趁著華為的麒麟970發(fā)布，我們來(lái)聊聊怎么看懂手機(jī)soc的各種參數(shù)。讓我們?cè)僖淮闻e國(guó)沸騰吧。

Soc是系統(tǒng)級(jí)芯片的意思，擁有很高的集成度。對(duì)手機(jī)來(lái)說(shuō)，依然是一個(gè)發(fā)展中的概念。未來(lái)的soc可能會(huì)有不同的構(gòu)造。現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，麒麟970在一片指甲蓋大小的空間里，集成了55億晶體管。驍龍835是31億，蘋(píng)果a10是33億個(gè)，不含外掛的其他部件。如果是正常大小的晶體管，55億個(gè)夠堆滿(mǎn)一個(gè)樓了。

麥克盧漢說(shuō)過(guò)，媒介即人的延伸，soc也一樣。

當(dāng)前soc主要分為cpu，gpu，射頻基帶，wifi調(diào)制解調(diào)器，dsp，isp，應(yīng)用處理器等等

篇幅有限，肯定是挑最影響體驗(yàn)的來(lái)說(shuō)。麒麟970還多了一個(gè)獨(dú)立npu，成為首個(gè)搭載ai芯片的手機(jī)處理器。大家可以根據(jù)目錄跳轉(zhuǎn)到感興趣的部分觀看。精彩的部分在ai。

Cpu就是中央處理器，相當(dāng)于人的大腦。是一個(gè)超大規(guī)模的集成電路?？梢赃M(jìn)行運(yùn)算和控制。包括定點(diǎn)浮點(diǎn)運(yùn)算，邏輯操作等等。作用機(jī)制和原理我們不展開(kāi)，知道是性能最相關(guān)的部件就行了。性能一般先看架構(gòu)，架構(gòu)越新越強(qiáng)，性能就越強(qiáng)。比如我們常見(jiàn)的有arm公司的公版架構(gòu)a幾幾，還有高通蘋(píng)果三星的自研或公版改進(jìn)架構(gòu)。同架構(gòu)里面，我們才能比較核心數(shù)和主頻。麒麟970用的還是arm的a73 4個(gè)，主頻2.4ghz，還有4個(gè)a53，主頻1.8ghz?？傆?jì)8核。對(duì)比驍龍835，屬于公版的小改版，主頻都要高一些。2.45GHz1.9GHz。對(duì)比960采用的同樣的架構(gòu)和核心，主頻2.36ghz，1.84ghz，970提高了大核主頻而降低了小核主頻。所以性能來(lái)說(shuō)，970應(yīng)該稍高于960和接近于835.當(dāng)然這是峰值，實(shí)際體驗(yàn)中達(dá)不到的，發(fā)熱壓不住。不同架構(gòu)的cpu跑分高低，不一定決定實(shí)際性能的高低。只能大致參考。

我們大概都聽(tīng)過(guò)一些笑話(huà)。比如俺們的是聯(lián)發(fā)科8核，最強(qiáng)的。他們高通821才4核，根本不能比。高通660是最新的，看后兩個(gè)數(shù)字，比835強(qiáng)多了之類(lèi)之類(lèi)的笑話(huà)。那么怎么看這些參數(shù)呢？

總結(jié)一句話(huà)。Soc的性能先看架構(gòu)數(shù)字大，同架構(gòu)看大核主頻，主頻接近看核心數(shù)，發(fā)熱功耗看制成工藝幾納米。

當(dāng)然嚴(yán)謹(jǐn)來(lái)說(shuō)還有其他因素，也有例外，這里是方便快速判斷的。

比如660架構(gòu)kryo260,835是280.280數(shù)字大，不用看了。線(xiàn)下是利用了一般消費(fèi)者只懂?dāng)?shù)字大小，容易被誘導(dǎo)。那么你現(xiàn)在明白不同架構(gòu)的強(qiáng)弱，就領(lǐng)先了幾億ov用戶(hù)，會(huì)看性能參數(shù)了。

看到這里，有些朋友就會(huì)問(wèn)了。秋葉秋葉，你說(shuō)的這些我也知道，但是4個(gè)a73 2.36g的麒麟960跟2個(gè) a73 2.8ghz的聯(lián)發(fā)科x30怎么判斷呢？他核心數(shù)跟主頻都不一樣。

現(xiàn)在常見(jiàn)的核心都是4核，所以比主頻。假如核心數(shù)跟主頻都不一樣，沒(méi)有簡(jiǎn)單的方法去判斷主頻的差距跟核心的差距哪個(gè)大，最好是直接看跑分。Cpu看geekbench，gpu看gfx bench。但是也要知道，跑分跟體驗(yàn)不一定成正比。浮點(diǎn)整數(shù)運(yùn)算的權(quán)重，手機(jī)的溫控能力，系統(tǒng)的優(yōu)化都會(huì)影響最終體驗(yàn)。這里只是看單一指標(biāo)，不看總分。

比如一個(gè)手機(jī)cpu5萬(wàn)分gpu5萬(wàn)分，總分10萬(wàn)。另外一個(gè)手機(jī)cpu1萬(wàn)，gpu10萬(wàn)，總分11萬(wàn)，性能就更好嗎？不一定。就好像我們手機(jī)本來(lái)很流暢，一發(fā)熱降頻鎖核就卡了。如果cpu已經(jīng)足夠強(qiáng)了，那么gpu肯定越高越好。不同的架構(gòu)很難對(duì)比，哪怕同頻跑分其實(shí)也僅供參考。

那么gpu有什么用呢。

Gpu是視覺(jué)處理器，相當(dāng)于畫(huà)師。如果cpu既要處理運(yùn)算，又要把運(yùn)算變成圖像讓人看見(jiàn)，處理工作就太復(fù)雜了。于是就可以讓gpu分擔(dān)，尤其3d渲染最考驗(yàn)gpu能力。其實(shí)cpu也可以做圖形運(yùn)算。由于手機(jī)沒(méi)有顯存，所以要用內(nèi)存中的一部分。分辨率越大手機(jī)，就越吃顯存，其實(shí)就是吃?xún)?nèi)存。2k往往比1080p的手機(jī)多吃1g內(nèi)存。

Gpu和架構(gòu)大體有arm公版的mali，高通的adreno，蘋(píng)果聯(lián)發(fā)科都在用的 power vp。Gpu沒(méi)大小核省電之說(shuō)，主要是看核心數(shù)和主頻。由于主頻差不多，太高了太熱，所以核心數(shù)最重要。也就是堆核策略?？梢院?jiǎn)單理解成畫(huà)一幅畫(huà)非常復(fù)雜，多一些人分別勾線(xiàn)，染色會(huì)快一些。超級(jí)牛的畫(huà)師一般雇不起。

蘋(píng)果的gpu是可以超頻的。只要出現(xiàn)要卡的跡象就瞬間超頻，保證人視覺(jué)的流暢。不管耗電發(fā)熱都要保證流暢。所以游戲主播一般都用蘋(píng)果。蘋(píng)果就是視覺(jué)驅(qū)動(dòng)的。而安卓就按部就班，該咋滴咋地，跟程序員一樣，就不懂變通。未來(lái)希望不同平臺(tái)都取長(zhǎng)補(bǔ)短，趨于完善，更好的服務(wù)消費(fèi)者。

麒麟970用的是arm的mali g72，采用三星一樣的堆核策略。不過(guò)三星8895用的是20核g71，而970用的是12核 g72.按arm的說(shuō)法，g72性能是g71的1.4倍，按性能疊加來(lái)說(shuō)970略遜8895.當(dāng)然最終效果還是要看手機(jī)的最終表現(xiàn)。差別不大也不好說(shuō)。

說(shuō)到這里，就可以回答很多網(wǎng)友的一個(gè)問(wèn)題。麒麟用的是arm的cpu和gpu，憑什么說(shuō)是自主研發(fā)設(shè)計(jì)呢？其實(shí)cpu和gpu對(duì)soc來(lái)說(shuō)只是芯片，還要加入各種其他東西，集成整個(gè)soc。怎么封裝，怎么協(xié)同工作，怎么散熱等等都是華為做的。這可不是組裝起來(lái)就能用，這么小一塊集成度能那么高，你怎么組裝。相當(dāng)于給你泥土讓你蓋個(gè)樓去。需要非常龐大的工作和技術(shù)。就算給你筆記本的cpu和gpu，你也組不出一個(gè)筆記本啊。說(shuō)970是華為自主研發(fā)設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)最強(qiáng)soc沒(méi)有問(wèn)題。說(shuō)研發(fā)設(shè)計(jì)又沒(méi)說(shuō)是完全創(chuàng)造。

接下來(lái)我們說(shuō)說(shuō)基帶芯片和射頻前端。相當(dāng)于順風(fēng)耳和大喇叭。作為遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸工作。麒麟970采用4.5g lte技術(shù)，cat 18的基帶。下行帶寬1.2gbps。也就是千兆lte。首先這個(gè)4.5g是通信，跟5gwifi是兩碼事?？隙ㄊ莾?yōu)于目前的4g的。高通三星的下一代處理器也會(huì)搭載。華為剛好領(lǐng)先了幾個(gè)月。

另外目前的通信企業(yè)還沒(méi)有支持這么高的傳輸速度，所以暫時(shí)用不出來(lái)什么區(qū)別。我在香港用1000m wifi的時(shí)候，大陸還是20m。現(xiàn)在千兆傳輸都沒(méi)商用，等到大陸普及恐怕還很久。其實(shí)我更在意wifi調(diào)制解調(diào)器的性能。搶網(wǎng)速能力牛的話(huà)，能把整個(gè)飯店的帶寬霸占過(guò)來(lái)。

另外要說(shuō)的是，基帶和運(yùn)營(yíng)商支持千兆也不代表手機(jī)就一定可以達(dá)到理論帶寬，還需要天線(xiàn)設(shè)計(jì)的支持。比如目前835也就是三星htc 可以跑滿(mǎn)帶寬，其他的都跑不滿(mǎn)。那么帶寬再高其實(shí)也沒(méi)什么區(qū)別。Mate10應(yīng)該會(huì)繼續(xù)使用p10p的4x4mimo。4根天線(xiàn)的效率可以翻倍。而4x2mimo是兩根天線(xiàn)。前一個(gè)數(shù)字是基站，后一個(gè)是手機(jī)。具體的效率影響就不展開(kāi)了，通信博士能講好幾天。知道這個(gè)邏輯就行了。小米6還是2x2mimo呢。華為在通信上不僅是國(guó)產(chǎn)驕傲，在世界上也非常厲害。搞臭的都是公關(guān)和宣傳部門(mén)。

最后我們來(lái)說(shuō)說(shuō)ai。關(guān)注我微博的小伙伴都看過(guò)我轉(zhuǎn)載的ai圍棋自我學(xué)習(xí)打敗職業(yè)選手和ai的dota2 sf solo完勝職業(yè)冠軍dendi。理想狀態(tài)下的ai其實(shí)就是把人類(lèi)理想化的設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子。游戲視頻里面不是有很多彈幕大神號(hào)稱(chēng)嘴強(qiáng)王者么。如果把這里理想情況輸入ai里面，就可以讓嘴強(qiáng)王者變成現(xiàn)實(shí)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序的時(shí)候，執(zhí)行效率就會(huì)比yes or no的邏輯更加高效。Ai可以判斷識(shí)別指令，并按照預(yù)設(shè)邏輯去學(xué)習(xí)并輸出內(nèi)容。理想狀態(tài)可以參考鋼鐵俠里面的賈維斯系統(tǒng)。

 

華為這次搶到了首發(fā)手機(jī)ai芯片的噱頭，是有非常重大的戰(zhàn)略意義的。因?yàn)樘O(píng)果高通都在做。高通835就已經(jīng)支持ai的一些架構(gòu)了，只是還由cpu gpu運(yùn)算。蘋(píng)果也做了ai芯片，只是對(duì)端側(cè)和端云瞻前顧后，還沒(méi)推出而已。

什么意思呢。我們都用過(guò)語(yǔ)音助手吧，為什么語(yǔ)音助手一定要聯(lián)網(wǎng)呢，大家有沒(méi)有想過(guò)。其實(shí)這就是ai處理的，手機(jī)無(wú)法負(fù)擔(dān)那么龐大的運(yùn)算量，所以是傳到云端，然后由服務(wù)器分析你的意思并執(zhí)行指令。而華為的獨(dú)立ai芯片可以做到不聯(lián)網(wǎng)就自己運(yùn)算。當(dāng)然為了更高效，最終肯定是手機(jī)端完成一部分，復(fù)雜的還是由云端服務(wù)器運(yùn)算。蘋(píng)果就猶豫了，把用戶(hù)的數(shù)據(jù)上傳到云端分析整理，萬(wàn)一被黑了咋辦。大家還記得蘋(píng)果的艷照門(mén)和支持斯諾登的事情吧。蘋(píng)果對(duì)用戶(hù)隱私的處理是非常謹(jǐn)慎的。

華為研發(fā)ai應(yīng)該是5年前。其實(shí)我在榮耀7評(píng)測(cè)聊到ai應(yīng)該干什么。比如測(cè)算手最不抖的區(qū)間來(lái)拍照。拍出的照片套用最合適的修圖方法來(lái)再處理，錄像挑選最不抖的幀來(lái)合成并用動(dòng)態(tài)模糊來(lái)補(bǔ)幀等等。相當(dāng)于手機(jī)多了管家替你操作。多了ps高手替你修圖等等。想想是不是還有點(diǎn)小激動(dòng)。

那么現(xiàn)在的970做到什么程度呢？

手機(jī)soc有那么多的元器件，可以實(shí)現(xiàn)那么多功能，但是卻沒(méi)有過(guò)npu。也就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理芯片，采用自主hiai架構(gòu)。Hiai架構(gòu)集合了cpu，gpu，isp/dsp和npu，可以完成ai運(yùn)算。專(zhuān)用的npu可以大大增加ai效率。

什么意思呢。手機(jī)的所有軟件和功能都可以調(diào)用soc對(duì)應(yīng)的硬件，cpu gpu這些。但是如果我設(shè)置一個(gè)ai場(chǎng)景，比如照片修圖應(yīng)該套哪一個(gè)白平衡算法，加入npu可以提升能效比50倍。這就相當(dāng)于用windows自帶的繪圖軟件修圖和用ps修圖。最終效果一樣，但是專(zhuān)業(yè)的更高效更簡(jiǎn)單。Npu就相當(dāng)于預(yù)設(shè)了各種特殊的技能，可以專(zhuān)款專(zhuān)用。

這個(gè)NPU的計(jì)算速度是：1.92T FP16 OPS。這個(gè)速度與頂級(jí)移動(dòng)GPU相比，盡管更快但仍在同樣的數(shù)量級(jí)水平，不過(guò)在功耗方面具備優(yōu)勢(shì)。

華為說(shuō)圖像識(shí)別速度可達(dá)到約2000張/分鐘。三星S8使用CPU處理每分鐘僅95張，蘋(píng)果iPhone 7 Plus同時(shí)使用CPU和GPU，每分鐘也僅能識(shí)別487張。這肯定是理想狀態(tài)下。按華為的說(shuō)法提高50倍，如果沒(méi)有npu，除以50就是40張，比s8差遠(yuǎn)了豈不是說(shuō)原本的性能很差么括弧笑。

關(guān)鍵就看npu可以學(xué)會(huì)什么技能，以及這些技能實(shí)際場(chǎng)景中能提升多少。那么華為為什么能比蘋(píng)果領(lǐng)先呢。很重要的其實(shí)是這個(gè)npu的后臺(tái)，中科院計(jì)算所的孵化項(xiàng)目寒武紀(jì)。前不久剛完成A輪融資，成為全球AI芯片界第一家擠入獨(dú)角獸陣營(yíng)的創(chuàng)業(yè)公司。寒武紀(jì)大家可以簡(jiǎn)單看一下我找的新聞稿，應(yīng)該看得懂。

2014年，陳氏兄弟提出了首個(gè)深度學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)“寒武紀(jì)”以及配套的指令集“DianNaoYu”（電腦語(yǔ)），這也成為全球首個(gè)深度學(xué)習(xí)指令集。

據(jù)報(bào)道，“DianNaoYu”指令直接面對(duì)大規(guī)模神經(jīng)元和突觸的處理。一條指令即可完成一組神經(jīng)元的處理，并對(duì)神經(jīng)元和突觸數(shù)據(jù)在芯片上的傳輸提供一系列專(zhuān)門(mén)支持。

總而言之一句話(huà)，使用這套芯片架構(gòu)+指令集，能加速深度學(xué)習(xí)。

在廣為流傳的報(bào)道中，寒武紀(jì)2016年拿下1億元訂單。所以現(xiàn)在也有說(shuō)法是，華為花了1億元買(mǎi)寒武紀(jì)的指令集云云。指令集是計(jì)算機(jī)軟硬件生態(tài)體系的核心。Intel和ARM正是通過(guò)其指令集控制了PC和嵌入式生態(tài)體系。

目前ai還跟3d touch一樣除了系統(tǒng)沒(méi)什么其他軟件支持。但這絕對(duì)是開(kāi)啟未來(lái)科技的一把鑰匙。哪怕蘋(píng)果把他推到可用的高度，華為也可以借到東風(fēng)。還能嘲諷。當(dāng)然也有可能是華為推上去蘋(píng)果借東風(fēng)被華為加倍嘲諷?？梢云诖木褪莔ate10的語(yǔ)音助手和拍照算法。

 

最后再說(shuō)一下制程工藝是臺(tái)積電10nm。功耗和發(fā)熱都會(huì)有可觀的改善。為什么還是10nm呢。因?yàn)槟柖墒?，晶體管達(dá)到5nm的時(shí)候，就脆弱的無(wú)法使用了。所以商用7nm基本就到頭了。后面的就是繼續(xù)改進(jìn)架構(gòu)，加強(qiáng)散熱等等的工作。

其他部件比如Dsp是數(shù)據(jù)處理專(zhuān)家，可以作為好多環(huán)節(jié)。isp是圖像信號(hào)處理。對(duì)于拍照成像有很大影響關(guān)系。升級(jí)比較常規(guī)，自研雙isp，到時(shí)候可以跟三星的自研isp對(duì)比一下。音質(zhì)部分采樣率略有增加，我們都等實(shí)際表現(xiàn)再看。說(shuō)不定還會(huì)用獨(dú)立hifi芯片呢，集成的意義就不大。

 

好了，那么這一期的內(nèi)容就到此為止了。