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骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

手机中国 【原创】 作者:孙斌 2019-12-26 17:51
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  智能手机,诞生之初,重要的点就在智能上。早期的智能,大多只是要让手机这种移动终端可以提供类似PC的功能。然而近年来,因为AI技术的加持,在很多特别的场景下,智能手机功能早已超越了PC产品。尤其是在Smart这件事上,智能手机拥有了更多的AI使用场景,而这样的差异主要取决于在智能手机上加入了专门用于AI运算的底层芯片(不同厂商对于其称呼略有不同,实现方式略有差别)。

什么才是移动终端展现出的“智能”?

  如果说,类似于PC处理命令式的做法都是传统智能或者称之为初代智能。那么,现如今的智能移动终端所体现出的功能则可被称为二代智能或进阶式智能。这样的智能体验,是在“边缘计算”能力突显后开始得以提升的,因为移动终端的开发者发现,仅仅依靠云端的运算能力来支撑AI应用的运算,其效率相对较低,直接影响用户体验。尤其是在AI应用已经随处可见的当下。

12月初高通推出的骁龙865 5G移动平台
12月初高通推出的骁龙865 5G移动平台

  如今智能手机的用户早已接触并习惯了越来越多的AI应用。比如,当下在智能手机上很常见的通过AI算法对相机拍摄的照片进行优化,这些优化包括去除噪点、提升细节表现等等;另外,还有一些诸如通过对人面部或肢体动作进行识别,并将识别到的信息同步给一个虚拟的形象,让这个虚拟形象看起来与真人相同;再比如对于图片中文字的识别、录音转换文字等操作;还有就是如今女孩子们非常喜爱的美颜相机功能。在这些创新应用的背后,提供算力支持的都是AI运算。

  目前,这些功能早已在大部分安卓手机上成为司空见惯的存在,这主要得益于高通骁龙移动平台内集成的AI Engine人工智能引擎。之所以它可以为大多数安卓手机提供AI运算能力,是因为它并非只是一个单纯的APU,而是一整套可以被智能、有机调动的完整系统。在面对复杂的AI运算时,Qualcomm AI Engine人工智能引擎会根据算法需求的不同,将每项运算任务进行拆分,并将每项任务分发给合适的运算单元,可能是CPU、可能是GPU、也可能是张量加速器等等。

伴随骁龙865 5G移动平台而来的第五代AI Engine人工智能引擎

  正如上文所说,目前大部分安卓智能手机都已经具备了AI运算的能力,以便为用户提供更多的智能体验。而截至目前,这些体验都是基于Qualcomm AI Engine人工智能引擎得以实现的。

骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

  在12月初,第四届高通骁龙技术峰会上,伴随着全新的8系旗舰骁龙865 5G移动平台而来的便是第五代Qualcomm AI Engine人工智能引擎。从现场了解到的情况来说,这一代Qualcomm AI Engine人工智能引擎成功实现了全面的提升。用高通现场发言人的话来说,“在骁龙865上,我们实现了高性能、低功耗、连接、安全等特性结合在一起的全系统AI,包括CPU、GPU、Hexagon处理器、ISP、Qualcomm传感器中枢(Sensing Hub)、安全处理单元、调制解调器,甚至Quick Charge等等。在它们的共同支持下,骁龙865的AI能力提升了整体平台的性能。”

骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

  那么问题来了,第五代Qualcomm AI Engine人工智能引擎究竟获得了怎样的提升呢?说到提升,最直观的展现形式自然还是数据。如下图所示,基于同一种模型运算所得到的数据来看,在Qualcomm第五代AI Engine人工智能引擎的帮助下,骁龙865 5G移动平台的AI性能是上一代骁龙855移动平台的两倍多。从算力的数据来讲,支持第五代AI Engine人工智能引擎的骁龙865移动平台可实现15TOPS(每秒15万亿次运算)的超高算力。

  除整体AI性能的提升外,在Qualcomm第五代AI Engine人工智能引擎体系内,高通骁龙865 5G移动平台内部的各组成部分也都获得了提升:

  在Qualcomm AI Engine人工智能引擎中有着明确的分工,GPU实现的AI计算最主要是16位和32位浮点运算,而定点运算是通过Hexagon和CPU来实现。这一次骁龙865 5G移动平台内的Adreno GPU,在这次升级中,除了图形性能的提升,在进行AI运算时,也实现了巨大的性能提升,相比上一代骁龙855 GPU的AI算力提升了两倍。另外,全新的张量加速器Hexagon 698的AI性能提升了4倍,可支持8位和16位的定点运算。

骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

  此外,骁龙865 5G移动平台还支持深度学习带宽压缩技术,这是基于此前骁龙移动平台自820开始所支持的带宽压缩技术升级而来的全新技术,可以实现高达50%压缩比的无损压缩。这项技术的最大好处在于,保证移动平台性能进一步提升的同时,功耗得到更好的控制。配合上全新支持的LPDDR5所带来的30%的带宽提升,进一步提高了AI处理能力。

  当然,第五代AI Engine人工智能引擎的提升还不止于此。在骁龙865 5G移动平台中,全新加入的传感器中枢(Sensing Hub)除了可以支持传统的连接之外,也可以做视频、音频的实时感知,更可支持多种传感器的接入,提供优秀的可扩展框架。

基于支持第五代AI Engine人工智能引擎 智能手机会支持哪些新应用呢?

  其实,这是一个可以无限遐想的话题。如果说,之前的AI应用开发会受到终端侧算力的限制,导致其具有一定的局限性。那么,在支持Qualcomm第五代AI Engine人工智能引擎的骁龙865 5G移动平台上,由于AI算力提升了两倍多,也就解锁了更多AI应用的可能性。

高通基于骁龙865 5G移动平台推出的参考设计
高通基于骁龙865 5G移动平台推出的参考设计

  先来说说高通基于如此强大AI算力带来的已经实现的功能示例吧!首先,笔者一定要说一下在第四届骁龙技术峰会上,高通现场展示的基于骁龙865 5G移动平台的工程机在现场展现的实时翻译的功能。其实,通过AI算法对语音进行实时翻译并不新鲜,但传统的方式,都是先录下说话者的语音,再基于语音,进行识别、翻译。整个过程并不流畅不说,准确率也非常一般。

  而现场所展示的基于高通骁龙865 5G移动平台所实现的实时翻译,可以实现跟随演讲者的语速,实时给出精准的语意识别后的对应翻译语音,现场测试采用的是英译中。笔者亲眼所见的是,其翻译速度与耳机中的同传声音不相上下,甚至,准确率还要高过同传。

基于参考设计机型实现的现场实时翻译
基于参考设计机型实现的现场实时翻译

  当然,这样优质体验的背后,是需要强大的算法支持,而支持强大算法流畅运行的背后,则是高通骁龙865 5G移动平台提供的强大AI算力。

骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

  另一个在第四届骁龙技术峰会演讲中提到的全新应用则是基于AI算力与ISP相结合对于拍摄照片的处理方面。传统的AI降噪,往往只是简单粗暴的对于整张照片进行统一的降噪处理,这样的一大弊端在于会导致照片中很多需要保留的细节消失不见,直接影响成片的质量。而强大的AI算力支持后,在对照片进行降噪处理时,可以先对摄像头获得的照片进行语义分割,比如,在后端,AI计算系统可以识别到哪部分是拍摄人物的头发、哪部分是皮肤、甚至哪部分是衣服等等,进行这样分类的识别后,针对不同的物体部分,进行具有针对性的降噪处理,使得原本容易失去的细节更好的保留,进而让照片更好的还原真实场景。

基于AI算力实现的对照片进行语义分割
基于AI算力实现的对照片进行语义分割

  以上两个用例还只是目前高通官方已经做出的示例。对于软件开发商而言,骁龙865 5G移动平台、以及其所支持的第五代Qualcomm AI Engine人工智能引擎,无疑是为更多应用场景的软件开发提供了硬件基础的算力支持,基于如此强大的硬件能力,相信,越来越多的软件开发商可以开发出更多难以想象的AI应用,来进一步提升智能手机的Smart程度。

  这一切自然也无法离开软件开发商、算法提供商的完整AI生态合作。如下图所示,高通的终端侧AI生态中,已经拥有了众多的合作伙伴,其中涵盖了AI产业链由上至下诸多不同类型的企业。如此强大的生态,也正是未来在强大算力的支持下,产生更多AI用例的坚实后盾。

骁龙865带来第五代AI Engine后 手机会如何更Smart?

写在最后

  如今,从用户的反馈及产品的市场表现来看,高通此前所选择的终端侧AI算力的提升无疑是一条正确的道路,通过十余年的累计,如今在Qualcomm第五代AI Engine人工智能引擎上,成功赋予了骁龙865 5G移动平台超越现有AI算法所需的算力。当硬件能力已经成功的领先了软件开发能力,势必将会给予软件开发更多的可能性,而这些可能性,则会进一步推动终端侧AI性能的提升、应用场景的丰富、用户体验的升级。这无疑是一个良性的循环,对于产业也好、对于终端用户也罢,都是一个有百利而无一害的发展趋势。这样的AI性能的提升,是否让你对2020年的安卓旗舰智能手机增添了些许期待呢?

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