12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

本文作者：包永剛

2018-12-13 20:20

導(dǎo)語：聯(lián)發(fā)科技在深圳發(fā)布最新處理器Helio P90，搭載全新的APU 2.0，采用2核A75+6核A55的設(shè)計，還首創(chuàng)了三核ISP可同時開啟。

雷鋒網(wǎng)消息，12月13日，聯(lián)發(fā)科技在深圳發(fā)布最新處理器Helio P90，搭載全新的APU 2.0，采用2核A75+6核A55的設(shè)計，還首創(chuàng)了三核ISP可同時開啟。更引人注意的是，在手機芯片廠商比拼AI性能的當下，基于12nm的Helio P90在ETH Zurich開發(fā)的AI-Benchmark跑分超過基于7nm的高通驍龍855和海思麒麟980。不過，聯(lián)發(fā)科更想強調(diào)的是AI成為可感知的體驗。

聯(lián)發(fā)科技總經(jīng)理陳冠州

四大技術(shù)升級

APU2.0四倍AI性能提升

聯(lián)發(fā)科技總經(jīng)理陳冠州首先表示，聯(lián)發(fā)科能保持在移動處理器領(lǐng)域的競爭力有兩個關(guān)鍵，一個是毫無保留地擁抱新技術(shù)，另一個是永無止境地追求用戶體驗。他同時指出，未來消費者對手機的體驗的關(guān)注除了CPU和GPU，APU也將成為關(guān)鍵。

可以看到，Helio P90最重要的升級就是從APU1.0到APU 2.0。據(jù)悉APU 2.0采用聯(lián)發(fā)科技的融合AI（Fusion AI）架構(gòu)，AI算力最高可達到1127 GMACs（2.25 TOPs），支持Int8和FP16。相較于CPU、GPU和DSP，APU2.0可以實現(xiàn)50倍的性能提升和95%的功耗降低。另外，相比自家Helio P70和Helio P60，Helio P90算力提升4倍。

一個讓人有些意外的結(jié)果是，在ETH Zurich開發(fā)的AI-Benchmark的跑分測試中，Helio P90以25645的成績超過排名第二的麒麟980（22082）和第三的驍龍855（21526）。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

聯(lián)發(fā)科技無線通信事業(yè)部總經(jīng)理李宗霖表示：“在APU2.0的加持下，Helio P90能夠以更快的速度和更加靈活的方式支持復(fù)雜性更高的人工智能需求，比如可以進行人體姿態(tài)辨識，姿態(tài)追蹤和分析人體運動，也有領(lǐng)先的以AI算法實現(xiàn)智能機實時3D人體姿態(tài)識別。”

聯(lián)發(fā)科無線通訊事業(yè)群產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)李彥輯博士表示這個功能實現(xiàn)的過程也有不少困難，通過2D到3D的模型轉(zhuǎn)換，未來可以應(yīng)用在AR/VR、3D體感游戲、健身教練、3D試衣間等應(yīng)用場景。

首創(chuàng)支持3個ISP同時開啟

相機方面，李彥輯介紹Helio P90的三核ISP架構(gòu)進一步升級，首創(chuàng)支持3個ISP同時開啟，多焦段光學變焦無縫切換、14-bit高動態(tài)范圍ISP。另外在APU 2.0的支持下，可以實現(xiàn)最佳人像拍照，包括AI人臉偵測引擎、AI降噪、AI深度圖。

雷鋒網(wǎng)了解到，Helio P90支持48MP攝像頭或24+ 16MP雙攝像頭，用戶能以48MP的分辨率和30幀每秒 (FPS) 的速度體驗零時延快門拍攝，也可以用480FPS的超高清慢鏡頭。三重圖像信號處理器 (ISPs) 能處理14位RAW和10位YUV，為攝影愛好者提供更加靈活的高質(zhì)量成像的拍攝工具。

全新ISP-AI引擎是為提供AI拍攝體驗而設(shè)計，其中聯(lián)發(fā)科首創(chuàng)的AI人臉偵測引擎有明顯優(yōu)勢。比如在現(xiàn)場展示的對一位戴圣誕帽的男性進行識別，A12 Bionic用了198ns、麒麟980用了924ns、Helio P90用了132ns，并且Helio P90還實現(xiàn)了性別的檢測。另外，P90借助AI進行降噪，通過對AI噪點模型訓練，加上14-bit高動態(tài)范圍ISP以及AI多幀降噪處理要突破傳統(tǒng)CV降噪的極限。從李彥輯展示的樣張以及現(xiàn)場的Demo看，Helio P90在暗光拍照、動態(tài)人像降噪、深度圖中切邊等都有不錯的表現(xiàn)。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

八核CPU和PowerVR GPU

Helio P90集成2個Arm-Cortex A75和6個Cortex A55，工作頻率分別為2.2GHz和2.0GHz，GPU則采用Imagination的PowerVR GM 9446。我們知道，在追求更高性能滿足AI需求的同時，為實現(xiàn)更好的能效表現(xiàn)，市場上的安卓旗艦手機SoC都采用big middle little架構(gòu)，而Helio P90并沒有采用這樣的設(shè)計。對此，聯(lián)發(fā)科技資深副總經(jīng)理暨技術(shù)長周漁君對雷鋒網(wǎng)表示 :“我們希望每種核心之間的表現(xiàn)能有明顯的差別，不然大中小核的架構(gòu)可能意義不大。當然，架構(gòu)的選擇還需要關(guān)注SoC的制程、散熱、用途等方面?！?/p>

他進一步指出，與此類似，我們沒有選擇A76選擇A75，GPU選擇PowerVR GM 9446，一方面是要考慮芯片性能的提升，同時也很注重效能。

從結(jié)果看，Helio P90單核性能提升30%，多核性能提升15%，GPU性能提升50%。

基帶升級支持Cat-12

還有一項升級是通信，Helio P90支持雙4G SIM卡雙VoLTE，支持Cat-12，三載波聚合。同時，支持4x4 MIMO和256QAM，集成2x2 802.11ac和藍牙5.0，在人口稠密的地區(qū)，也能提供更好的數(shù)據(jù)吞吐量與網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

李彥輯特別強調(diào)，Helio P90比前待網(wǎng)絡(luò)延時減少80%，可以實現(xiàn)更好的網(wǎng)絡(luò)游戲體驗，并且通話及傳輸功耗比前代省電20%。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

為什么能獲得AI-Benchmark最高分？

了解完Helio P90的升級之后，接下來想要知道的就是為什么12nm的P90 AI-Benchmark成績比7nm的麒麟980和驍龍855還高？陳冠州表示，簡單說是因為聯(lián)發(fā)科打造芯片的理念，我們清楚手機的無論在算力還是散熱等方面都資源有限，并且非常有經(jīng)驗，基于此我們對P90的架構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)最高性能的同時效能表現(xiàn)也非常好。

聯(lián)發(fā)科技資深副總經(jīng)理暨技術(shù)長周漁君表示：“APU2.0并非單獨的硬件，而是與CPU和GPU一樣集成在SoC內(nèi)的IP，我們針對常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化設(shè)計，并且在頻寬方面也進行了精簡。”

當然，除了硬件上架構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，聯(lián)發(fā)科也對軟件進行了升級。聯(lián)發(fā)科技的NeuroPilot SDK可以兼容谷歌Android Neural Networks API (Android NNAPI) 平臺，還提供完整的開發(fā)工具，為開發(fā)商及設(shè)備制造商充分利用TensorFlow、TF Lite、Caffe和Caffe2等業(yè)界常用框架結(jié)合Helio P90研發(fā)AI創(chuàng)新應(yīng)用程序提供了開放型平臺。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

那么到底在AI性能的提升中硬件和軟件誰帶來了更明顯的提升？周漁君對雷鋒網(wǎng)表示：“硬件和軟件都能帶來明顯的提升。我們的NeuroPilot 2.0為的是能讓開發(fā)者容易開發(fā)應(yīng)用，因為NeuroPilot不僅兼容有APU2.0的Helio P90，有APU1.0甚至只有CPU和GPU的聯(lián)發(fā)科產(chǎn)品我們都能兼容，同時NeuroPilot還能讓其他平臺的應(yīng)用也能容易轉(zhuǎn)換成支持我們處理器的應(yīng)用。因此，硬件是借助架構(gòu)的優(yōu)化，同時考慮功耗，加上軟件的配合最終實現(xiàn)AI性能的更好提升?！?/p>

讓AI成為可感知的體驗

雷鋒網(wǎng)注意到，Helio P90的發(fā)布會在硬件的介紹部分并沒有花費或多時間，反而是在應(yīng)用方面進行了更詳細的介紹。陳冠州也表示：“我們希望Helio P90可以將AI技術(shù)轉(zhuǎn)換為用戶可以感知的體驗。另外，傳統(tǒng)的高端處理器在于參數(shù)上的高端，我們把Helio P90定位為新高端，更加強調(diào)體驗，我們的產(chǎn)品定位也在向上提升?！?/p>

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

聯(lián)發(fā)科技是一家擅長硬件的公司，但在AI發(fā)展中軟件正在發(fā)揮越來越重要的作用，聯(lián)發(fā)科也在加強與軟件廠商的合作。在Helio P90的發(fā)布會上，來自谷歌、微軟、曠視、王者榮耀的代表分享了與聯(lián)發(fā)科的合作。比如聯(lián)發(fā)科在與谷歌的合作中，通過對ML Kit人臉檢測的優(yōu)化，基于P90 APU的人臉檢測的時間比基于P90 CPU有9倍的減少。與王者榮耀的合作則是通過對無障礙Wi-Fi、無弱場LTE、背景勿擾模式、零視差的延時優(yōu)化全方案實現(xiàn)Helio P90上更好的游戲體驗。與微軟和曠視的合作主要是語音識別以及圖像檢測方面。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？

可以看到，AI-Benchmark成績Helio P90目前排名第一，更多的是基于架構(gòu)和軟件的協(xié)同優(yōu)化，當然聯(lián)發(fā)科技也非常關(guān)注性能提升和功耗的平衡，因此沒有大中小核設(shè)計，也沒有獨立的AI加速單元，以此來實現(xiàn)更高性價比。不過，聯(lián)發(fā)科在P90上的研發(fā)成本的投入相比前代產(chǎn)品有三到五倍的增加。

12nm的Helio P90 AI跑分為何超了7nm的驍龍855和麒麟980？