華為GPU Turbo技術(shù)：黑科技背后的深層革命

　　《華為基本法》中提到：保證按銷(xiāo)售額的10%撥付研發(fā)經(jīng)費，有必要且可能時(shí)還將加大撥付比例。華為這家以技術(shù)立身的企業(yè)，帶動(dòng)了“知本主義”在中國高科技企業(yè)中的生長(cháng)。

　破局· 一項不可能完成的計劃

　　從運營(yíng)商業(yè)務(wù)起家，到2003年正式進(jìn)軍手機行業(yè)。如同從幕后站到舞臺的最前端，再細微之處都會(huì )在燈下聚焦，被評頭論足。

　　華為推出智能手機的時(shí)機，正是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的爆發(fā)期。

　　基于更開(kāi)放的安卓系統，手機卡頓、崩潰、死機等各類(lèi)問(wèn)題頻頻暴露，“華為到底能不能做好一款手機”的質(zhì)疑聲從四面八方紛至沓來(lái)。

　　面對這些聲音，華為團隊開(kāi)始走上解決自身短板、聯(lián)合供應商與合作企業(yè)多方優(yōu)化的道路，盡管自2010年華為發(fā)布第一款普及式智能手機以來(lái)，用戶(hù)體驗每一年都得到了一定的提升和改善，但在華為看來(lái)，這樣的效果還遠遠不是他們想要的!

　　如果只專(zhuān)注于表層，無(wú)異于隔靴搔癢，任何競爭對手都可以輕易追趕，如若止步于此，也不會(huì )成就今天的華為。

　　圖為華為北京研究所

　　2015年，華為消費者BG軟件工程部總裁王成錄博士提出，面對終端問(wèn)題，必須從深層入手、對核心問(wèn)題開(kāi)刀，這便催生了“安卓底層手術(shù)式優(yōu)化”計劃。通過(guò)這項優(yōu)化，華為期望能夠解決安卓系統在長(cháng)期使用后變卡變慢等諸多問(wèn)題。

　　從底層入手，并不簡(jiǎn)單，5000萬(wàn)行代碼的龐大改寫(xiě)工作，想起來(lái)都令人頭皮發(fā)麻。

　　但王成錄博士認為，只有解決這一問(wèn)題，才能讓華為手機的生命力得以延續。

　　這項被認為關(guān)乎華為手機未來(lái)命運走向的項目很快得以展開(kāi)——近百名核心工程師加輔助編寫(xiě)人員啟動(dòng)代碼的連軸改寫(xiě)。

　　歷經(jīng)無(wú)數個(gè)日日夜夜，研發(fā)團隊在EMUI5.0中嵌入了名為Machine Learning的人工智能學(xué)習系統，它能夠學(xué)習用戶(hù)應用使用習慣，精準預測用戶(hù)行為，始終保障高優(yōu)先級應用優(yōu)先得到系統資源，實(shí)現手機持久的流暢運行，同時(shí)快速調度系統資源以適應各類(lèi)應用的資源請求，使得系統各方面資源都能得到充分利用并且互不干擾!

　　在這項技術(shù)的推動(dòng)下，系統開(kāi)刀成果顯著(zhù)，華為EMUI系統從此進(jìn)入“天生快”的時(shí)代。

　　求索· 一次理論到現實(shí)的嘗試

　　但如何讓“一生快”伴隨著(zhù)手機的生命周期，不給用戶(hù)體驗打折，這是大家面對的又一項挑戰。

　　所有人都知道，手機在使用的過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生大量的碎片化數據，而安卓默認的EXT4文件管理系統對大范圍的數據碎片存在無(wú)法整理的短板，當用戶(hù)刪除文件時(shí)，這一系統會(huì )同時(shí)對上層文件系統和底層器件發(fā)出數據清理命令，如果文件較大，就會(huì )出現手機明顯卡頓的現象。

　　團隊成員意識到：解決文件存儲系統問(wèn)題，是實(shí)現手機“一生快”的關(guān)鍵。

　　優(yōu)化的多種方法都已被試盡，但結果不盡人意，就當大家深陷焦灼時(shí)，一個(gè)關(guān)于F2FS文件系統的技術(shù)引起了團隊的關(guān)注，通過(guò)這項系統能力，數據能夠實(shí)現主動(dòng)整理，基于系統分步刪除的方式，手機卡頓能得到明顯改善。

　　在此之前，許多廠(chǎng)家對F2FS都已經(jīng)展開(kāi)過(guò)討論，但對于實(shí)際使用問(wèn)題的疑慮，最終阻止了他們的步伐。而華為，則成為了這項技術(shù)真正意義上“第一個(gè)吃螃蟹”的廠(chǎng)家!

　　“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”。把理論變?yōu)楝F實(shí)的探索之路，如同在山林間穿行，團隊需要隨時(shí)面對未知問(wèn)題，解決、錘煉。為了“一生快”的用戶(hù)體驗目標，團隊所有人全力以赴，發(fā)現一個(gè)又一個(gè)難題，又一個(gè)接一個(gè)將它們攻克。

　　華為武漢研究中心，每天8萬(wàn)臺手機連續24小時(shí)按照滿(mǎn)負荷操作的模型挑戰安卓老化極限……

　　F2FS系統歷經(jīng)試商用、正式商用、大規模出貨的重重考驗，從軟件、硬件各個(gè)角度檢測、改進(jìn)、優(yōu)化，最終被應用在華為手機上，并得到了谷歌的認可和推薦!

　　2016年11月14日，搭載著(zhù)“一生快，天生快”技術(shù)的Mate9橫空問(wèn)世，給所有消費者帶去了持久流暢體驗，獲得了市場(chǎng)上消費者的一致認可。

　　經(jīng)歐洲主流評測媒體Connect實(shí)力評測，使用18個(gè)月后，優(yōu)化過(guò)的華為手機相對原生系統的安卓手機，文件訪(fǎng)問(wèn)流暢度提升50%以上!

　　開(kāi)創(chuàng ) · 一個(gè)嚇人的技術(shù)

　　有了系統架構優(yōu)化的強力支持，2018年，榮耀play新品發(fā)布會(huì )上，“嚇人的技術(shù)”GPU Turbo亮相。

　　極光大數據發(fā)布的《2017年手機游戲市場(chǎng)研究報告》顯示，截止至2017年年底，我國的手游用戶(hù)規模達到7.76億人。優(yōu)化手機游戲體驗，迫在眉睫，而這一點(diǎn)，華為早有洞見(jiàn)。

　　從2017年初，GPU Turbo團隊就已經(jīng)展開(kāi)了詳細的市場(chǎng)和用戶(hù)調研，并提出從幾個(gè)方面著(zhù)手展開(kāi)工作，包括：圖形處理效率、溫控、時(shí)延。

　　但凡懂行的人一眼便能看出這些目標實(shí)現的難度之大，最顯而易見(jiàn)的地方是：手機的天然屬性決定了圖形處理效率提升與功耗、溫度維穩不可兼得，一旦功耗上升，將必然帶來(lái)手機發(fā)熱，導致限頻問(wèn)題!

　　在華為的各大研發(fā)園區，“Make it possible”的標語(yǔ)被擺放在最醒目的位置，華為中的每一名斗士都不是會(huì )輕言放棄的人，GPU Turbo團隊亦是如此。

　　他們開(kāi)始集中閉關(guān)，從系統底層對傳統圖形處理框架進(jìn)行重構入手，讓軟硬件得以協(xié)同，方案步步演進(jìn)、難關(guān)逐個(gè)攻克，最終打破了性能與功耗的蹺蹺板。

　　從立項到亮相，GPU Turbo歷時(shí)五年，礪得梅花香!

　　高性能、高畫(huà)質(zhì)、更省電、更酷玩的革命性圖形處理加速技術(shù)GPU Turbo為廣大華為手機用戶(hù)奉上又一份驚喜。官方實(shí)測數據顯示，GPU Turbo能夠提升圖形處理效率高達60%，SOC功耗降低30%。榮耀Play搭載首發(fā)的GPU Turbo之后，在幾款熱門(mén)游戲中，均成功實(shí)現了近滿(mǎn)幀的游戲表現。

　　一貫低調的王成錄博士在面對媒體關(guān)于“競爭對手是否能對此技術(shù)進(jìn)行復制”的疑問(wèn)時(shí)稱(chēng)：這項技術(shù)的門(mén)檻非常高，以至于其他廠(chǎng)家在短時(shí)間內無(wú)法跟進(jìn)。

　　王成錄博士一反常態(tài)的回應態(tài)度，顯示了華為在技術(shù)上的強大自信。

　　共贏(yíng) · 一條更開(kāi)闊的道路

　　2017年底，華為云端芯三層架構的HUAWEI HiAI移動(dòng)計算平臺打破了AI單一云化的桎梏，創(chuàng )新性的提出了端側AI的解決方案，各類(lèi)應用不僅可以通過(guò)這一平臺完成AI能力的輕松接入、也可以通過(guò)NPU的超強算力在準確性和運算速度上實(shí)現突破，因這項能力獲益的應用企業(yè)涵蓋了短視頻、辦公、新聞閱讀、購物體驗等多個(gè)領(lǐng)域。

　　今年，無(wú)論是華為手機的多媒體拍攝能力還是EMUI的安全平臺能力，無(wú)論是AR能力還是AI能力，這些曾被外界視為華為獨家秘笈的行業(yè)領(lǐng)先能力，都已實(shí)現能力的對外開(kāi)放。螞蟻金服、京東、網(wǎng)易等多家知名企業(yè)與華為建立聯(lián)合實(shí)驗室，共同探索更多創(chuàng )新能力及應用場(chǎng)景，為用戶(hù)帶來(lái)體驗升級。