首发麒麟970:华为Mate 10迈向智慧手机进化之路
作为一款为手机设计的系统级芯片(System On Chip,即 SoC),麒麟 970 包含了“CPU、GPU、ISP、DSP、通讯基带”等所有部件,麒麟970采用了台积电(TSMC)的10nm制程工艺,10nm制程是目前半导体最先进的制程工艺,芯片的面积越小代表越省电,CPU部分采用的仍然是ARM公版A73架构+A53架构大小核心搭配,4个A73大核最高主频为2.4GHz,4个A53小核最高主频1.8GHz,对比上代芯片,麒麟970性能稳中有升,早在去年硬件性能普遍过剩已成为公认事实,华为也就无需为了“做性能加法”一条路走到黑。
在GPU方面,在曾经的麒麟950时代,该芯片GPU性能就一直被用户诟病,华为当时也在暗自下定决心一定要在GPU方面有所突破,麒麟960性能明显提升之下,最新麒麟970在此方面再次表现出“诚意”,GPU用上了 ARM 在今年 5 月刚刚发布的 Mali-G72 架构,这是一款12核的图形处理单元,相比麒麟960的Mali-G71MP8,核心数由 8 核增加到了 12 核。
不过任凭麒麟 970在搭载的CPU/GPU上做出多少变化,官方此次“落笔重点”,仍然为人工智能技术,所以麒麟 970内置了同类产品中都没有的新物件:一颗为人工智能运算专门设计的 NPU。
在麒麟970正式发布之前,传统CPU和GPU也是可以用来做深度学习计算,但是其基本框架结构毕竟不是为了AI所设计,还有本身并不是专门为深度学习定制,真正运用起来实际效率并不高。既然多番受限,再加上智能时代中AI芯片又是支撑智能计算不可或缺的载体,真正的AI芯片需要有更多更强大的计算资源,显而意见CPU和GPU传统运算方式不可能完全Hold不住。
NPU 的全称是 Neural-network Processing Unit,也就是神经网络处理单元。关于这颗 NPU 的功能,大家可以简单理解为专门高效地进行 AI 相关计算定制的处理器,就像 GPU 之于图形处理相关的计算,ISP 之于成像相关的计算。
根据之前多番传闻,麒麟 970 这颗 NPU专门为深度学习而定制,FP16 性能达到了 1.92 TFLOP,差不多是麒麟 960 的 3 倍(0.6 TFLOP 左右)。麒麟970还支持双ISP图像处理单元和Image DSP信号处理单元,得益于更加强大算法优化和AI神经网络辅助,吞吐量增加25%:同时还支持AI场景识别、人脸追焦、智能运动场景检测,同时夜拍效果提升。
官方宣称超高性能密度的NPU相较于四个Cortex-A73核心,处理相同AI任务,新的异构计算架构拥有约50倍能效和25倍性能优势,图像识别速度可达到约2000张/分钟。
官方为此还列举了一组详细对比数据,参照物为华为在2017年两大竞品——三星Galaxy S8和iPhone 7 Plus。
在图像识别速度上,三星S8使用CPU处理每分钟仅95张,苹果iPhone 7 Plus同时使用CPU和GPU,每分钟也仅能识别487张,如果是华为Mate 10,运用NPU达到的2000张/分钟成绩,完全碾压两款旗舰智能手机。这可以看出麒麟970有了NPU单元之后,至少在拍照和图像处理上,比之前单纯依赖CPU和GPU要快得多。
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