星最终都会量产7nm EUV,不过三星是芯片代工行业的后来者,也是全球IBM制造技术联盟”中激进派的代表,虽然三星早早就宣布了7nm时代将采用EUV,但到底是三星的7nm EUV更好还是台积电7nm EUV更好还不得而知,但这又非常关键,毕竟目前芯片性能和功耗的提升还是很大程度上依赖先进工艺。

雷锋网小结

作为全球三大手机厂商之一,相比苹果和华为,三星是最晚推出集成NPU处理器的厂商,这意味着在手机AI化的浪潮中三星的进度相对缓慢,但NPU到底能给手机带来哪些提升各家仍在探索之中。至于另一个比较受关注的话题5G,苹果和三星应该都会到2020年5G正式商用的时候才会5G旗舰手机,华为则有可能在明年就推出5G手机。

另外,消息称高通将会在下月推出最新的旗舰处理器骁龙855,这款处理器也将集成NPU,这意味着手机的AI时代即将正式开启,我们可以期待AI手机+5G为我们带来的新的变革。

华为发布 ARM-based 处理器「鲲鹏920」,创造计算性能新纪录

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图5)

2019年1月7日,中国深圳,华为宣布推出业界最高性能ARM-based处理器-鲲鹏920(Kunpeng 920),以及基于鲲鹏920的TaiShan服务器、华为云服务,并携手产业伙伴推动ARM的产业发展,打造开放、合作、共赢的生态环境,将计算性能推向新高度。

华为董事、战略Marketing总裁徐文伟表示:“华为在计算领域围绕客户价值持续创新;我们预见,随着智能社会的到来,未来这一领域还将持续增长。当前业务和数据的多样性带来了异构计算的需求,长期以来,华为与Intel共同合作取得了很好的成绩,为ICT产业发展作出积极贡献,华为与Intel将长期保持战略合作、持续创新。

同时,ARM产业迎来新的发展机会,华为本次发布鲲鹏920及TaiShan服务器,主要应用于大数据、分布式存储、ARM原生应用等场景。我们携手全球合作伙伴,秉承开放、合作、共赢,促进ARM生态发展,做大计算领域空间,拥抱多样性计算时代!”

业界最高性能ARM-based处理器,同性能下功耗降低30%

鲲鹏920是目前业界最高性能ARM-based处理器。该处理器采用7nm制造工艺,基于ARM架构授权,由华为公司自主设计完成。通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计,大幅提高处理器性能。

典型主频下, SPECint Benchmark评分超过930,超出业界标杆25%。同时,能效比优于业界标杆30%。鲲鹏920以更低功耗为数据中心更强性能。

鲲鹏920主频可达2.6GHz,单芯片可支持64核。该芯片集成8通道DDR4,内存带宽超出业界主流46%。芯片集成100G RoCE以太网卡功能,大幅提高系统集成度。

鲲鹏920支持PCIe4.0及CCIX接口,可640Gbps总带宽,单槽位接口速率为业界主流速率的两倍,有效提升存储及各类加速器的性能。

华为TaiShan,业界性能最优的ARM服务器

华为同步推出基于鲲鹏920的TaiShan系列服务器产品,包括均衡型,存储型和高密型三个机型。

TaiShan系列服务器主要面向大数据、分布式存储和ARM原生应用等场景,发挥ARM架构在多核、高能效等方面的优势,为企业构建高性能、低功耗的新计算平台;例如大数据场景,实现了多核高并发和资源调度调优,计算性能提升20%。基于TaiShan服务器,华为云也将弹性云服务、裸金属服务和云手机服务。

三个层面发力,积极构建开放、合作、共赢的ARM生态环境

华为从硬件、基础软件和应用三个层面不断推进产业合作。长期以来,华为与GCC、Linaro、OEHI等产业组织,以及Hortonworks、Microsoft、SAP、SUSE、Ubuntu、中标软件等合作伙伴共同打造开放、合作、共赢的生态环境。

在硬件层面,华为已成为Linaro的核心成员;在基础软件层面,华为已成为OpenStack的白金会员、CNCF的Founder成员;在应用层面,华为参与绿色计算产业联盟GCC,GCC发布《绿色计算产业联盟服务器标准白皮书》、并构建绿色计算开源开放社区;华为在欧洲参与“Open Edge+HPC Initiative”。

华为认为,万物互联、万物感知和万物智能的智能社会正加速到来,基于ARM的智能终端应用加速发展并出现云端协同;与此同时,云计算下的新业务让数据类型越发多样性,如大数据应用、分布式存储和部分边缘计算等,这些场景应用对多核(Many Core)高能效计算提出明确需求,在性能和功耗方面具有优势的ARM计算系统将发挥作用。

从行业趋势和应用需求看,多样性计算时代正在到来,多种数据类型和场景驱使计算架构的优化,多种计算架构的组合是实现最优性能计算的必然选择。

徐文伟最后表示:“麒麟980助力华为手机推向智慧新高度,基于昇腾310的产品和服务(如华为云)使能行业普惠AI;今天,我们以鲲鹏920,把计算带入多核异构的多样性时代。华为在计算领域厚积薄发、持续的创新突破 ,与客户及伙伴一起共同努力,构建万物互联的智能世界!”雷锋网雷锋网雷锋网

华为EMUI9.1发布:打造无处不在的全场景AI智慧体验

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图6)

文丨壹观察 宿艺

今年3月,华为消费者业务CEO余承东发布了全场景智慧化战略。时隔1个月之后,伴随华为新旗舰手机P30以及搭载的EMUI 9.1发布,让外界看到了华为打造全场景AI智慧体验的决心与创新速度

EMUI 9.1的理念是“质享生活”,同样基于最新的Android 9系统,但与EMUI 9.0相比,在AI、性能、全场景体验等方面再次完成了全新进化。甚至可以说,华为EMUI迎来了一个全新的变革节点

AI智慧服务无处不在

AI服务必须精准匹配用户所在的场景,才能满足用户所需的智能服务应用需求。

出行场景中,针对目前很多用户使用双卡、以及对网络的强需求状况,EMUI9.1推出了智能双卡切换功能,保证了用户无论在地库车辆导航、出地库扫码付费、高速车辆等环境中,只要双4G网络其中一个网络较差,就可以自动切换到另一个信号较好的运营商4G SIM卡上,保证始终处于最好的在网环境。用户还可以对每张SIM卡单独进行流量设置,确保流量使用不超出套餐额度。

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令业内关注的是,华为与BMW中国达成合作,推出“手机车钥匙”功能(目前支持全新BMW3系,以及X5、X7等车型)。华为P30系列可直接刷开车门、启动引擎和锁车,由于使用了NFC连接方案,手机没电也可解锁车辆,车主还可以通过手机向最多5位亲友车钥匙。与其他互联网企业推出的“蓝牙车钥匙”不同,华为“手机车钥匙”符合全球车联联盟CCC1.0标准,通过专属硬件芯片独立识别用户身份信息,让车辆安全更有保障。

在家庭娱乐场景中,EMUI9.1的“华为智慧剪辑”功能,可以智能提取用户拍摄的视频精华片段,并自动匹配音乐节奏及多种特效,将原本单调的视频剪辑的张弛有度。即使不懂视频剪辑的用户也可一键将系统智能剪辑的视频快速在社交网络。搭载EMUI9.1的华为P30系列还支持“一景双画”的手机录像功能,用户可体验到“一只眼睛看全局、一只眼睛看特写”的视频拍摄新玩法,同样支持一键社交平台。

除此之外,EMUI9.1支持AR测量,结合P30系列特有的ToF镜头,可以实时测量物体的长度、面积与体积,就像一个随时携带的多功能测量尺,在家庭场景中非常实用,比如家具的摆放,以及与智能手机的人脸识别技术相结合,还可以测量身高,最多可支持三人同框测量。

华为独有的GPU Turbo也进行了全新3.0版本升级,覆盖60 款国内热门游戏,通过对系统底层的深入优化,充分释放GPU的性能,在原有GPU Turbo性能提升60%,功耗降低30%的基础之上,使功耗最多还可以降低10%,带来了更持久稳定的高帧率游戏体验与手机续航能力。

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图8)

针对用户的运动健康场景,搭载EMUI9.1的华为P30系列可以通过轻碰跑步机即可完成连接,实时共享跑步时长、距离、速度等用户关心的运动数据。对于一些目前还不支持的跑步机型号,华为通过先进的振动计步算法,将手机放在跑步机托盘上,同样可以获得相关运动健康的具体数据,帮助用户更好的管理运动节奏与身体健康。

在工作场景中,EMUI9.1支持华为自主研发的Huawei Share“一碰传”技术。在开通设备间的相互认证情况下,华为手机与MateBook笔记本只要轻轻一碰,即可实现图片、视频、文件等高速传输;还可以在两个终端之间共享剪切板,进行高效协同操作;手机摇一摇再对MateBook触碰,即可实现PC屏幕的最高60秒录屏功能,并支持一键传输与。

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当然,最令人关注的还是EMUI9.1搭载的语音助手“小艺”完成了重要升级,成为业界首个融合视觉和听觉的智能语音助手,实现了语音交互、视听交互的一体化。相比传统的单纯语音交互方案,人机交互更加精准高效,并且更加符合人类的交互思维与智能场景化应用。比如长按电源键1 秒,即唤醒“小艺”,无论是打车、扫码支付,还是卡路里播报、通话,发送照片等高频应用场景,皆可“一语直达”。比如用户按下电源键一秒,说“扫码”可直接调起支付宝扫码界面,高效省去手动操作的步骤。

由此来看,从EMUI9.1开始,华为AI智慧服务实现了从软件到软硬一体化整合,从单机AI体验发展到以手机为中心的多设备互联智慧体验,并且通过语音助手“小艺”大幅强化了用户在不同场景中的核心人机交互体验。外界已经可以非常清晰地看到华为全场景AI智慧方案的思维模式与战略布局,这也是我认为EMUI迎来了一个“全新变革节点”的重要原因。

EMUI底层系统能力再次进化

EMUI9.1的另一大关注点,是华为在操作系统底层能力的再次进化,其中比较重要的有两个信息:

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图10)

第一个是华为方舟编译器。根据官方数据,华为方舟编译器了全新的系统及应用的编译和运行机制,解决Android程序“边解释边执行”的低效问题,给用户带来最直观的感受就是:应用程序打开速度快,系统长久使用不卡顿。EMUI 9.1仅在对系统组件System Server应用了华为方舟编译器后,就使系统操作流畅度提升24%,系统响应性能提升44%。

华为发布AI处理器是什么原因?华为发布AI处理器时间过程详解(图11)

第二个是华为超级文件系统(EROFS),通过系统底层优化再次有效提升了手机流畅度体验(随机读取性能平均提升20%);先进压缩算法,节省14%系统空间;只读设计,底层分区无法被三方改写,提升了操作系统的安全性。

可以看到,这两个都是EMUI系统底层能力的重大升级,并且解决的都是Google自身长期以来都没有解决的系统底层短板问题。

实际上,从EMUI 5.0之后,华为就意识到安卓系统的顽疾问题,将是自己与苹果进行用户体验级较量的短板。华为消费者业务软件部总裁王成录之前在与《壹观察》对话时曾透露,从2015年开始,华为开始“花大力气”构建自己的操作系统底层研发能力,最核心的是把系统软件架构做了更好的重建,将系统底层、中间层,以及应用层之间的分割更为清晰。将一些华为需要的模块进行底层优化和增强,实现Android系统“每一个模块代码华为都清晰掌握”,并在此基础上开始具备自己真的是系统底层“换心手术”式优化。

要知道,Android系统本身并不只是为智能手机定制,系统代码超过1亿行,非常臃肿。EMUI优化主要做了两件事:剥离大量与智能手机无关的系统代码;强化面向用户体验的部分,针对安卓底层进行改造升级,补足安卓原有的短板。在华为确定全场景智慧化战略后,EMUI又开始面向“无处不在的连接与全场景AI智慧体验”进行延伸布局。由此才形成了如今再次全新进化的EMUI9.1。

以华为方舟编译器为例,它相当于在Android底层的又一次换心手术”,将虚拟机拿掉,克服了Android基因层面的软肋,开发者在开发环境一次性的将高级语言编译为机器码,提升执行性能,使持久流畅的体验变得可期。这种做法其实与苹果iOS解构逻辑非常接近,甚至会更加高效。

在这种系统底层“换心手术”能力背后,是华为对EMUI长期以来持续不断的重大研发人员与技术投入。过去五年,华为为此投入了超过数百名系统工程师进行“定向攻坚”,仅此一项投入就超过了很多国产手机企业的全部软件研发人员。配套的研发硬件环境投入也是惊人的,仅老化测试装置成本就超过5000万美元。在EMUI 8.0发布之后,连Google都认为这是一项“非常有挑战”工作,并在之后的Android系统版本升级中借鉴了华为EMUI的经验。

值得关注是,在华为方舟编译器发布之后,余承东宣布将此项技术面向全业界进行开源。因为华为明白,EMUI如果要完成对iOS的全面超越,不仅仅要依靠自身对系统底层的核心技术突破,同样需要开发者与合作伙伴的共同推动。

《壹观察》认为,EMUI9.1的发布,让外界看到了华为在操作系统层面真正的研发实力,这是全球任何一家安卓手机企业所不具备的能力,同时努力将AI能力渗透到生活的方方面面,也是华为目标完成跨终端、跨操作系统,打通用户生活、出行、运动、商务等多场景智慧生活体验的信心与实践。

网友评论

nicoleyyy
nicoleyyy
如何评价百度发布的昆仑AI处理器?
2019-09-12 14:22 503
微笑似年华3
微笑似年华3
华为公司的芯片目前是自产自销,所有的芯片都是在自己家的产品上使用
2019-09-18 07:19 483
金蕾特kl
金蕾特kl
为什么华为处理器把AI处理器说得这么好?
2019-09-09 20:13 600
战狼2222
战狼2222
以保证自己的利益最大化(当然,这也是华为对自己的处理器刚开始不自信的原因)
2019-09-10 00:59 119

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