華為Fellow：人工智能接棒摩爾定律，手機將與人共同進(jìn)化

　　與之前所有手機中帶有人工智能不同，自麒麟970正式發(fā)布伊始，手機開(kāi)始擁有一顆真正為人工智能而生的芯片?；蛟S，這顆芯片將開(kāi)啟手機AI的奇點(diǎn)時(shí)刻。

　　今天我們看到的麒麟970，是兩年多前開(kāi)始投入研發(fā)的。當時(shí)擺在華為Fellow艾偉及其規劃和研發(fā)團隊面前的挑戰是：沒(méi)有人知道兩年后手機上會(huì )流行什么。艾偉團隊的挑戰是所有手機企業(yè)的挑戰，“一個(gè)優(yōu)秀品牌的手機，用戶(hù)會(huì )對其每一代產(chǎn)品的創(chuàng )新性充滿(mǎn)期待。”正是這種用戶(hù)的高預期，無(wú)形中給所有手機企業(yè)帶來(lái)了壓力。

　　其實(shí)，關(guān)于手機的創(chuàng )新瓶頸，兩年前就已經(jīng)出現。

　　蘋(píng)果從iPhone6開(kāi)始，近幾代產(chǎn)品沒(méi)有什么太大的變化，無(wú)非就是處理能力快一點(diǎn)，屏幕大一點(diǎn)，用戶(hù)對這樣的變化已經(jīng)無(wú)感;三星在GALAXY 4之后的幾代產(chǎn)品，也都沒(méi)有明顯的差別。用戶(hù)的期望越高，失望也會(huì )越大，目前iPhone8的滯銷(xiāo)就是最好的證明。

　　每一代產(chǎn)品都有研發(fā)周期，往往兩三年前的投入，決定著(zhù)今天市場(chǎng)上的表現。對于創(chuàng )新方向的押寶，也如同一場(chǎng)賭博。

　　“如果兩年前我們項目立項的時(shí)候，沒(méi)有創(chuàng )新的東西，那肯定是死了。所以我們就努力找一些創(chuàng )新，即使這個(gè)創(chuàng )新在兩年后可能沒(méi)有把握能成為流行。但是沒(méi)有就一定不行。”艾偉坐在懂懂的對面，回憶起這個(gè)過(guò)程。當然，他知道，今天的從整個(gè)行業(yè)的動(dòng)態(tài)來(lái)講，押寶AI是對了。接下來(lái)的考驗就是他和他的團隊能跑多快，能不能甩開(kāi)競爭對手。

　　按照摩爾定律，芯片的計算能力在過(guò)去很多年里快速增長(cháng)，但如今摩爾定律逐漸失效，而AI對于計算速度的要求更高了。

　　之前，很多集成在智能手機系統中的AI功能大多依靠CPU、GPU或DSP進(jìn)行深度學(xué)習計算，其已經(jīng)不能滿(mǎn)足AI的運算量和速度，并且由于它們的架構設計不是為深度學(xué)習定制，處理效率也相對底下。而NPU(即神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )處理單元)，是專(zhuān)門(mén)為機器學(xué)習設計的。面對同樣工作時(shí)，為AI而生的NPU處理效率極高，麒麟970所搭載的NPU單元在機器學(xué)習方面擁有傳統CPU的50倍能效。

　　在9月2日的德國 IFA 2017大會(huì )上，華為消費者BG總裁余承東表示：麒麟970是華為首款AI移動(dòng)計算平臺，并且是全球首個(gè)集成專(zhuān)用NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元)的人工智能手機芯片，所采用的是創(chuàng )新的HiAI移動(dòng)計算架構，其復雜度甚至超過(guò)英特爾，更是超越了蘋(píng)果和三星。

　　在艾偉看來(lái)，手機的人工智能分為四級：寵物級，伙伴級，教練級、天使級。而今天的麒麟970基本上達到了寵物級，即使是最初級的寵物級AI，也與以前手機有了本質(zhì)的不同。以前的手機，本質(zhì)上還是工具，你需要的時(shí)候拿出來(lái)使用，掏出來(lái)手機才開(kāi)始工作。而AI手機是將是人的一個(gè)器官，跟人一起同步觀(guān)察、理解這個(gè)世界，同時(shí)給人不同的建議，并且更重要的是，和人一起“共同進(jìn)化”。

　　“共同進(jìn)化”，艾偉著(zhù)重用這個(gè)詞組來(lái)形容AI手機與過(guò)去手機的不同。最為可喜的是，雖然麒麟970還只是初級AI，但可以像一個(gè)孩子一樣，具備了快速成長(cháng)的能力。“你可以說(shuō)小孩子各方面能力都很差，但是有一點(diǎn)非常好：長(cháng)得快!我們希望和一個(gè)小孩一樣就好了。”艾偉這樣看待麒麟970的今天。

　　終端AI解決三大問(wèn)題：離線(xiàn)、快速、安全

　　在9月25日麒麟970正式發(fā)布的當天，艾偉在現場(chǎng)做了一個(gè)演示：用三星S8、蘋(píng)果iPhone 8以及麒麟 970進(jìn)行圖片識別，三星 S8 每分鐘只能識別95張，蘋(píng)果iPhone 8 可以達到800多張，而麒麟 970芯片通過(guò)本地 AI 運算，每分鐘識別了2000多張。

　　麒麟970之所以有這樣的速度，基于兩方面原因：一是因為有AI專(zhuān)用NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元;二是因為這個(gè)計算是在手機端(終端)完成，而不是云端。

　　隨著(zhù)AI的興起，似乎將大數據傳到云端，在云端計算、分析，再將結果反饋給終端設備已經(jīng)成為一種慣用路徑。但是通過(guò)云端實(shí)現AI，面臨著(zhù)三大瓶頸：第一沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )的時(shí)候就無(wú)法AI;第二是速度慢、有延遲;第三隱私，用戶(hù)不愿意將個(gè)人信息上傳到云端。

　　艾偉認為，將來(lái)更多的AI將在手機端實(shí)現，而不需要通過(guò)云端。

　　云與手機端的關(guān)系是這樣的：基本的大數據分析和數據模型的形成是在云端，在云端通過(guò)訓練形成知識庫，知識庫放在手機端，用的時(shí)候隨時(shí)從手機端調用。“這就有點(diǎn)像你在大學(xué)里學(xué)知識，那是云端。而你在工作中解決實(shí)際問(wèn)題，需要你用自己的知識去解決，而不是回到大學(xué)里去查看所有知識。”

　　舉一個(gè)例子。在這次麒麟970的演示當中，與照像功能相關(guān)的應用最多。其實(shí)，我們現在手機的拍攝功能越來(lái)越強大，但是因為很多用戶(hù)并非專(zhuān)業(yè)，很多功能不會(huì )使用，所以拍照水平的提升并不明顯。那么，如果把專(zhuān)業(yè)攝影師的技能“存放”在手機里，當手機遇到不同的場(chǎng)景、不同的對象時(shí)，就自動(dòng)調用這些技能，而不需要用戶(hù)自己手動(dòng)去調節，這不就是最好的AI嗎?

　　比如暗光場(chǎng)景時(shí)，手機自動(dòng)調節光圈;而遇到快速運動(dòng)的物體，智能調快快門(mén);當發(fā)現拍照的對像是人臉時(shí)，自動(dòng)調整膚色……這些在970的演示當中都已經(jīng)有具體的體現。懂懂相信第一款搭載970的手機——Mate10將會(huì )在拍照功能上帶來(lái)一個(gè)顛覆性的體驗。

　　總結來(lái)看，端+云的好處有三個(gè)：第一，不需要時(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)可以AI;第二，處理速度快，沒(méi)有延時(shí);第三就是對用戶(hù)數據、隱私的保護。

　　比如手機人臉解鎖、虹膜解鎖之類(lèi)的應用，如果沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )，解不了鎖，那這個(gè)手機就無(wú)法使用了。有網(wǎng)絡(luò )，但要到云端去匹配，這個(gè)解鎖時(shí)間可能會(huì )需要3~5秒，如果在本地手機上直接匹配，可能是零點(diǎn)幾秒就夠了。用戶(hù)一天解鎖的頻率幾十次總是有的，試想一下每次都要等上幾秒鐘，會(huì )不會(huì )“瘋”掉。

　　還有就是隱私問(wèn)題，如果是在云端處理，你的人像就要被傳到云端，這個(gè)過(guò)程中會(huì )存在很多隱患。人像是完全屬于你個(gè)人性質(zhì)的數據，存在你個(gè)人的手機里是最合理的。從這三個(gè)方面，可以看到終端處理的優(yōu)勢。

　　其實(shí)，這類(lèi)似于當下正在逐漸流行的邊緣計算?；蛟S，未來(lái)AI的路徑將會(huì )從單一的云端向云+端的模式去演進(jìn)。

　　垂直整合：麒麟助力華為終端成長(cháng)，從跟隨到超越再到領(lǐng)跑

　　麒麟970芯片的發(fā)布是在9月份，第一款內置麒麟970芯片的手機華為Mate10將會(huì )在10月16日正式發(fā)布。只有麒麟與華為終端這種垂直整合的關(guān)系，才能做到這樣的效率。

　　曾經(jīng)在很長(cháng)一段時(shí)間里，整個(gè)行業(yè)流行水平分工，比如英特爾做芯片、微軟做操作系統，惠普、戴爾、聯(lián)想做PC，似乎那也是一個(gè)最高效的產(chǎn)業(yè)鏈。但是從蘋(píng)果開(kāi)始，人們重新認識了垂直整合的更高效率。芯片、軟件、硬件、生態(tài)，蘋(píng)果自己從頭做到尾，這才擁有最高的效率。

　　近年從整個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)看，三星、谷歌、微軟這樣的行業(yè)巨頭，都開(kāi)始做不同程度的整合。也正是受到蘋(píng)果的啟發(fā)，2008年之后，華為開(kāi)始專(zhuān)注于為自己的產(chǎn)品提供芯片。

　　為什么在PC、家電產(chǎn)業(yè)水平分工應用很好，但到手機產(chǎn)業(yè)開(kāi)始變得效率低下了呢?

　　因為用戶(hù)對不同產(chǎn)品升級換代的期望不一樣。汽車(chē)、家電、PC，都要使用好幾年，甚至十年，技術(shù)進(jìn)步的要求也沒(méi)有那么快。而手機產(chǎn)品平均是一年一換，每年換的時(shí)候用戶(hù)都希望跟上一部手機有所不同。用戶(hù)對于手機創(chuàng )新的預期，天然就要高于汽車(chē)、家電、PC，所有手機廠(chǎng)商都是在這樣的壓力下不斷迭代。

　　如果按照過(guò)去水平分工，芯片只考慮芯片的創(chuàng )新，存儲只考慮存儲的創(chuàng )新，大家各自創(chuàng )新，然后再到終端企業(yè)去整合創(chuàng )新，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈太長(cháng)，創(chuàng )新的效率必然也會(huì )變緩慢——因為你要跟更多的人協(xié)同、商量，而不是一家企業(yè)決定全部。

　　垂直整合更適合現在的手機產(chǎn)業(yè)，效率上會(huì )有天然優(yōu)勢。比如麒麟970在研發(fā)的同時(shí)，華為Mate10就可以配合開(kāi)發(fā)新的功能。在970發(fā)布之后不到一個(gè)月，華為Mate10就可以正式發(fā)布并且開(kāi)始銷(xiāo)售，幾乎可以做到同步。這一點(diǎn)在高通芯片的產(chǎn)業(yè)鏈上很難實(shí)現。

　　垂直整合，除了創(chuàng )新速度快，還有另外一個(gè)優(yōu)勢是其他廠(chǎng)商無(wú)法企及的：很多功能，可以?xún)?yōu)化到芯片層，而不是軟件層。

　　比如偽基站，是用戶(hù)常遇到的安全隱患。華為的工程師在測試芯片的通信能力時(shí)發(fā)現，手機信號格是滿(mǎn)的，但就是打不了電話(huà)。經(jīng)過(guò)排查后發(fā)現是駐留在偽基站上了。針對這個(gè)問(wèn)題，華為從麒麟950開(kāi)始，就在芯片層增加了偽基站的識別能力，而其他手機對于偽基站的識別是在軟件層完成。華為手機不會(huì )接收到偽基站發(fā)來(lái)的短信和電話(huà)。而其他手機則是接收到之后再做分析、排除。

　　一個(gè)安全專(zhuān)家這樣對懂懂筆記形容兩者的差別：芯片層識別等于是根本不讓壞人進(jìn)門(mén)，而軟件層識別的方法是讓好人、壞人都先進(jìn)來(lái)，然后通過(guò)篩查再把壞人踢出去。顯然，根本不讓壞人進(jìn)門(mén)，安全系數更高一些。而搭載麒麟950、650之后的華為手機，通過(guò)芯片層加軟件層的雙重識別，更加保障了用戶(hù)的信息安全。

　　當然，艾偉很清楚，垂直整合雖然提升了效率，但也有一大弊端：風(fēng)險更大。“所有的成本你都是自己扛。”

　　高通推出驍龍835，很多廠(chǎng)商都可以用，一家賣(mài)得不好，還有其他家，市場(chǎng)總量很大，可以分攤研發(fā)成本和研發(fā)風(fēng)險。而麒麟只給華為手機提供芯片，巨大的研發(fā)投入，都要看后期華為手機的表現。“這幾年我們努力通過(guò)芯片的創(chuàng )新去支持華為手機的創(chuàng )新，其實(shí)風(fēng)險和壓力都是很大的。”艾偉坦言。

　　懂懂認為，這樣的垂直整合，也是華為手機近年地位不斷提升的原因之一。

　　華為2012年發(fā)布全球首款支持LTE Cat4 Modem芯片Balong 710;2013年推出全球首款支持LTE Cat6 MODEM芯片Balong 720;2014年發(fā)布全球首款異構8核Cat6 SoC芯片Kirin 920;2015年發(fā)布全球首款16nm制程手機SoC芯片Kirin 950以及全球首款Cat12/13 Modem芯片Balong 750;2016年推出了全球首款支持inSE內置安全引擎從而達到金融級安全的手機SoC芯片Kirin 960……

　　憑借在通信領(lǐng)域的技術(shù)積累，華為在芯片領(lǐng)域上也從追趕邁進(jìn)到超越，每一款芯片上的領(lǐng)先都在手機的終端上所有體現，也慢慢奠定了華為手機今天的領(lǐng)先優(yōu)勢。

　　一個(gè)關(guān)于人工智能的新生態(tài)正在醞釀

　　在麒麟970發(fā)布的現場(chǎng)，有一些關(guān)于A(yíng)I應用的展示，主要包括了拍照、視聽(tīng)體驗以及電池續航能力等方面。但懂懂總體的感受是應用太少。之前蘋(píng)果iPhone8發(fā)布的時(shí)候，也有AI，但主要應用就一個(gè)：人臉識別。

　　其實(shí)，AI在手機端的應用剛剛開(kāi)始，麒麟970在芯片的性能上尤其是AI處理性能上有了大幅提高，接下來(lái)整個(gè)手機產(chǎn)業(yè)是否能快速進(jìn)入真正的人工智能時(shí)代，更多的還是要依賴(lài)于生態(tài)的發(fā)展。正如一位業(yè)內人士所說(shuō)：手機的AI還缺少殺手級應用，讓消費者真正能夠感知到價(jià)值。

　　艾偉表示，AI技術(shù)是一種基礎能力，未來(lái)將由應用場(chǎng)景驅動(dòng)發(fā)展。

　　此次，麒麟970將考慮把HiAI和安卓AI API兩類(lèi)接口開(kāi)放給開(kāi)發(fā)者，讓開(kāi)發(fā)者能夠在上面開(kāi)發(fā)出各種各樣的安卓應用，并促成AI與手機的深度融合，從而帶給消費者革命性的體驗。艾偉透露，未來(lái)華為還會(huì )給提供開(kāi)源開(kāi)發(fā)板，它的調試口就只有一個(gè)USB，開(kāi)發(fā)者只要在開(kāi)源社區里就可以下載開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)應用了。

　　“我們既提供手段，也能夠給大家看到一個(gè)未來(lái)應用的前景。有想法的人就可以開(kāi)始干了。”在艾偉看來(lái)，AI在手機上的爆款應用，極有可能就出現在華為生態(tài)平臺未來(lái)百萬(wàn)級的開(kāi)發(fā)者大軍中。

　　當然，現在的AI已經(jīng)不是噱頭，從蘋(píng)果、三星、華為等領(lǐng)導廠(chǎng)商來(lái)看，整個(gè)生態(tài)的啟動(dòng)已經(jīng)是必然。僅以華為來(lái)分析，預計2019年具有AI的手機存量就會(huì )上億臺，再加上其他手機廠(chǎng)商，2019年AI手機有2、3億的存量很正常。那么對于A(yíng)PP開(kāi)發(fā)者來(lái)講，這就是巨大的機會(huì )。“你趕得上就搶占了先機。”艾偉說(shuō)道。