發(fā)布8 Gen 2，高通要奪回移動AI最強芯片的王座
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最近兩年時間里，消費電子市場發(fā)生了一個非常關(guān)鍵的變化：蘋果和谷歌在開發(fā)設(shè)備產(chǎn)品時，已經(jīng)不再使用行業(yè)普遍采用的合作伙伴芯片了，而是轉(zhuǎn)而采用自研芯片：
- 蘋果首先棄用了英特爾、改用自研ARM架構(gòu)的 M 系列芯片；
- 緊接著，谷歌推出的上一代 Pixel 6 系列手機也不再搭載高通 SoC，而是采用了自研的 Tensor 處理器。
圖片來源：蘋果、谷歌
階段性成果是顯著的：谷歌依靠 Tensor 芯片，繼續(xù)在計算式攝影和移動端 AI 體驗這兩大領(lǐng)域領(lǐng)先行業(yè)。
盡管從出貨量來看谷歌并不是大客戶，但 Pixel 手機的 AI 體驗領(lǐng)先優(yōu)勢，和被谷歌“拋棄”這件事，讓高通面子上確實有點過不去……
而在今天，高通在驍龍技術(shù)峰會上使出了大招。
高通正式發(fā)布了驍龍 8 Gen 2：一枚在手游光線追蹤、計算式攝影、手機AI加速計算、5G雙卡雙通等多方面實現(xiàn)了巨大創(chuàng)新的最新款旗艦級移動芯片。
通過 8 Gen 2 這款產(chǎn)品，高通誓要奪回移動 AI 最強芯片的王座。
圖片來源：高通Hexagon：最強 AI 計算引擎早在疫情之前，高通就已經(jīng)加大驍龍芯片在 AI 計算方面的投入了，但遺憾一度被谷歌 Tensor 后來者居上。
而在今天新發(fā)布的驍龍 8 Gen 2 芯片當(dāng)中，搭載了一顆專門面向 AI 計算的 Hexagon 處理器。通過 Hexagon，高通顯著加強了在 AI 加速計算方面的努力，希望重新確立驍龍芯片在移動 AI 計算上的標(biāo)桿地位。
Hexagon 之前是用來命名驍龍芯片內(nèi)部 DSP（也即數(shù)字信號處理器）的，它在此之前的身份可能更像是“協(xié)處理器”。
圖片來源：高通
而這次在 8G2 上，已經(jīng)正式升級為一顆完整且相當(dāng)強大的 AI 加速計算處理器，具有專門為其供電的系統(tǒng)，內(nèi)置 Tensor、Scalar 加速器、HVX 矢量擴展處理器，支持Micro Tile Inferencing 等技術(shù)。
更厲害之處在于，這次的 Hexagon 處理器具備 INT4 精度 AI 計算的能力。
這讓 8G2 芯片成為了世界上第一顆，也是目前已知唯一一顆支持 INT4 精度 AI 計算的移動平臺處理器。
INT4 是一種更新、近年來多受關(guān)注的的 AI 計算精度模式。和之前經(jīng)常被提起的浮點計算（Floating Point, FP）精度模式相比起來，INT4 能夠讓模型占用空間顯著縮小，從而可以在計算/能耗資源更為有限的移動平臺上，保存和運行更多和更大的預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
高通宣稱，支持了 INT4 之后，開發(fā)者可以放心讓 8G2 芯片來跑超大規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)了——比如 Transformer。
在此之前沒有已知的移動平臺芯片具有本地運行 Transformer 類預(yù)訓(xùn)練模型的能力，而 8G2 成為了第一顆支持 Transformer 大模型的移動處理器。
另外，通過支持 INT4 精度計算，Hexagon 處理器還可以更加有效地替代 GPU 和 CPU，在運行各種 AI 計算任務(wù)時顯著降低能耗。在持續(xù) AI 推理計算任務(wù)上面，8G2 芯片相比 8 Gen 1 的性能提升最高可達(dá) 4.35倍，每瓦性能提升程度高達(dá)60%。
Hexagon 功能視圖 圖片來源：高通
在 Hexagon 之后，真正的 AI 協(xié)處理器功能則由 8G2 上的另一個模塊 Sensing Hub 來完成。
別小看它：麻雀雖小，五臟俱全，它實際上內(nèi)置了兩顆 AI 協(xié)處理單元和一顆 DSP，并且內(nèi)存相較 8G1 增加了50%。
Sensing Hub 的主要功能，是以更低的功耗來完成一些常規(guī)的傳感識別和簡單算法任務(wù)，比如傳感器（面部、眼部識別、眼球追蹤、生物驗證、運動檢測、手勢識別）和語音控制（虛擬助手等）。
Sensing Hub 圖解 圖片來源：高通在實際使用中，Hexagon+Sensing Hub 能夠在更低的功耗基礎(chǔ)上，驅(qū)動更多更復(fù)雜的基于 AI 的功能，比如語音識別、離線翻譯、自動字幕、游戲 AI 等。
在本次驍龍技術(shù)峰會上，高通也宣布將會持續(xù)更新改進(jìn) Qualcomm AI Stack（AI 開發(fā)工具包），為移動開發(fā)者提供更多更好的工具，幫助他們開發(fā)出即便在手機平臺上也具有超高性能和優(yōu)秀體驗的下一代 AI 移動應(yīng)用。
AI 計算參數(shù)表（節(jié)選）：
異構(gòu)融合 AI 加速器架構(gòu)
Tensor 加速器
矢量擴展
Scalar 加速器
Micro Tile Inferencing 支持
Hexagon 直連技術(shù)
支持 INT8+INT16 混合精度
支持 INT4、8、16、FP16 單精度
計算式攝影：要跟谷歌掰手腕在谷歌引領(lǐng)了計算式攝影（computational photography，也即重度依靠算法優(yōu)化的攝影技術(shù)） 太多年之后，高通這次終于追了上來，要和谷歌一較高下了。
在圖像信號處理部分，8G2 芯片搭載的是最新一代的高通 Spectra 圖像處理單元。
高通給它起了一個很玄學(xué)的名字，叫做“認(rèn)知 ISP”(Cognitive ISP)。
這是因為在 8G2 上，ISP 可以和前面提到的 AI 處理器通過 Hexagon Direct Link 技術(shù)實現(xiàn)直連（下圖），從而在拍照和視頻錄制功能上，實現(xiàn)完全實時的 AI 優(yōu)化效果。
ISP 和 AI 處理器直接連接 圖片來源：高通以拍照為例：8G2 可以在拍照取景的時候，實時進(jìn)行物體識別和語義分割 (semantic segmentation) 過濾，如下圖。
簡單來說，實時語義分割的意思就是手機在拍照取景時就已經(jīng)知道畫面中的場景長什么樣，有哪些物體（人、動物、物品、背景等），對其進(jìn)行準(zhǔn)確的分割，并且根據(jù)訓(xùn)練好的算法進(jìn)行分別優(yōu)化。
高通的原文是這樣說的：有了這項技術(shù)，你的手機相機可以理解畫面中的‘語境’，能夠準(zhǔn)確分辨人臉、面部細(xì)節(jié)、頭發(fā)、衣服、天空等物體——并且每一項物體都能夠得到適合它自己的優(yōu)化。
實施語義分割示意圖 圖片來源：高通這一技術(shù)可以實現(xiàn)多種照片美化效果，包括并不限于更精準(zhǔn)的背景虛化，更高的畫面包容度（高對比度空間），或者在不影響背景顏色/銳度的前提下，實現(xiàn)人臉膚色優(yōu)化或柔化等等。
高通方面透露，實時語義分割過濾支持照片、錄像模式，并且支持在屏幕取景時實時預(yù)覽。
8G2 處理器的 ISP 還將支持最多三攝像頭最高各3600萬像素同時拍照。這一能力的意義，在于后期通過多幀融合技術(shù)，顯著增強單張照片的細(xì)節(jié)清晰度，并且讓更高倍率的數(shù)碼變焦/超分辨率（super-resolution）效果成為可能。
另外高通透露，其它手機拍照技術(shù)大廠的最新技術(shù)，也已經(jīng)面向 8G2 處理器優(yōu)化：包括索尼的四重交織 (quad overlap) HDR 成像技術(shù)，以及三星開發(fā)的行業(yè)首枚2億像素傳感器 ISOCELL HP3 等。
在過去相當(dāng)長一段時間以來，谷歌 Pixel 系列手機一直被視為計算式攝影的最強產(chǎn)品。甚至其照片特有的高對比度空間、顏色風(fēng)格的組合，在行業(yè)里被稱為“Pixel look”。
而與此同時，其它 OEM 由于采用的硬件、調(diào)校風(fēng)格不同，拍照風(fēng)格千奇百怪，效果時好時壞，穩(wěn)定性欠佳，結(jié)果就是沒有一個能夠和谷歌的 Pixel look 相提并論。
而通過這一次推出認(rèn)知 ISP 技術(shù)，高通的野心是與谷歌一較高下，成為新的計算式攝影領(lǐng)導(dǎo)者。當(dāng)然因為高通自己不做手機，最后還要看 OEM 的實際應(yīng)用。但至少高通已經(jīng)竭盡自己所能，為各大手機品牌打下了最好的基礎(chǔ)。
三星 ISOCELL HP3 圖片來源：三星8 Gen 2 拍照/圖像參數(shù)表（節(jié)選）：
最高支持兩億像素
單攝最高1.08億像素，三攝最高3600萬像素@30fps 無快門延遲
HDR模式：10、10+、HLG、杜比視界
錄像：最高支持 8KHDR@30fps、4K@120fps、慢鏡頭720p@960fps
錄像：計算式HDR拍攝，最高支持4檔不同曝光度
10-bit HEIC 照片、HEVC 視頻錄制
視頻播放：支持 AV1 編碼格式，最高可播放8KHDR@60fps
手游體驗大跨越：光追終于能普及了？曾幾何時，移動處理器的技術(shù)革新、性能提升速度一度超過了桌面處理器。然而在手機上實現(xiàn)光追，仍然在過去相當(dāng)長一段時間里是一個遙遠(yuǎn)的夢想。
各大設(shè)備和技術(shù)廠商并沒有停止努力。在過去兩年里，我們看到包括三星、OPPO、Imagination 等公司紛紛發(fā)布了各自的手游光追技術(shù)，但仍然各有問題和難以逾越的門檻。
而這一次，老大哥高通終于親自出馬了：在 8G2 上，最新版 Adreno GPU 終于首次實現(xiàn)了光線追蹤能力。
包括不同表面上的真實反射效果、高清晰度柔和陰影，以及環(huán)境光遮蔽等標(biāo)志性的光追效果，8G2 都已經(jīng)成功實現(xiàn)。這一次也是大規(guī)模商用化的移動平臺芯片，首次實現(xiàn)硬件加速實時渲染的光追效果。
柔和陰影、鏡面反射等 圖片來源：高通光追的實現(xiàn)，意味著以后的手游不僅視覺效果會更加絢麗和真實，安裝包的占用空間也會越大，玩起來可能也會發(fā)熱更加嚴(yán)重……
不過至少目前來看，高通方面表示 8G2 上的新一代 Adreno GPU 在能效方面比 8G1 有了高達(dá)45%的提升。
性能方面，總體提升約為25%，對于 Vulkan 接口的性能表現(xiàn)提升了30%。
另外，高通也表示這次 8G2 處理器將支持虛幻引擎5數(shù)字人（UE5 Meta humans）創(chuàng)建：這里的意思是，以后的手游開發(fā)者可以在游戲的創(chuàng)建角色（捏人）部分采用 UE5數(shù)字人技術(shù)了，可以讓玩家捏出更真實、更像自己的角色。
UE5 Metahumans 技術(shù) 圖片來源：Epic Games8G2 Adreno GPU 參數(shù)細(xì)節(jié)（節(jié)選）：
實時硬件加速光線追蹤
游戲畫面后處理技術(shù)
HDR游戲（10bit）
陰影去噪
OpenGL ES3.2、OpenCL 2.0 FP、Vulkan 1.3 支持
硬件加速 H265、VP9 解碼
5G雙卡雙通高通這一次在 8G2 上也總算實現(xiàn)了行業(yè)期待已久的 5G 雙卡雙通（DSDA, Dual-SIM Dual-Active)，追上了去年聯(lián)發(fā)科天璣9000的步伐。
先上個歷史課：
世界上第一臺雙卡手機在2004年就誕生了。后來雙卡技術(shù)不斷進(jìn)步，實現(xiàn)了雙卡雙待（兩張 SIM 卡，同時待機），也實現(xiàn)了雙 3G、4G、不分主副卡、雙卡多模等技術(shù)突破。
然而，雙卡雙通，也即兩張 SIM 卡、同時待機，且能夠同時連通——這一最關(guān)鍵的能力，等了很久都沒有實現(xiàn)，直到去年底聯(lián)發(fā)科的天璣9000處理器。
雙卡雙通難實現(xiàn)，在過去的最主要原因是需要兩套射頻系統(tǒng)，非常占地方、更加耗電，且對其它信號（Wi-Fi、藍(lán)牙等）造成干擾。而到了5G時代則因為通信頻段融合和信號的復(fù)雜程度，”難上加難“。
而這一次，高通通過最新自研的射頻信號軟件虛擬化技術(shù)，在行業(yè)首次實現(xiàn)了4倍聚合下行鏈路速度，同時也實現(xiàn)了兩張 5G SIM 卡同時連通。
在實際應(yīng)用場景中，5G雙卡雙通的價值還是十分巨大的：
比如游戲+語音場景：假設(shè)你正在和隊友一起激戰(zhàn)王者峽谷，同時在用另一個語音軟件（比如YY、開黑啦、Discord 之類的）突然來了個電話，結(jié)果就是游戲或者語音聊天必有一個掉線，有可能倆一起掉。
而現(xiàn)在有了雙卡雙通，可以在卡1上玩游戲，卡2仍然可以隨意接打電話，完全不會對游戲數(shù)據(jù)造成任何影響。
同理在辦公場合，如果兩個卡同時來了電話，則可以同時應(yīng)答。
實現(xiàn)雙卡雙通的背后，8G2 搭載了高通最新研制的 X70 5G 調(diào)頻-射頻系統(tǒng)。并且專為優(yōu)化 5G 上下行信號鏈路、管理頻段、降低延遲，以及實現(xiàn)雙卡雙通，基帶內(nèi)置了一枚獨立的 AI 協(xié)處理器（題外話：這次 8G2 恨不得每個單元里都放一個 AI 協(xié)處理器……）
圖片來源：高通而在 Wi-Fi 方面，8G2 成為了第一枚支持 Wi-Fi 7 的商用化移動處理器，最高速度可達(dá)到5.8Gbps (725MB/s)，延遲最低可小于2毫秒。
其它連通性參數(shù)表（節(jié)選）
802.11 be、ax、ac、a/b/g/n
Wi-Fi 頻段：5GHz、6GHz
雙藍(lán)牙天線
藍(lán)牙5.3
驍龍音頻 (Snapdragon Sound) 技術(shù)
支持 aptX、aptX 無損、低功耗音頻
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