■''感知不强''又''徒增功耗''?为何今年5G手机也这么重视AI( 二 )
更通俗地说 , 这一项跑分测试的是手机AI“抠图”能力 。
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由于受到体积所限 , 手机摄像头单靠光学成像不能做到和单反相机一样的背景虚化能力 , 这时候就需要语义分割模型的帮助 。
不仅如此 , 今年各家手机主打超强变焦、8K视频、超级防抖 , 都需要AI计算的支持 。
到这里 , 你还会觉得手机芯片性能强大的用处只能用来打游戏吗?
游戏满帧运行对旗舰手机来说早就不是难事 , 但是各种新奇拍照玩法直到近两年才崭露头角 , 最重要的原因就是骁龙系列芯片AI能力的巨大提升 。
AI性能翻倍的法宝——张量核心
那么高通又是如何在短短一年内将AI性能翻倍的呢?
我们先来看看骁龙865的构造:
除去SoC中最基本的CPU、GPU和图像处理单元ISP , 骁龙865中集成的Hexagon处理器中包括一个专门为AI运算加速的Hexagon张量加速器(HTA) 。
其实Hexagon之前是SoC中的数字信号处理单元 , 也就是常说的“DSP” , 之前主要被用来处理语音和音视频解码 。 但是随着AI技术的兴起 , 高通终于给Hexagon升级了 。
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在去年骁龙855的Hexagon 690中 , 高通首次引入HTA实现了专用的可编程的AI加速 。 作为骁龙865集成的第五代Qualcomm人工智能引擎AI Engine的核心 , Hexagon 698的HTA能效比上代提升了35% 。
此外 , 骁龙865还在GPU上改善了浮点运算和AI性能 , 系统整体运算能力与前代(7TOPS)相比提升一倍多 , 实现高达每秒15万亿次运算(15TOPS) 。
这也与AImark的实际跑分相符 , 证明了高通AI运算能力是实打实的提升 , 而非针对跑分软件做出的特殊优化 。
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但手机AI是需要对整体考量 , 不是靠堆料就能简单地实现性能提升 。
手机和云端AI、PC端AI最大的差异是 , 需要考虑有限的续航与散热能力 , 也要考虑开发端口的特殊性 。
普通的GPU做的是16位或者32位的浮点运算 , 优点当然是精确度高、性能强大 , 但是能耗也更高 。
而Hexagon支持的是8位和16位的定点运算 , 这种运算更适合压缩后AI模型 , 虽然精度有些许损失 , 但是运算量大大减少 , 在边缘设备上应用广泛 。
高通和Android开发商谷歌还对Hexagon上的应用开发做出了定向优化 。
比如高通的神经处理器SDK、Android神经网络API和高通Math库等 , 都可以被开发者所用 , 用来快速开发高效的AI应用 。
此外 , 高通还采用了一种深度学习带宽压缩的技术 , 将数据量压缩一半 , 降低了运算能耗 。
骁龙865的AI性能提升绝不仅止于此 。 在处理AI任务时 , 往往有大量的数据进入到芯片中 , 而处理这些海量数据需要消耗更多电能、增加功耗 。
对此 , 高通开发了一项全新的专用技术——深度学习带宽压缩 。 这还是一项完全无损的压缩技术 , 也就是说所有数据的精度不会有任何损失 。
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带宽压缩能够对这些海量数据进行高达50%的压缩 , 以节省电能、降低功耗 。
在一些对AI性能要求极高的情形中 , 骁龙865与今年最新的LPDDR5高带宽内存相互配合、相得益彰 。
总之 , 骁龙865的AI不仅仅是简单的加个神经网络核心 , 而是从CPU、GPU、Hexagon处理器(包括张量加速器) , 再到软件、内存带宽压缩等等的一整套AI解决方案 。
AI让手机真的“智能”了
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