稿件來源自公眾號：智東西 記者：司北

 11月前，華為先手在德國及國內(nèi)推出了兩款年度旗艦手機Mate 10和Mate 10 Pro，這兩款手機都搭載了此前名噪一時的手機AI芯片“麒麟970”、支持最新的安卓8.0系統(tǒng)、全面屏、比上一代最高增加40%的電池容量、f/1.6超大光圈雙攝、4.5G LTE標準……

 搭載麒麟970的華為Mate 10和Mate 10 Pro、Mate 10 保時捷設(shè)計分別已經(jīng)先后在，在10月20日和11月15日正式發(fā)售開賣。

 ▲Mate 10和Mate 10 Pro

 在Mate 10系列發(fā)布后的這一個月間，智東西深入華為內(nèi)部，來到上海和深圳，遍訪一眾從不對外發(fā)聲的華為高層人員，從AI芯片規(guī)劃、到手機打造、再到系統(tǒng)搭載的AI平臺……我們將所有拼圖一塊塊收集起來，還原了Mate 10這款AI手機打造始末，同時也在不斷采訪與深入挖掘過程中，逐漸拼湊出華為這一科技硬件巨頭在端側(cè)智能領(lǐng)域的強大技術(shù)引領(lǐng)，以及其未來從硬到軟的全平臺野心。

 源起：麒麟970立項始末

 端側(cè)智能，又稱端智能，是近兩年來AI領(lǐng)域大火的概念之一，指的是數(shù)據(jù)的采集、計算、決策都在前端設(shè)備進行，這一概念與云智能相對應，云智能指的是采集后的數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫耍稍贫诉M行計算后，再將決策發(fā)回前端設(shè)備執(zhí)行。

 與云智能相比，端智能的優(yōu)勢在于穩(wěn)定、時延小、同時能夠保護用戶隱私等，但與此同時，云智能能夠提供的強大儲存計算力也是端智能的薄弱之處。不過，隨著AI的進一步普及，端智能在市場中的呼聲越來越高。

 端智能需要在硬件終端配備相應的芯片/板卡，拿華為Mate 10為例，這臺手機里搭載了能夠進行AI計算的硬件——麒麟970芯片，自誕生之日起便無數(shù)光環(huán)纏身它，不僅甫一發(fā)布便刷遍各大新聞網(wǎng)站頭條，更是搶占了“第一款手機AI芯片”的頭條。

 打造這款麒麟970芯片的背后究竟又什么故事？搭載麒麟970的Mate 10系列又究竟實現(xiàn)了什么AI功能？為了讓AI應用順利跑通，華為在軟件、平臺、硬件上又作出了什么努力？未來AI芯片、端智能設(shè)備的路徑又在何方？……帶著這些問題，智東西首先在華為上海研究院附近的一個果汁吧里與華為無線終端芯片業(yè)務(wù)部市場總監(jiān)Eric聊了聊。

 Eric告訴我們，與其他所有工作一樣，一塊芯片的打造流程也包括前期的定義、立項、設(shè)計，以及后期的制作打造。前者通常需要幾個月到半年時間，麒麟芯片概念小組經(jīng)過一遍又一遍的討論審批修改才正式立項，隨后這塊打造周期也最起碼要18個月，因此，總制作流程起碼要一年半到兩年的時間（18-24個月）。

 麒麟970的立項是前年的事情了，有著12年芯片工作經(jīng)驗的Eric告訴我們，定義芯片有一個最重要的點——預判。

 第一個角度是從用戶需求去預判。比如在手機芯片中集成AI模塊這件事，兩年前其實并沒有這一概念。但是當時，華為的團隊們觀察到了AI行業(yè)的一個重要瓶頸——計算力，計算力不足的情況下，無論是深度學習的訓練還是應用都極大地受到限制。而眾所周知，在半導體行業(yè)里改善算力最大的方法就是制作專用芯片，谷歌、英偉達都在做著類似的事情，再結(jié)合用戶對時延、隱私保護等端智能的需求，搭載NPU的麒麟970應運而生。

 第二個預判則需要從半導體技術(shù)發(fā)展的角度來進行，由于芯片制造過程匯總涉及到很多工藝的進展，比如麒麟970今天使用的臺積電10nm工藝，當時在設(shè)計之初并不存在。而除了制作工藝，還需要預判半導體產(chǎn)業(yè)其他相關(guān)技術(shù)（如CPU、GPU、內(nèi)存、屏幕等）究竟將會發(fā)展到什么程度，才能對此做一個前瞻性的判斷。

 現(xiàn)在華為麒麟芯片基本以每年一代的節(jié)奏迭代著，所以“（雖然）我們今天討論970，但其實未來兩代都已經(jīng)在路上了。”Eric這么說道。

 和上一代麒麟960相比，麒麟970除了新增了AI模塊“NPU”，還在各類性能、能效比、通信、以及其他如安卓版本升級等解決方案層面進行了優(yōu)化，尤其是能效比。在手機芯片上，永遠都逃不開能效比，一塊手機芯片上無論規(guī)劃再強的算力，如果最后功耗上有問題的話，就會被一道坎兒卡住，因此這是一個非常關(guān)鍵的核心要點。

 幾千研發(fā)人員、數(shù)億美元投入

 麒麟970之所以敢叫自己“AI芯片”，是因為麒麟970提供了全新的HiAI人工智能移動計算新架構(gòu)，其中集成的專用AI硬件處理單元——NPU（Neural-Network Processing Unit，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）。

 任何一個沒有商用過的新的東西，離真正商用都有很長一段距離，這個過程中的一大難度在于工程化。研究性的商品工程化，變成一個真正可用的東西，并且能夠成功搭載在一個消費級電子產(chǎn)品里，這一條路中間有著極其多的坑。

 不過好在，華為最強大的能力之一就是將一個概念工程化，最擅長的就是讓技術(shù)在產(chǎn)品上體現(xiàn)出來——比如華為整通信領(lǐng)域就在干這件事情，進行從4G到5G的迭代升級。從某個角度而言，也是只有華為這個量級的土壕才有能力讓其真正產(chǎn)品化。

 而對于華為的麒麟芯片而言，另一個很大的優(yōu)勢就是——麒麟芯片是專為華為終端產(chǎn)品而設(shè)計開發(fā)的，不需要考慮其他不確定的產(chǎn)品需求。一旦想清楚選擇某個點，就會盡力地將這一方面投入放大、一次到位，可以投入更多的成本去專門做這件事情，最大化地呈現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)勢。而一般的商業(yè)芯片公司在這些事兒上下決定會比較猶豫，在一些新的方向上的投入上可能也會需要先觀望一下情況。

 華為有著遍布全球的十幾個研究院，每一個外研都有自己專注的方向，比如美國研究所有很多專注于射頻技術(shù)，歐洲也有相應的通信、圖像算法研究所，所以每一代芯片多是全球研究院所共同協(xié)作研發(fā)的成果。拿麒麟970為例，這一級別的芯片的研發(fā)打造每次都會有幾億美金的投入，數(shù)千名人員共同參與。

 從硬到軟，華為的AI平臺野心

 雖然有了搭載NPU的“AI芯片”，但是AI從硬件基礎(chǔ)到APP應用之間還需要眾多軟件級與系統(tǒng)級的優(yōu)化，而這些也是Mate 10實現(xiàn)端側(cè)智能的重要因素。基于麒麟970之上實現(xiàn)的手機端AI應用開發(fā)既涉及到華為芯片底層架構(gòu)兼容，又需要華為軟件工程部門進行上層資源的打造開發(fā)。為此，智東西也來到了位于深圳的華為軟件工程部，與副總裁張寶峰進行了一場深入長談。

 1）AI到底能給手機應用帶來什么體驗優(yōu)化：

 張寶峰認為，以目前AI技術(shù)的發(fā)展而言，真正從算法意義上的成熟的應用領(lǐng)域主要包括：圖像識別、語音識別這兩方面。像AlphaGo Zero這類推理決策的“AI黑科技”離消費極電子產(chǎn)品還是有些距離，因此，基于圖象識別和語音識別相關(guān)的技術(shù)所能驅(qū)動的業(yè)務(wù)，肯定會擺在第一優(yōu)先級的地位。

 從Mate 10真正能夠?qū)崿F(xiàn)的AI功能來說，主要包括以下幾點：

 1）物體識別及卡路里計算。Mate 10能夠讓AI脫離網(wǎng)絡(luò)限制，手機本地就能進行物體識別，分別將葡萄、蘋果、牛角包等物體放置在攝像頭前，它都能識別出食物名稱，并計算卡路里。

 2）AI美顏功能，通過Mate 10搭載的人臉識別技術(shù)，手機可以自動檢測人臉并進行美顏，每3秒鐘還能變換不同的動態(tài)效果，即使在鏡頭前移動，AI美顏也能精準貼合。

 3）自動回復及情緒識別。Mate 10能夠?qū)崿F(xiàn)文本實體提取、情緒識別、智能自動回復等功能，比如聊天中輸入文字“今天發(fā)工資了”，就能自動聯(lián)想出“”表情，輸入“戰(zhàn)狼2”就能自動推薦觀影信息。

 4）AI降噪。通過深度學習算法，麒麟970能有效抑制噪音，增強語音信號，車噪場景下的語音識別率從80%提升到92%。

 5）拍照場景識別，目前Mate 10和Mate 10 Pro已經(jīng)經(jīng)過了1億張照片的訓練，能夠智能識別13種場景和物體。 在攝像頭識別出鏡頭內(nèi)到底是什么場景/物體后（比如一朵靜止小花又或是一個奔跑的人類），系統(tǒng)會根據(jù)該物體的屬性調(diào)整相機參數(shù)或是進行主動去糊，拍出更適合那個場景的照片。

 Mate 10搭載了微軟定制的AI驅(qū)動語音翻譯系統(tǒng)，可通過NPU加速實現(xiàn)實時文字交互翻譯和識圖翻譯，比傳統(tǒng)翻譯快了300%，能夠支持50國語言。與此同時，Mate 10系列里AI語音助手“小E”也進行了功能升級。定鬧鐘、設(shè)日程、讀信息、刷微博，導航打車找吃的，等等等等，都可以通過呼喚小E語音助手完成，而且，小E并且可以基于用戶習慣和場景分析，定制個性化服務(wù)在手機的負一屏顯示。

 此外，華為Mate 10還有一個特殊的AI應用，那就是通過分析本地數(shù)據(jù)，嘗試理解用戶的個人的習慣，進而在保證用戶體驗盡可能不被影響的情況下，把后臺一些無效應用給關(guān)閉掉。

 2）系統(tǒng)層面的AI優(yōu)化——如何讓AI運用跑得最好

 對于AI應用來說，首先這個系統(tǒng)要在芯片的軟件層面跑起來，主要強調(diào)的是基于端側(cè)的CPU、GPU、NPU等的異構(gòu)調(diào)度能力?，F(xiàn)在我們手機上所有東西都是通過APP應用呈現(xiàn)的，而每一個APP都一定需要多種運算，比如：只要手機在基本運作，CPU肯定少不了；當你開了屏幕，GPU就要開始繪圖；當你開了攝像頭，ISP就要打開；當你開始進行AI場景識別，NPU就要開始運行……

 所以，讓一個AI應用能夠真正運行得好，不是NPU一個單一組件的問題，而是一個系統(tǒng)調(diào)配的過程。華為方面主要機型異構(gòu)軟件層面的優(yōu)化，讓不同運算單元去執(zhí)行不同任務(wù)，同時保證整個軟硬件的功耗與反應速度都是最優(yōu)的。

 對于軟件工程層面而言，則包括安卓系統(tǒng)的匹配優(yōu)化，以及面向第三方開發(fā)者的HiAI平臺。

 Mate 10系列搭載華為EMUI 8.0系統(tǒng)，支持最新版本的安卓8.0。一方面，安卓系統(tǒng)本身對AI進行了優(yōu)化，Mate 10需要對此進行適配兼容；另一方面，由于安卓每次的新版本都和舊版的兼容性很差，每升級一次就會有大量的兼容性損失，為了不能讓產(chǎn)品上體現(xiàn)出這個問題，工程師們需要花很大的精力去排查。

 面向第三方開發(fā)者的HiAI平臺則非常值得一說。HiAI全稱HiAI移動計算平臺，開發(fā)者可以通過它接入華為NPU，調(diào)用強大的AI計算功能。

 對于自己擁有AI開發(fā)能力的、使用TensorFlow或者Caffee等架構(gòu)的APP開發(fā)者來說，在不改變自己訓練模型的情況下，HiAI會給他們提供相應的工具，讓開發(fā)者可以快速遷移已有的模型到HiAI平臺。

 而對于普通APP開發(fā)者來說，HiAI將會提供已經(jīng)封裝好的語音識別、圖像識別等技術(shù)，開發(fā)者們不需要自己做基礎(chǔ)AI研發(fā)，可以調(diào)用HiAI中封裝好的AI技術(shù)直接應用。

 結(jié)語：從跟隨到引領(lǐng)，火熱的AI市場

 目前，AI行業(yè)正如火如荼的發(fā)展著，整個行業(yè)都呈現(xiàn)出一派興旺火熱的景象。算法層面，無數(shù)科研人員在人工智能的不同領(lǐng)域進行研究，不僅出現(xiàn)了AlphaGo這類“黑科技”，算法的應用落地也在不停優(yōu)化；硬件層面，從GPU到各類定制化AI芯片層出不窮，從半導體的硬件基礎(chǔ)上推動計算力增長。隨著算法+芯片這兩件事同時發(fā)生作用，AI計算力每年都有幾十甚至上百倍的提升。

 以前，由于性能與技術(shù)的限制，開發(fā)者們對于AI應用被限制在了云端。而現(xiàn)在，隨著算法和芯片的雙重加成，端智能能夠為AI應用開發(fā)者解鎖更為廣闊的想象空間，手機可以支持更實時、更強大、更智能的AI應用。

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