華為Fellow：人工智能接棒摩爾定律，手機(jī)將與人共同進(jìn)化

　　與之前所有手機(jī)中帶有人工智能不同，自麒麟970正式發(fā)布伊始，手機(jī)開始擁有一顆真正為人工智能而生的芯片?；蛟S，這顆芯片將開啟手機(jī)AI的奇點(diǎn)時(shí)刻。

　　今天我們看到的麒麟970，是兩年多前開始投入研發(fā)的。當(dāng)時(shí)擺在華為Fellow艾偉及其規(guī)劃和研發(fā)團(tuán)隊(duì)面前的挑戰(zhàn)是：沒有人知道兩年后手機(jī)上會(huì)流行什么。艾偉團(tuán)隊(duì)的挑戰(zhàn)是所有手機(jī)企業(yè)的挑戰(zhàn)，“一個(gè)優(yōu)秀品牌的手機(jī)，用戶會(huì)對其每一代產(chǎn)品的創(chuàng)新性充滿期待。”正是這種用戶的高預(yù)期，無形中給所有手機(jī)企業(yè)帶來了壓力。

　　其實(shí)，關(guān)于手機(jī)的創(chuàng)新瓶頸，兩年前就已經(jīng)出現(xiàn)。

　　蘋果從iPhone6開始，近幾代產(chǎn)品沒有什么太大的變化，無非就是處理能力快一點(diǎn)，屏幕大一點(diǎn)，用戶對這樣的變化已經(jīng)無感;三星在GALAXY 4之后的幾代產(chǎn)品，也都沒有明顯的差別。用戶的期望越高，失望也會(huì)越大，目前iPhone8的滯銷就是最好的證明。

　　每一代產(chǎn)品都有研發(fā)周期，往往兩三年前的投入，決定著今天市場上的表現(xiàn)。對于創(chuàng)新方向的押寶，也如同一場賭博。

　　“如果兩年前我們項(xiàng)目立項(xiàng)的時(shí)候，沒有創(chuàng)新的東西，那肯定是死了。所以我們就努力找一些創(chuàng)新，即使這個(gè)創(chuàng)新在兩年后可能沒有把握能成為流行。但是沒有就一定不行。”艾偉坐在懂懂的對面，回憶起這個(gè)過程。當(dāng)然，他知道，今天的從整個(gè)行業(yè)的動(dòng)態(tài)來講，押寶AI是對了。接下來的考驗(yàn)就是他和他的團(tuán)隊(duì)能跑多快，能不能甩開競爭對手。

　　按照摩爾定律，芯片的計(jì)算能力在過去很多年里快速增長，但如今摩爾定律逐漸失效，而AI對于計(jì)算速度的要求更高了。

　　之前，很多集成在智能手機(jī)系統(tǒng)中的AI功能大多依靠CPU、GPU或DSP進(jìn)行深度學(xué)習(xí)計(jì)算，其已經(jīng)不能滿足AI的運(yùn)算量和速度，并且由于它們的架構(gòu)設(shè)計(jì)不是為深度學(xué)習(xí)定制，處理效率也相對底下。而NPU(即神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理單元)，是專門為機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的。面對同樣工作時(shí)，為AI而生的NPU處理效率極高，麒麟970所搭載的NPU單元在機(jī)器學(xué)習(xí)方面擁有傳統(tǒng)CPU的50倍能效。

　　在9月2日的德國 IFA 2017大會(huì)上，華為消費(fèi)者BG總裁余承東表示：麒麟970是華為首款A(yù)I移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)，并且是全球首個(gè)集成專用NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元)的人工智能手機(jī)芯片，所采用的是創(chuàng)新的HiAI移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)，其復(fù)雜度甚至超過英特爾，更是超越了蘋果和三星。

　　在艾偉看來，手機(jī)的人工智能分為四級(jí)：寵物級(jí)，伙伴級(jí)，教練級(jí)、天使級(jí)。而今天的麒麟970基本上達(dá)到了寵物級(jí)，即使是最初級(jí)的寵物級(jí)AI，也與以前手機(jī)有了本質(zhì)的不同。以前的手機(jī)，本質(zhì)上還是工具，你需要的時(shí)候拿出來使用，掏出來手機(jī)才開始工作。而AI手機(jī)是將是人的一個(gè)器官，跟人一起同步觀察、理解這個(gè)世界，同時(shí)給人不同的建議，并且更重要的是，和人一起“共同進(jìn)化”。

　　“共同進(jìn)化”，艾偉著重用這個(gè)詞組來形容AI手機(jī)與過去手機(jī)的不同。最為可喜的是，雖然麒麟970還只是初級(jí)AI，但可以像一個(gè)孩子一樣，具備了快速成長的能力。“你可以說小孩子各方面能力都很差，但是有一點(diǎn)非常好：長得快!我們希望和一個(gè)小孩一樣就好了。”艾偉這樣看待麒麟970的今天。

　　終端AI解決三大問題：離線、快速、安全

　　在9月25日麒麟970正式發(fā)布的當(dāng)天，艾偉在現(xiàn)場做了一個(gè)演示：用三星S8、蘋果iPhone 8以及麒麟 970進(jìn)行圖片識(shí)別，三星 S8 每分鐘只能識(shí)別95張，蘋果iPhone 8 可以達(dá)到800多張，而麒麟 970芯片通過本地 AI 運(yùn)算，每分鐘識(shí)別了2000多張。

　　麒麟970之所以有這樣的速度，基于兩方面原因：一是因?yàn)橛蠥I專用NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元;二是因?yàn)檫@個(gè)計(jì)算是在手機(jī)端(終端)完成，而不是云端。

　　隨著AI的興起，似乎將大數(shù)據(jù)傳到云端，在云端計(jì)算、分析，再將結(jié)果反饋給終端設(shè)備已經(jīng)成為一種慣用路徑。但是通過云端實(shí)現(xiàn)AI，面臨著三大瓶頸：第一沒有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候就無法AI;第二是速度慢、有延遲;第三隱私，用戶不愿意將個(gè)人信息上傳到云端。

　　艾偉認(rèn)為，將來更多的AI將在手機(jī)端實(shí)現(xiàn)，而不需要通過云端。

　　云與手機(jī)端的關(guān)系是這樣的：基本的大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)模型的形成是在云端，在云端通過訓(xùn)練形成知識(shí)庫，知識(shí)庫放在手機(jī)端，用的時(shí)候隨時(shí)從手機(jī)端調(diào)用。“這就有點(diǎn)像你在大學(xué)里學(xué)知識(shí)，那是云端。而你在工作中解決實(shí)際問題，需要你用自己的知識(shí)去解決，而不是回到大學(xué)里去查看所有知識(shí)。”

　　舉一個(gè)例子。在這次麒麟970的演示當(dāng)中，與照像功能相關(guān)的應(yīng)用最多。其實(shí)，我們現(xiàn)在手機(jī)的拍攝功能越來越強(qiáng)大，但是因?yàn)楹芏嘤脩舨⒎菍I(yè)，很多功能不會(huì)使用，所以拍照水平的提升并不明顯。那么，如果把專業(yè)攝影師的技能“存放”在手機(jī)里，當(dāng)手機(jī)遇到不同的場景、不同的對象時(shí)，就自動(dòng)調(diào)用這些技能，而不需要用戶自己手動(dòng)去調(diào)節(jié)，這不就是最好的AI嗎?

　　比如暗光場景時(shí)，手機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈;而遇到快速運(yùn)動(dòng)的物體，智能調(diào)快快門;當(dāng)發(fā)現(xiàn)拍照的對像是人臉時(shí)，自動(dòng)調(diào)整膚色……這些在970的演示當(dāng)中都已經(jīng)有具體的體現(xiàn)。懂懂相信第一款搭載970的手機(jī)——Mate10將會(huì)在拍照功能上帶來一個(gè)顛覆性的體驗(yàn)。

　　總結(jié)來看，端+云的好處有三個(gè)：第一，不需要時(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)可以AI;第二，處理速度快，沒有延時(shí);第三就是對用戶數(shù)據(jù)、隱私的保護(hù)。

　　比如手機(jī)人臉解鎖、虹膜解鎖之類的應(yīng)用，如果沒有網(wǎng)絡(luò)，解不了鎖，那這個(gè)手機(jī)就無法使用了。有網(wǎng)絡(luò)，但要到云端去匹配，這個(gè)解鎖時(shí)間可能會(huì)需要3~5秒，如果在本地手機(jī)上直接匹配，可能是零點(diǎn)幾秒就夠了。用戶一天解鎖的頻率幾十次總是有的，試想一下每次都要等上幾秒鐘，會(huì)不會(huì)“瘋”掉。

　　還有就是隱私問題，如果是在云端處理，你的人像就要被傳到云端，這個(gè)過程中會(huì)存在很多隱患。人像是完全屬于你個(gè)人性質(zhì)的數(shù)據(jù)，存在你個(gè)人的手機(jī)里是最合理的。從這三個(gè)方面，可以看到終端處理的優(yōu)勢。

　　其實(shí)，這類似于當(dāng)下正在逐漸流行的邊緣計(jì)算?；蛟S，未來AI的路徑將會(huì)從單一的云端向云+端的模式去演進(jìn)。

　　垂直整合：麒麟助力華為終端成長，從跟隨到超越再到領(lǐng)跑

　　麒麟970芯片的發(fā)布是在9月份，第一款內(nèi)置麒麟970芯片的手機(jī)華為Mate10將會(huì)在10月16日正式發(fā)布。只有麒麟與華為終端這種垂直整合的關(guān)系，才能做到這樣的效率。

　　曾經(jīng)在很長一段時(shí)間里，整個(gè)行業(yè)流行水平分工，比如英特爾做芯片、微軟做操作系統(tǒng)，惠普、戴爾、聯(lián)想做PC，似乎那也是一個(gè)最高效的產(chǎn)業(yè)鏈。但是從蘋果開始，人們重新認(rèn)識(shí)了垂直整合的更高效率。芯片、軟件、硬件、生態(tài)，蘋果自己從頭做到尾，這才擁有最高的效率。

　　近年從整個(gè)產(chǎn)業(yè)來看，三星、谷歌、微軟這樣的行業(yè)巨頭，都開始做不同程度的整合。也正是受到蘋果的啟發(fā)，2008年之后，華為開始專注于為自己的產(chǎn)品提供芯片。

　　為什么在PC、家電產(chǎn)業(yè)水平分工應(yīng)用很好，但到手機(jī)產(chǎn)業(yè)開始變得效率低下了呢?

　　因?yàn)橛脩魧Σ煌a(chǎn)品升級(jí)換代的期望不一樣。汽車、家電、PC，都要使用好幾年，甚至十年，技術(shù)進(jìn)步的要求也沒有那么快。而手機(jī)產(chǎn)品平均是一年一換，每年換的時(shí)候用戶都希望跟上一部手機(jī)有所不同。用戶對于手機(jī)創(chuàng)新的預(yù)期，天然就要高于汽車、家電、PC，所有手機(jī)廠商都是在這樣的壓力下不斷迭代。

　　如果按照過去水平分工，芯片只考慮芯片的創(chuàng)新，存儲(chǔ)只考慮存儲(chǔ)的創(chuàng)新，大家各自創(chuàng)新，然后再到終端企業(yè)去整合創(chuàng)新，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈太長，創(chuàng)新的效率必然也會(huì)變緩慢——因?yàn)槟阋嗟娜藚f(xié)同、商量，而不是一家企業(yè)決定全部。

　　垂直整合更適合現(xiàn)在的手機(jī)產(chǎn)業(yè)，效率上會(huì)有天然優(yōu)勢。比如麒麟970在研發(fā)的同時(shí)，華為Mate10就可以配合開發(fā)新的功能。在970發(fā)布之后不到一個(gè)月，華為Mate10就可以正式發(fā)布并且開始銷售，幾乎可以做到同步。這一點(diǎn)在高通芯片的產(chǎn)業(yè)鏈上很難實(shí)現(xiàn)。

　　垂直整合，除了創(chuàng)新速度快，還有另外一個(gè)優(yōu)勢是其他廠商無法企及的：很多功能，可以優(yōu)化到芯片層，而不是軟件層。

　　比如偽基站，是用戶常遇到的安全隱患。華為的工程師在測試芯片的通信能力時(shí)發(fā)現(xiàn)，手機(jī)信號(hào)格是滿的，但就是打不了電話。經(jīng)過排查后發(fā)現(xiàn)是駐留在偽基站上了。針對這個(gè)問題，華為從麒麟950開始，就在芯片層增加了偽基站的識(shí)別能力，而其他手機(jī)對于偽基站的識(shí)別是在軟件層完成。華為手機(jī)不會(huì)接收到偽基站發(fā)來的短信和電話。而其他手機(jī)則是接收到之后再做分析、排除。

　　一個(gè)安全專家這樣對懂懂筆記形容兩者的差別：芯片層識(shí)別等于是根本不讓壞人進(jìn)門，而軟件層識(shí)別的方法是讓好人、壞人都先進(jìn)來，然后通過篩查再把壞人踢出去。顯然，根本不讓壞人進(jìn)門，安全系數(shù)更高一些。而搭載麒麟950、650之后的華為手機(jī)，通過芯片層加軟件層的雙重識(shí)別，更加保障了用戶的信息安全。

　　當(dāng)然，艾偉很清楚，垂直整合雖然提升了效率，但也有一大弊端：風(fēng)險(xiǎn)更大。“所有的成本你都是自己扛。”

　　高通推出驍龍835，很多廠商都可以用，一家賣得不好，還有其他家，市場總量很大，可以分?jǐn)傃邪l(fā)成本和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。而麒麟只給華為手機(jī)提供芯片，巨大的研發(fā)投入，都要看后期華為手機(jī)的表現(xiàn)。“這幾年我們努力通過芯片的創(chuàng)新去支持華為手機(jī)的創(chuàng)新，其實(shí)風(fēng)險(xiǎn)和壓力都是很大的。”艾偉坦言。

　　懂懂認(rèn)為，這樣的垂直整合，也是華為手機(jī)近年地位不斷提升的原因之一。

　　華為2012年發(fā)布全球首款支持LTE Cat4 Modem芯片Balong 710;2013年推出全球首款支持LTE Cat6 MODEM芯片Balong 720;2014年發(fā)布全球首款異構(gòu)8核Cat6 SoC芯片Kirin 920;2015年發(fā)布全球首款16nm制程手機(jī)SoC芯片Kirin 950以及全球首款Cat12/13 Modem芯片Balong 750;2016年推出了全球首款支持inSE內(nèi)置安全引擎從而達(dá)到金融級(jí)安全的手機(jī)SoC芯片Kirin 960……

　　憑借在通信領(lǐng)域的技術(shù)積累，華為在芯片領(lǐng)域上也從追趕邁進(jìn)到超越，每一款芯片上的領(lǐng)先都在手機(jī)的終端上所有體現(xiàn)，也慢慢奠定了華為手機(jī)今天的領(lǐng)先優(yōu)勢。

　　一個(gè)關(guān)于人工智能的新生態(tài)正在醞釀

　　在麒麟970發(fā)布的現(xiàn)場，有一些關(guān)于AI應(yīng)用的展示，主要包括了拍照、視聽體驗(yàn)以及電池續(xù)航能力等方面。但懂懂總體的感受是應(yīng)用太少。之前蘋果iPhone8發(fā)布的時(shí)候，也有AI，但主要應(yīng)用就一個(gè)：人臉識(shí)別。

　　其實(shí)，AI在手機(jī)端的應(yīng)用剛剛開始，麒麟970在芯片的性能上尤其是AI處理性能上有了大幅提高，接下來整個(gè)手機(jī)產(chǎn)業(yè)是否能快速進(jìn)入真正的人工智能時(shí)代，更多的還是要依賴于生態(tài)的發(fā)展。正如一位業(yè)內(nèi)人士所說：手機(jī)的AI還缺少殺手級(jí)應(yīng)用，讓消費(fèi)者真正能夠感知到價(jià)值。

　　艾偉表示，AI技術(shù)是一種基礎(chǔ)能力，未來將由應(yīng)用場景驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

　　此次，麒麟970將考慮把HiAI和安卓AI API兩類接口開放給開發(fā)者，讓開發(fā)者能夠在上面開發(fā)出各種各樣的安卓應(yīng)用，并促成AI與手機(jī)的深度融合，從而帶給消費(fèi)者革命性的體驗(yàn)。艾偉透露，未來華為還會(huì)給提供開源開發(fā)板，它的調(diào)試口就只有一個(gè)USB，開發(fā)者只要在開源社區(qū)里就可以下載開發(fā)環(huán)境、開發(fā)應(yīng)用了。

　　“我們既提供手段，也能夠給大家看到一個(gè)未來應(yīng)用的前景。有想法的人就可以開始干了。”在艾偉看來，AI在手機(jī)上的爆款應(yīng)用，極有可能就出現(xiàn)在華為生態(tài)平臺(tái)未來百萬級(jí)的開發(fā)者大軍中。

　　當(dāng)然，現(xiàn)在的AI已經(jīng)不是噱頭，從蘋果、三星、華為等領(lǐng)導(dǎo)廠商來看，整個(gè)生態(tài)的啟動(dòng)已經(jīng)是必然。僅以華為來分析，預(yù)計(jì)2019年具有AI的手機(jī)存量就會(huì)上億臺(tái)，再加上其他手機(jī)廠商，2019年AI手機(jī)有2、3億的存量很正常。那么對于APP開發(fā)者來講，這就是巨大的機(jī)會(huì)。“你趕得上就搶占了先機(jī)。”艾偉說道。