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(yǔ)：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(jì)，還首創(chuàng)了三核ISP可同時(shí)開(kāi)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(jì)，還首創(chuàng)了三核ISP可同時(shí)開(kāi)啟。更引人注意的是，在手機(jī)芯片廠商比拼AI性能的當(dāng)下，基于12nm的Helio P90在ETH Zurich開(kāi)發(fā)的AI-Benchmark跑分超過(guò)基于7nm的高通驍龍855和海思麒麟980。不過(guò)，聯(lián)發(fā)科更想強(qiáng)調(diào)的是AI成為可感知的體驗(yàn)。

聯(lián)發(fā)科技總經(jīng)理陳冠州

四大技術(shù)升級(jí)

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(dòng)處理器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力有兩個(gè)關(guān)鍵，一個(gè)是毫無(wú)保留地?fù)肀录夹g(shù)，另一個(gè)是永無(wú)止境地追求用戶(hù)體驗(yàn)。他同時(shí)指出，未來(lái)消費(fèi)者對(duì)手機(jī)的體驗(yàn)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(jí)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(dá)到1127 GMACs（2.25 TOPs），支持Int8和FP16。相較于CPU、GPU和DSP，APU2.0可以實(shí)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(gè)讓人有些意外的結(jié)果是，在ETH Zurich開(kāi)發(fā)的AI-Benchmark的跑分測(cè)試中，Helio P90以25645的成績(jī)超過(guò)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(wú)線(xiàn)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(jìn)行人體姿態(tài)辨識(shí)，姿態(tài)追蹤和分析人體運(yùn)動(dòng)，也有領(lǐng)先的以AI算法實(shí)現(xiàn)智能機(jī)實(shí)時(shí)3D人體姿態(tài)識(shí)別?！?/p>

聯(lián)發(fā)科無(wú)線(xiàn)通訊事業(yè)群產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)李彥輯博士表示這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的過(guò)程也有不少困難，通過(guò)2D到3D的模型轉(zhuǎn)換，未來(lái)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(chǎng)景。

首創(chuàng)支持3個(gè)ISP同時(shí)開(kāi)啟

相機(jī)方面，李彥輯介紹Helio P90的三核ISP架構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)，首創(chuàng)支持3個(gè)ISP同時(shí)開(kāi)啟，多焦段光學(xué)變焦無(wú)縫切換、14-bit高動(dòng)態(tài)范圍ISP。另外在APU 2.0的支持下，可以實(shí)現(xiàn)最佳人像拍照，包括AI人臉偵測(cè)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(hù)能以48MP的分辨率和30幀每秒 (FPS) 的速度體驗(yàn)零時(shí)延快門(mén)拍攝，也可以用480FPS的超高清慢鏡頭。三重圖像信號(hào)處理器 (ISPs) 能處理14位RAW和10位YUV，為攝影愛(ài)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(yàn)而設(shè)計(jì)，其中聯(lián)發(fā)科首創(chuàng)的AI人臉偵測(cè)引擎有明顯優(yōu)勢(shì)。比如在現(xiàn)場(chǎng)展示的對(duì)一位戴圣誕帽的男性進(jìn)行識(shí)別，A12 Bionic用了198ns、麒麟980用了924ns、Helio P90用了132ns，并且Helio P90還實(shí)現(xiàn)了性別的檢測(cè)。另外，P90借助AI進(jìn)行降噪，通過(guò)對(duì)AI噪點(diǎn)模型訓(xùn)練，加上14-bit高動(dòng)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(chǎng)的Demo看，Helio P90在暗光拍照、動(dòng)態(tài)人像降噪、深度圖中切邊等都有不錯(cuò)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(gè)Arm-Cortex A75和6個(gè)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(mǎn)足AI需求的同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)更好的能效表現(xiàn)，市場(chǎng)上的安卓旗艦手機(jī)SoC都采用big middle little架構(gòu)，而Helio P90并沒(méi)有采用這樣的設(shè)計(jì)。對(duì)此，聯(lián)發(fā)科技資深副總經(jīng)理暨技術(shù)長(zhǎng)周漁君對(duì)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(dāng)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(jìn)一步指出，與此類(lèi)似，我們沒(méi)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(shí)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(jí)支持Cat-12

還有一項(xiàng)升級(jí)是通信，Helio P90支持雙4G SIM卡雙VoLTE，支持Cat-12，三載波聚合。同時(shí)，支持4x4 MIMO和256QAM，集成2x2 802.11ac和藍(lán)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(qiáng)調(diào)，Helio P90比前待網(wǎng)絡(luò)延時(shí)減少80%，可以實(shí)現(xiàn)更好的網(wǎng)絡(luò)游戲體驗(yàn)，并且通話(huà)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(jí)之后，接下來(lái)想要知道的就是為什么12nm的P90 AI-Benchmark成績(jī)比7nm的麒麟980和驍龍855還高？陳冠州表示，簡(jiǎn)單說(shuō)是因?yàn)槁?lián)發(fā)科打造芯片的理念，我們清楚手機(jī)的無(wú)論在算力還是散熱等方面都資源有限，并且非常有經(jīng)驗(yàn)，基于此我們對(duì)P90的架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)最高性能的同時(shí)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(zhǎng)周漁君表示：“APU2.0并非單獨(dú)的硬件，而是與CPU和GPU一樣集成在SoC內(nèi)的IP，我們針對(duì)常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且在頻寬方面也進(jìn)行了精簡(jiǎn)?！?/p>

當(dāng)然，除了硬件上架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，聯(lián)發(fā)科也對(duì)軟件進(jìn)行了升級(jí)。聯(lián)發(fā)科技的NeuroPilot SDK可以兼容谷歌Android Neural Networks API (Android NNAPI) 平臺(tái)，還提供完整的開(kāi)發(fā)工具，為開(kāi)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(kāi)放型平臺(tái)。

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(shuí)帶來(lái)了更明顯的提升？周漁君對(duì)雷鋒網(wǎng)表示：“硬件和軟件都能帶來(lái)明顯的提升。我們的NeuroPilot 2.0為的是能讓開(kāi)發(fā)者容易開(kāi)發(fā)應(yīng)用，因?yàn)镹euroPilot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(shí)NeuroPilot還能讓其他平臺(tái)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(shí)考慮功耗，加上軟件的配合最終實(shí)現(xiàn)AI性能的更好提升?！?/p>

讓AI成為可感知的體驗(yàn)

雷鋒網(wǎng)注意到，Helio P90的發(fā)布會(huì)在硬件的介紹部分并沒(méi)有花費(fèi)或多時(shí)間，反而是在應(yīng)用方面進(jìn)行了更詳細(xì)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(hù)可以感知的體驗(yàn)。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(qiáng)調(diào)體驗(yàn)，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(zhǎng)硬件的公司，但在AI發(fā)展中軟件正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，聯(lián)發(fā)科也在加強(qiáng)與軟件廠商的合作。在Helio P90的發(fā)布會(huì)上，來(lái)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(guò)對(duì)ML Kit人臉檢測(cè)的優(yōu)化，基于P90 APU的人臉檢測(cè)的時(shí)間比基于P90 CPU有9倍的減少。與王者榮耀的合作則是通過(guò)對(duì)無(wú)障礙Wi-Fi、無(wú)弱場(chǎng)LTE、背景勿擾模式、零視差的延時(shí)優(yōu)化全方案實(shí)現(xiàn)Helio P90上更好的游戲體驗(yàn)。與微軟和曠視的合作主要是語(yǔ)音識(shí)別以及圖像檢測(cè)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(jī)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(dāng)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(méi)有大中小核設(shè)計(jì)，也沒(méi)有獨(dú)立的AI加速單元，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)更高性?xún)r(jià)比。不過(guò)，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？