9 月 25 日上午，華為在北京召開(kāi)了麒麟 970 的媒體溝通會(huì)，這也是麒麟 970 在國(guó)內(nèi)的首次亮相。和本月初在德國(guó) IFA 電子展的首秀相比，在這一次的國(guó)內(nèi)溝通會(huì)上，華為公布了麒麟 970 更多的技術(shù)細(xì)節(jié)和具體應(yīng)用。

作為一款為手機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)芯片（System On Chip，即 SoC），麒麟 970 自然包含了常規(guī)的手機(jī) SoC 該有的部件，比如 CPU、GPU、ISP、DSP、通訊基帶，但和同類產(chǎn)品相比，麒麟 970 又多了一個(gè)所有同類產(chǎn)品都沒(méi)有的東西——一顆為人工智能運(yùn)算專門設(shè)計(jì)的 NPU。

下面我們就 SoC 的各個(gè)部件出發(fā)，全面地了解一下麒麟 970。

CPU、GPU：重點(diǎn)是降功耗

CPU 方面，麒麟 970 的參數(shù)相比麒麟 960 基本沒(méi)有任何變化，依然是 8 顆核心，其中 4 顆為高性能的 ARM 公版 A73 架構(gòu)，最高主頻 2.4GHz（麒麟 960 是 2.36GHz），4 顆位低功耗的 ARM 公版 A53 架構(gòu)，最高主頻 1.8GHz（麒麟 960 是 1.84GHz）。有些遺憾的是，麒麟 970 并沒(méi)有用上 ARM 在今年 5 月發(fā)布的新一代 Cortex-A75、Cortex-A55 架構(gòu)以及為 AI 相關(guān)運(yùn)算優(yōu)化的 DynamiIQ 設(shè)計(jì)（麒麟 970 選擇了另一種方法來(lái)提高 AI 運(yùn)算）。當(dāng)然了，考慮到 A75 和 A55 的發(fā)布時(shí)間、設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，麒麟 970 沒(méi)用上也是可以理解的。

華為表示，表示麒麟 970 的能耗比提升了 20%（主要得益于全新的 10 納米制程），至于實(shí)際的性能表現(xiàn)，不出意外的話，麒麟 970 應(yīng)該和麒麟 960 處于同一段位，不會(huì)有非常明顯的提升。當(dāng)然，橫向來(lái)看的話，麒麟 970 的 CPU 性能沒(méi)提升其實(shí)不是什么大問(wèn)題。從 GeekBench 4 等跑分軟件的得分上看，麒麟 960 的分?jǐn)?shù)和高通驍龍 835、三星 Exynos 8895 基本處于同一水準(zhǔn)，明顯強(qiáng)于聯(lián)發(fā)科 Helio X30。因此，即使麒麟 970 的 CPU 性能不變，也依然是 Android 陣營(yíng)里移動(dòng) SoC 的頂級(jí)水準(zhǔn)，只是不再像麒麟 960 發(fā)布時(shí)那么領(lǐng)先。

相比起 CPU 上的保守，麒麟 970 在 GPU 上的「誠(chéng)意」要顯得更足一些。

首先，麒麟 970 則用上了 ARM 在今年 5 月剛剛發(fā)布的 Mali-G72 架構(gòu)，理論性能相比麒麟 960 上的 Mali-G71 有所提升（ARM 的官方說(shuō)法是相比 G71 性能提高 20%，功耗比提升 25%）。此外，在核心數(shù)上，麒麟 970 的 GPU 也從麒麟 960 的 8 核增加到了 12 核。

華為表示，相比起麒麟 960，麒麟 970 的性能有 20% 的提升，并且能效比提升了 50%。照理說(shuō)，由于麒麟 970 的 GPU 核心架構(gòu)比麒麟 960 更先進(jìn)，核心數(shù)還多了 50%，并且制程更先進(jìn)，GPU 性能提升的幅度應(yīng)該遠(yuǎn)不止 20%。之所以出現(xiàn)這種情況，很可能是華為將麒麟 970 的 GPU 主頻壓得比較低，從而更好地降低功耗（于是就有了提升幅度高達(dá) 50% 的能效比）。

實(shí)際的表現(xiàn)也印證了我們的猜測(cè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的介紹，麒麟 970 的 Mali-G72 最高主頻為 700MHz，相比麒麟 960 的 900MHz（部分場(chǎng)景下會(huì)飆到 1000MHz 左右）有明顯的下降，這種「多核 + 低頻」的策略讓麒麟 970 在性能有一定提升的同時(shí)，功耗得以大幅度降低。

通訊基帶：比「千兆 LTE」更快

作為一家通訊行業(yè)有著多年積累的公司，華為海思在通訊基帶上有著深厚的「家底」，特別是去年的麒麟 960，直接在 SoC 中集成了支持 LTE Cat.12/13 的 Balong 750 基帶（最大下行速度 600Mbps，上行 150Mbps），并且支持 CDMA 網(wǎng)絡(luò)，絲毫不遜色同期的高通驍龍 820、821。

在麒麟 970 上，華為海思更進(jìn)一步，直接大跨步到了下行 LTE Cat.18（上行最高 Cat.13），最高下載速度飆到了 1.2Gbps，也就是比之前業(yè)界最快、驍龍 835 和 Exynos 8895「千兆 LTE」還要再快上 200Mbps。

麒麟 970 還終于支持了在同時(shí)使用兩張 SIM 卡時(shí)，主副卡同時(shí)用 4G（上一代麒麟 960 的副卡只能支持 3G），任意一張卡都可以使用 VoLTE 通話。此外，麒麟 970 還特別針對(duì)高鐵時(shí)的使用做了優(yōu)化，信號(hào)更穩(wěn)定，減少掉線。

不過(guò)話還是要說(shuō)回來(lái)，雖然麒麟 970 的通訊基帶的確是厲害，但和驍龍 835、Exynos 8895 等支持千兆 LTE 的 SoC 一樣，普通用戶想要真正體驗(yàn)到這種超高速 LTE 網(wǎng)絡(luò)，還得過(guò)上相當(dāng)一段時(shí)間。

ISP、DSP、Codec、協(xié)處理器

ISP 的全稱是 Image Signal Processor（圖像信號(hào)處理器），主要功能是處理相機(jī)傳感器中收集到的數(shù)據(jù)。

麒麟 970 的 ISP 主要是一些「常規(guī)升級(jí)」，依然是雙核設(shè)計(jì)，擁有更快的速度，更快地對(duì)焦，更優(yōu)秀的降噪效果，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的捕捉做了優(yōu)化。另外，針對(duì)目前很火的人像拍攝，麒麟 970 的 ISP 進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，可以根據(jù)不同膚色、帽子、眼睛、口罩、遮擋、側(cè)臉等多種復(fù)雜的人臉場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，改善了人像的拍照效果。

在 DSP、配套 Codec 等方面，麒麟 970 也有所提升，其中配套的音頻 Codec 可以支持 32bit/384k 的音頻解碼，過(guò)去幾代華為高端機(jī)（Mate、P 系列）上表現(xiàn)乏善可陳的內(nèi)放音質(zhì)，有望在麒麟 970 這代產(chǎn)品上獲得明顯的提升，當(dāng)然前提是 Mate 10 和 P11 系列還能保留 3.5 毫米耳機(jī)插孔。

另外，麒麟 970 依然搭載了 i7 協(xié)處理器（和牙膏廠的 i7 沒(méi)啥關(guān)系），而 inSE（integrated secure element）和 TEE 安全引擎，在麒麟 970 上也都在。

在總線架構(gòu)上，不出意外的話，麒麟 970 采用的應(yīng)該是和 960 相同的 CCI-550。

10 納米制程，比驍龍 835 還多的 55 億個(gè)晶體管

制程上，不出意外，麒麟 970 用上了臺(tái)積電（TSMC）最新的 10 納米工藝，這應(yīng)該是繼蘋(píng)果 A10X、聯(lián)發(fā)科 Helio X30 之后，第三款采用臺(tái)積電 10 納米制程的移動(dòng) SoC。

通常來(lái)說(shuō)，在芯片晶體管數(shù)量相同的情況下，更先進(jìn)的制程可以降低芯片的核心面積，有助于降低成本，并且更加有效地控制發(fā)熱和功耗。根據(jù)華為提供的數(shù)據(jù)，臺(tái)積電的 10 納米制程可以降低 20% 的能耗，將芯片核心面積縮小 40%。

不過(guò)有趣的是，麒麟 970 的核心面積并沒(méi)有因?yàn)橹瞥痰倪M(jìn)步而縮小，反而比麒麟 960 還要略大，這是因?yàn)轺梓?970 集成了高達(dá) 55 億個(gè)晶體管，比麒麟 960 多出了 15 億。作為對(duì)比，蘋(píng)果的 A11 Bionic 芯片有 43 億個(gè)晶體管，高通驍龍 835 有 31 億個(gè)。

需要說(shuō)明的是，雖然晶體管數(shù)量對(duì)性能有一定的影響，并且通常是越多越好，但在內(nèi)部部件眾多的、各家產(chǎn)品架構(gòu)甚至內(nèi)部組件都不太一樣（比如 A11 Bionic 沒(méi)有集成通訊基帶和專門的 NPU）的移動(dòng) SoC 中，我們是無(wú)法簡(jiǎn)單地用晶體管數(shù)量來(lái)判斷性能的。

NPU：首款內(nèi)置在手機(jī) SoC 中的人工智能芯片

終于到了麒麟 970 最特別的部分——NPU。

NPU 的全稱是 Neural-network Processing Unit，也就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元。關(guān)于這顆 NPU 的功能，大家可以簡(jiǎn)單理解為專門高效地進(jìn)行 AI 相關(guān)計(jì)算定制的處理器，就像 GPU 之于圖形處理相關(guān)的計(jì)算，ISP 之于成像相關(guān)的計(jì)算。

傳統(tǒng)的 CPU（包括 x86 和 ARM）和 GPU 也是可以用來(lái)做深度學(xué)習(xí)計(jì)算的，但由于它們本身并不是專門為深度學(xué)習(xí)定制的，效率并不高。而麒麟 970 的這顆 NPU 采用了來(lái)自寒武紀(jì)（Cambricon）的 IP，專門為深度學(xué)習(xí)而定制，F(xiàn)P16 性能達(dá)到了 1.92 TFLOP，差不多是麒麟 960 的 3 倍（0.6 TFLOP 左右）。

在月初德國(guó)柏林的發(fā)布會(huì)上，余承東展示了一張?jiān)谶M(jìn)行 AI 運(yùn)算時(shí)，NPU 和 CPU、GPU 的對(duì)比。

可以看到，性能上，NPU 是 CPU 的 25 倍，GPU 的 6.25 倍（25/4），能效比上，NPU 更是達(dá)到了 CPU 的 50 倍，GPU 的 6.25 倍（50/8）。

在這個(gè) NPU 的基礎(chǔ)上，華為打造了 HiAI 移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)，大致的原理是通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的資源管理器，充分調(diào)用 CPU、GPU、ISP、DSP、NPU 等部分，app 開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)使用這個(gè)架構(gòu)，提高 app 中和 AI 相關(guān)的應(yīng)用的處理效率（官方數(shù)據(jù)是 25 倍的性能，50 倍的能效優(yōu)勢(shì)）。

在現(xiàn)場(chǎng)的演示中，華為展示了在進(jìn)行照片識(shí)別時(shí)，麒麟 970 相比其他旗艦機(jī)具備明顯的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)華為提供的數(shù)據(jù)，在包括 NPU 在內(nèi)的 HiAI 架構(gòu)的加持下，麒麟 970 每分鐘可以識(shí)別約 2000 張，iPhone 8 Plus 可以識(shí)別 889 張，iPhone 7 Plus 為 487 張，三星 Galaxy S8 只有 95 張（注：測(cè)試過(guò)程中，iPhone 應(yīng)該是調(diào)用了 GPU，三星 S8 應(yīng)該只是在用驍龍 835 的 CPU 在跑）。

除了單純?cè)谛g(shù)層面的「秀肌肉」，發(fā)布會(huì)上，華為還展示了麒麟 970 的 AI 能力在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用，具體有下面幾個(gè)。

第一個(gè)功能叫做「慧眼」。麒麟 970 可以脫離網(wǎng)絡(luò)限制，直接在本地對(duì)物體進(jìn)行精確地識(shí)別，現(xiàn)場(chǎng)的展示中，華為把葡萄、蘋(píng)果等物體擺在搭載麒麟 970 的原型機(jī)之前，手機(jī)可以準(zhǔn)確地完成識(shí)別，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果計(jì)算出對(duì)應(yīng)的卡路里。

第二個(gè)是 AI 降噪。大致的原理是通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，從而更有效地過(guò)濾周圍環(huán)境的噪音。這個(gè)功能最適合的使用場(chǎng)景之一就是在車內(nèi)等嘈雜的環(huán)境中進(jìn)行語(yǔ)音喚醒，華為表示，搭載麒麟 970 的手機(jī)（應(yīng)該就是 Mate 10 和 Mate 10 Pro 了）在車載場(chǎng)景下的語(yǔ)音識(shí)別率可以從 80% 提升到 92%。

第三個(gè)功能是 AI 美顏。這個(gè)功能和之前美圖在部分手機(jī)上的美顏技術(shù)類似，都是自動(dòng)檢測(cè)人臉并根據(jù)機(jī)內(nèi)算法進(jìn)行美顏，不過(guò)有了麒麟 970 相關(guān)的 AI 優(yōu)化，可以把這個(gè)美顏過(guò)程做得更加快速和精確。

第四個(gè)功能是智能自動(dòng)回復(fù)及情緒識(shí)別。麒麟 970 能夠?qū)ξ谋镜膬?nèi)容進(jìn)行提取，并根據(jù)文本內(nèi)容智能地進(jìn)行回復(fù)和提醒，比如說(shuō)聊天中輸入文字「今天發(fā)工資了」，手機(jī)可以自動(dòng)聯(lián)想出開(kāi)心的表情，輸入「敦刻爾克」，手機(jī)可以自動(dòng)推薦附近影院的觀影信息。類似的功能華為在榮耀 Magic 上就已經(jīng)嘗試過(guò)，在麒麟 970 的硬件平臺(tái)下，理論上可以做得更加快速和智能。

AI 加持的手機(jī) SoC

對(duì)于喜歡折騰手機(jī)的用戶來(lái)說(shuō)，手機(jī) SoC 的性能可能永遠(yuǎn)都沒(méi)有「過(guò)?！沟哪且惶欤贿^(guò)對(duì)于更多的「普通用戶」來(lái)說(shuō)，隨著過(guò)去幾年里 SoC 整體性能的不斷提升，新款 SoC 在性能上帶來(lái)的體驗(yàn)加成正在變得越來(lái)越小。在 5G 時(shí)代到來(lái)之前，在移動(dòng) VR 和 AR 應(yīng)用取得突破之前，這種情況很可能會(huì)一直持續(xù)下去。

在這個(gè)背景下，今年的各大芯片廠商紛紛把注意力投向了 AI。

除了額外增加一顆專門為 AI 相關(guān)運(yùn)算定制的芯片（NPU）、讓手機(jī)本身具備更好的 AI 處理能力的華為海思，蘋(píng)果在 A11 Bionic（中文名為「A11 仿生」）上，也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了「每秒運(yùn)算次數(shù)最高可達(dá) 6000 億次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎」。在這之前，今年 5 月，ARM 在發(fā)布新一代 CPU 架構(gòu) Cortex-A75 和 A55 時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了提高 AI 運(yùn)算能力的 DynamIQ 設(shè)計(jì)。今年 7 月，高通開(kāi)放了自家的神經(jīng)處理引擎（Neural Processing Engine，NPE）的 SDK，幫助開(kāi)發(fā)者使用驍龍 SoC 進(jìn)行 AI 相關(guān)的運(yùn)算。在 AI 席卷整個(gè)科技圈的浪潮中，以麒麟 970 為代表的手機(jī) SoC 在 AI 上的探索只是一個(gè)開(kāi)始。

當(dāng)然，相比起這些技術(shù)和概念，用戶更關(guān)心的可能是 AI 究竟能給智能手機(jī)體驗(yàn)帶來(lái)多少變化，而對(duì)于麒麟 970 來(lái)說(shuō)，我們需要等待的是即將在 10 月 16 日發(fā)布的華為 Mate 10 系列手機(jī)。

轉(zhuǎn)載36氪：http://36kr.com/p/5095274.html