從AI實(shí)驗(yàn)室到AI應(yīng)用，你的手機(jī)讓AI真正觸手可及

人工智能是個獨(dú)一無二的概念和產(chǎn)業(yè)。它是如此地神秘，以至于在這個概念問世的時候人們在新奇之余還有幾分恐懼；它是如此地新穎，以至于很多人連怎么將它和生活結(jié)合都一無所知；它是如此地誘人，以至于它成為了世界上每一個科技公司追逐的熱點(diǎn)。

還好，在經(jīng)過了幾年的發(fā)展之后我們終于對人工智能有了個初步的認(rèn)識它讓不具有生命的硅基機(jī)器可以模仿人類這樣的智慧碳基生命體，對接受到的信息進(jìn)行深層次的理解和反饋，而不是簡單地根據(jù)既有的固定程序進(jìn)行機(jī)械化地處理。這也是人工智能這個詞，或它的縮寫“AI”擁有無限可能的原因。

AI正在大幅度地提高個人和組織在日常生活和工作中的便利度與生產(chǎn)力。在較低層級的應(yīng)用中，AI可以幫助用戶完成文檔、在特定場景下為用戶智能設(shè)置設(shè)備。當(dāng)應(yīng)用上升至工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植等領(lǐng)域時，AI則可以有效地學(xué)習(xí)過往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對接下來的生產(chǎn)策略和規(guī)模進(jìn)行管理。將AI低延時、高安全性和善于進(jìn)行純數(shù)字運(yùn)算處理的特性與高速5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合后，AI甚至還能夠在我們駕駛交通工具時智能實(shí)時分析路況和與其他交通參與者交流協(xié)調(diào)，保證出行高效安全。這一切應(yīng)用都是圍繞著用戶所展開，在我們觸手可及的領(lǐng)域幫助我們的生活更加美好。

在整個AI生態(tài)中，位于移動端，尤其是基于智能手機(jī)的AI是非常重要的組成部分。目前，全球每年智能手機(jī)出貨量超過15億臺，如此使得智能手機(jī)成為了目前市面上最普及的移動AI平臺。作為市面上最大的智能手機(jī)用移動芯片供應(yīng)商，高通在自家驍龍移動平臺上加入的人工智能技術(shù)也隨著智能手機(jī)的普及被更多普通用戶接觸。

高通對AI的投入最早始于2007年，當(dāng)年高通開始了第一個人工智能相關(guān)的內(nèi)部計劃。經(jīng)過8年的不懈投入和研究，高通在MWC 2015上拿出了基于人工智能的圖片分類和手寫識別。同年推出的驍龍820移動平臺，也是高通首次在自己的移動平臺芯片上引入了“人工智能引擎AI Engine”之概念。

在這一年，高通可謂真正地完全確定了自己對人工智能技術(shù)的發(fā)展方向，那就是重視基于設(shè)備端的本地人工智能計算。

這個說起來確實(shí)有意思，因?yàn)樵跓o數(shù)的科幻電影中人工智能的大腦總是被安放于某個恒溫機(jī)房里面，閃爍著如滿天繁星一般燈光的巨大計算機(jī)陣列。所有的傳感器、攝像頭、麥克風(fēng)等等將收集到的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)竭@個計算機(jī)陣列中，計算機(jī)陣列再將計算的結(jié)果回饋至輸出設(shè)備。

然而這時候高通跑出來說了句：“不，我們要給移動終端也安上人工智能的‘大腦’，我們要在你們掌中方寸之間玩轉(zhuǎn)人工智能。”這是高通，這個深耕于移動通信行業(yè)數(shù)十載，對移動通訊行業(yè)最為了解的科技巨頭對未來的一次豪賭。

值得慶祝的是，高通賭贏了。

在目前的人工智能領(lǐng)域，基于移動終端的人工智能計算已經(jīng)成為了整個人工智能界和云端人工智能計算同樣重要的部分。甚至和云端的人工智能計算比起來，基于移動設(shè)備端的人工智能計算因?yàn)楦N近用戶、更實(shí)時、私密性更好等優(yōu)勢，讓人工智能真正地觸手可及因?yàn)樗筒厣碛跁r刻伴你左右的手機(jī)、汽車、家居、穿戴等等設(shè)備里面。

高通對于移動端人工智能的答案叫做高通人工智能引擎AI Engine，這個橫跨并靈活調(diào)度CPU、GPU與Hexagon處理器的人工智能引擎在主流的驍龍移動平臺芯片上均有搭載。它在2018年發(fā)展至第三代，此時它就已經(jīng)已經(jīng)完善支持TensorFlow、Caffe2、ONNX等國外人工智能框架。

這自然不是人工智能引擎發(fā)展的終點(diǎn)。在同一年5月，高通進(jìn)一步和百度簽署了合作協(xié)議，讓百度的PaddlePaddle人工智能框架也能夠在搭載有人工智能引擎的驍龍芯片上順利運(yùn)行，并且完整地支持人工智能引擎背后的龐大生態(tài)系統(tǒng)。同樣也是這個5月，網(wǎng)易有道宣布利用高通人工智能引擎輔助智能手機(jī)翻譯軟件的實(shí)景AR翻譯。同樣還是這個5月，高通和中科創(chuàng)達(dá)旗下的創(chuàng)通聯(lián)達(dá)推出了TurboX AI開發(fā)套件，可用于物體識別、缺陷偵測、自動駕駛等等領(lǐng)域。

在2018年年末發(fā)布，并廣泛搭載于2019年頂級旗艦智能手機(jī)上的高通驍龍855移動平臺是高通在智能手機(jī)等移動設(shè)備領(lǐng)域人工智能計算的又一把利刃。這款旗艦移動平臺搭載有高通第四代人工智能引擎，它堅定地沿用了高通人工智能引擎問世之初所采用的異構(gòu)計算設(shè)計，以最大化計算性能和能效。

它依舊擁有強(qiáng)大的自動任務(wù)分配能力，在進(jìn)行人工智能應(yīng)用計算時會根據(jù)需要自動在Kryo485 CPU、Adreno 640 GPU和Hexagon690處理器之間調(diào)配計算任務(wù)。提供多平臺、多框架、多借口支持的特性，更是進(jìn)一步簡化了開發(fā)者基于人工智能引擎打造人工智能應(yīng)用的過程。和上一代人工智能引擎比起來，驍龍855搭載的第四代人工智能引擎性能大幅度提升至前作3倍之水準(zhǔn)。第四代人工智能引擎每秒可以進(jìn)行超過7萬億次運(yùn)算，性能達(dá)到同期競爭對手的2倍。

如此巨大的性能提升除了制造工藝升級之外，新一代的Hexagon 690處理器的升級也尤為重要。它搭載有4線程，性能比上一代高20%的標(biāo)量處理器；它內(nèi)部的向量擴(kuò)展處理內(nèi)核數(shù)量比上一代翻倍達(dá)到4個，單個向量擴(kuò)展處理內(nèi)核的性能也比上一代提高20%；它還首次搭載有高通全新自主設(shè)計，專門面向AI應(yīng)用的Hexagon張量加速器（HTA），使得驍龍系列芯片組首次擁有硬件層面的非線性功能加速器，專門針對高開銷等級的矩陣運(yùn)算。

得益于這顆HTA加速單元，在第四代人工智能引擎可以進(jìn)一步在運(yùn)算性能和電池消耗之間取得更好的平衡。這顆HTA加速單元也讓驍龍855擁有驍龍芯片家族中最強(qiáng)的語音/圖像識別、機(jī)器學(xué)習(xí)能力。這部分更強(qiáng)勁的性能完全可以被智能手機(jī)廠商們應(yīng)用到手機(jī)中的AI語音助手、AI通話降噪、AI相機(jī)等等方面。

所以，通過集成于驍龍移動芯片中的高通人工智能引擎AI Engine，智能手機(jī)們將會為我們帶來前所未有的不同體驗(yàn)。比如選購美妝產(chǎn)品的時候，智能手機(jī)可以通過前置相機(jī)拍攝用戶面部，讓高通AI Engine負(fù)責(zé)計算相應(yīng)產(chǎn)品使用后的效果，以便用戶更直觀地了解產(chǎn)品效果。同時，高通AIEngine也能讓智能手機(jī)能夠單純地通過一張平面的照片分析照片環(huán)境中的景深關(guān)系，讓單相機(jī)的智能手機(jī)能在拍攝普通照片之后分理出主體，并將背景虛化處理。人工智能引擎甚至還可以幫助手機(jī)高效地進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）計算和進(jìn)行場景識別，實(shí)現(xiàn)效果更好也更流暢的實(shí)景3D導(dǎo)航。

在以往，我們總是將智能手機(jī)搭載的CPU視作智能手機(jī)的“大腦”。然而隨著智能手機(jī)科技的發(fā)展以及人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如今人工智能引擎反而更像是智能手機(jī)中真正的“大腦”，而擁有強(qiáng)勁運(yùn)算性能的CPU則更像是跳動的心臟。因?yàn)槿斯ぶ悄芤孀屛覀兪种械氖謾C(jī)擁有了理解它周圍環(huán)境以及作為用戶的我們，人工智能引擎會讓智能手機(jī)更好地發(fā)揮自己的性能為我們服務(wù)。

更值得高興的是，得益于龐大的生態(tài)系統(tǒng)和大量的合作伙伴，高通人工智能引擎的潛力正在被迅速挖掘，同時也在大幅度提升傳統(tǒng)應(yīng)用場景下的使用體驗(yàn)。

比如商湯科技推出的基于人工智能照片處理算法Super IQ，通過利用高通人工智能引擎的16bit神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持，Super IQ讓智能手機(jī)能夠?qū)?張照片合成為一張，以進(jìn)行噪點(diǎn)消除、去模糊化、超采樣和變焦，讓照片更清晰銳利。再有著名的相機(jī)算法提供商虹軟，它推出的人工智能超級夜景拍照算法專門為搭載有第四代高通人工智能引擎AI Engine的驍龍855芯片進(jìn)行了優(yōu)化，支持智能降噪、防抖、去鬼影等功能之余，還可以大幅度增加夜景照片的亮度與細(xì)節(jié)。

在不久前登場的黑鯊游戲手機(jī)2上，高通的人工智能引擎AI Engine讓它能夠識別游戲中不同的槍支種類，并且靈活地匹配不同的震動反潰在三星全新的Galaxy S10系列智能手機(jī)上，人工智能與相機(jī)的結(jié)合讓它們可以自動幫助用戶構(gòu)圖、自動校正文檔，或是如專業(yè)的單反相機(jī)一般拍攝出帶有星芒的夜景照片。

換個角度說，目前全世界對5G移動通訊技術(shù)的擁抱，也會進(jìn)一步加速包括智能手機(jī)上人工智能技術(shù)的進(jìn)步，并且進(jìn)一步拓寬這類設(shè)備端人工智能的使用場景。比如智能手機(jī)端進(jìn)行的人工智能運(yùn)算能夠通過擁有超低延遲和超高傳輸速度的5G網(wǎng)絡(luò)和云端協(xié)作，進(jìn)一步提升設(shè)備端應(yīng)用體驗(yàn)，同時保證更高的安全性。

智能手機(jī)也可以通過超大容量的5G網(wǎng)絡(luò)去接入更多的終端設(shè)備，比如其他智能手機(jī)、智能穿戴、智能家居、智能汽車等，讓每臺智能手機(jī)或是終端設(shè)備上的人工智能能夠互相交流，打造更加安全的城市交通或是幫助用戶更高效地管理通勤與工作時間。

高通預(yù)計，截至2025年由人工智能衍生的商業(yè)價值將高達(dá)5.1萬億美元，截至2035年和5G相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)總價值更會高達(dá)12.3萬億美元。在2018年到2022年，智能手機(jī)累計出貨量將會超過86億臺，到時候智能手機(jī)將會成為這個世界上最普及，覆蓋人群最廣的人工智能計算平臺。此時根植于數(shù)十億智能手機(jī)中的驍龍芯片與他們搭載的高通人工智能引擎，會成為人工智能技術(shù)普及的先鋒勢力。所謂“人工智能觸手可及”，也將會由這些默默為我們服務(wù)的智能手機(jī)們真正實(shí)現(xiàn)。