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十年磨一剑 麒麟970 AI功能的由来

来源:体育网 作者:七娃 人气: 发布时间:2020-01-26
摘要:在德国柏林举办的2017IFA展上,华为消费事业部CEO余承东正式揭开了华为新一代旗舰Kirin970的神秘面纱。作为国内移动SoC乃至芯片产业的标杆,今年以来,关于华为这颗芯片的传言不绝于耳,主要是围绕着其制程、性能和今年流行起来的AI加速器这些方面。我们来

在德国柏林举办的2017IFA展上,华为消费事业部CEO余承东正式揭开了华为新一代旗舰Kirin970的神秘面纱。作为国内移动SoC乃至芯片产业的标杆,今年以来,关于华为这颗芯片的传言不绝于耳,主要是围绕着其制程、性能和今年流行起来的AI加速器这些方面。我们来看一下华为对这颗芯片的观点,对Kirin970人工智能加速器的展望。

    业界首颗支持Cat18的移动SoC

据余承东介绍,Kirin970是使用TSMC的10nm工艺打造的,在CPU方面采用了ARM4×Cortex-A73和4×Cortex-A53的Big-Little八核架构,最高主频可以到2.4Ghz,这和上一代Kirin960一样的。GPU方面则做了升级,从G71MP8升级为新一代的12核的G72MP12,这是业界首款将ARMG72商用的SoC。

Kirin系列过去三代产品的参数对比(source:anandtech)

根据ARM方面之前的介绍,基于Biforst架构G72GPU的效能较之上一代提升了1.4倍,绘图省电效能也将比G71提高25%。这就意味着可以大大提高移动设备的游戏、AR/VR体验。

而根据华为方面的介绍,Kirin970GPU的速度较上一代产品提升了20%,效率则提升了50%。

华为GPU的性能提升(source:android authority)

其他方面,Kirin970首次支持了4KHDR10,搭配自研的新一代双核14bitISP,能给华为的视频和拍照提供更好的体验。

据介绍,除了是业界首颗商用G72的SoC外,华为Kirin970还是一颗兼容LTE-Advanced-Pro网络的SoC,在3CA+4*4MIMO+256QAM的能力组合的FDD模式下,下行速度达到Cat18标准的1.2Gbps。这主要得益于华为自研的LTEModem。光从以上性能看,Kirin970这个集成了55亿的芯片无疑是国产最强芯,甚至在全球的安卓SoC上都无能出其右者。

    推出HiAI,十年人工智能研究的厚积薄发

如果说传统GPU和CPU性能的提升,是华为Kirin系列升级的保留节目,那么在这个SoC上推出HiAI异构计算架构,算得上是华为的一次锐意创新。

余承东在发布会上表示,Kirin970创新地推出了HiAI人工智能移动异构计算架构,是世界上第一个在移动SoC上集成了神经网络处理单元(Neural Processing Unit,简称NPU)的芯片组。华为在人工智能的十年布局是成就他们今日的关键。

据华为方面介绍,从十年前开始,他们就开始了人工智能的相关布局,为他们积累了深厚的技术储备,这种厚积薄发也在今天给他们带回了优越的回报。

从媒体报道中我们得知,华为这个NPU在FP16下的计算能力为1.92TOPS,在内部测试中,可以在一分钟内辨别2005个图片,而传统的CPU一分钟只能辨别97张图片。

麒麟970的开发团队在继承过去数代成果的基础上,首次集成NPU(Neural Network Processing Unit)专用硬件处理单元,创新设计了HiAI移动计算架构,其AI性能密度大幅优于CPU和GPU。相比CPU有50倍能效和25倍性能的优势。

在问到应用方向的时候,华为表示,新的AI加速器将会帮助消费者提供在声音、视觉、图像和拍照等各个方面的体验,这是在新芯片中加入NPU的目的,也是Kirin970所专注的几个方面之一。华为认为,人工智能会作为一个基础技术的存在,从本质上帮助消费者提升体验。

针对移动终端的人工智能,我们知道市场有很多不同的解决方案,有用GPU的,也有DSP的,但华为选择了人工智能IP的AI加速器方案,在问到为什么采用这种方案的时候。华为表示,这主要是基于功耗和性能的平衡考虑。通用的处理器同样可以实现人工智能的相关处理,但是在功耗、延时性或者处理能力上,可能很能平衡,因此就需要一个专用的AI加速器存在。但其强调,这并不意味着他们的所有AI相关处理都是用NPU完成。

“根据应用的不同,我们的芯片会判断工作量和对延时的需求,然后自动选择GPU或者AI加速器执行相关处理,这样就能达到性能最优化处理的效果”,华为表示。所有的一切都是提高终端用户体验的。

相比于上一代的芯片,Kirin970不但多集成了一个NPU,晶体管密度与总数也大大提升,对于华为来说,在功耗等多个方面带来的挑战是显而易见的,在工程师的努力下,加上与第三方合作伙伴的通力合作,将其功耗和成本控制在了可控制范围。

在华为看来,与第三方伙伴的通力合作,是保证华为芯片更进一步的基础。

    关于人工智能和Kirin芯片未来的看法

推出了HiAI的Kirin系列有了更大的想象空间,华为未来将加强在人工智能方面的推动和合作。最重要的是与第三方一起打造一个完善的人工智能平台,更好地服务消费者。

华为认为,一个企业并不能凭借自己做好整个生态链,这需要产业链上下游的同心协力。例如在人工智能这块,基于Kirin970强悍的处理能力,会开放相关的SDK接口,让第三方参与进来,从应用端为消费者提供更好的体验,共同打造一个生态,合作共赢。这也是华为一直所坚持的。  

在问到网友一直诟病的华为只用ARM公版处理器的这个问题上。华为表示,这并不是问题。术业有专攻,他们要做的就是将自己的工作做好。以变速器为例举例:在汽车研发中,很多主机厂用的都是同一个品牌的变速箱,但是有些厂商在变速箱与发动机的联调中,能够让汽车在换挡的时候很平滑,但有些厂商的工作却让整个过程变得异常顿挫,体验不佳。华为做的就是这个“联调”。

根据华为的说法,ARM的处理器IP设计已经非常成熟,没有必要去自主开发。在做一个处理器过程中,软件的兼容、异构计算带来不同处理单元的配合更加重要,且很考开发者的功夫,华为只需要专注这些方面,并尽量做好,那就能给消费者带来更好的体验。“我们看到业界也逐渐回归到使用ARM公版设计的趋势”。

我们看到,随着进程工艺的逐代演变,摩尔定律似乎已经走到了尽头,提高芯片性能变得愈加困难,另外,这些年来移动SoC一直在堆积多核,提高主频,业界开始有了“是否需要那么高性能处理器”的质疑声音。

华为认为,摩尔定律还没有到尽头,还会一如既往地往下演进。至于芯片的过度设计,是不可取的,单纯的跑分毫无意义,Kirin芯片的宗旨就是聚焦于提高应用操作体验,降低芯片功耗,所有的一切都是以体验为出发点。

责任编辑:七娃
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