高通驍龍芯片

　　北京時(shí)間11月25日消息，據(jù)外媒報(bào)道，高通今年有許多大動(dòng)作，發(fā)布了首款5G調(diào)制解調(diào)器，承諾把LTE網(wǎng)速提升至Gbps級(jí)別，最近與三星合作公布了業(yè)內(nèi)首款10納米工藝芯片。目前，消費(fèi)者對手機(jī)要求越來越多，而非僅僅局限于更快地運(yùn)行應(yīng)用和游戲。

　　雙鏡頭相機(jī)要求專用ISP（圖像信號(hào)處理）硬件，獨(dú)立或基于智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)，要求創(chuàng)新性的妥協(xié)，以減小尺寸。

　　過去兩年，這些新要求已經(jīng)改變了高通芯片設(shè)計(jì)方法。高通的目標(biāo)是不僅僅滿足智能手機(jī)需求，還要滿足無人機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用的需求。

　　雖然驍龍835將是明年的旗艦芯片，高通還考慮將現(xiàn)有技術(shù)用于低處理能力的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)和異構(gòu)計(jì)算

　　雖然機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的主流是云計(jì)算解決方案，但越來越多的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案在移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行。這正是異構(gòu)計(jì)算日趨重要的原因，自驍龍810芯片引入異構(gòu)計(jì)算解決方案以來，高通在這方面取得了相當(dāng)大進(jìn)展。

　　高通的策略不僅僅是把負(fù)載分散到CPU和GPU上，也利用其Hexagon DSP和Spectra ISP完成部分任務(wù)。其理念是，通過選擇最高效的組件完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)提升性能和降低能耗的目標(biāo)。這將是高通未來策略的關(guān)鍵組成部分，尤其是在與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合改進(jìn)提供給消費(fèi)者的功能方面。

　　汽車、無人機(jī)、智能家居都將利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)向消費(fèi)者提供更強(qiáng)大功能，其中包括目標(biāo)和語音識(shí)別，以及自動(dòng)駕駛汽車。實(shí)際上，高通已經(jīng)推出一款汽車專用驍龍820芯片——增強(qiáng)了機(jī)器學(xué)習(xí)和通信功能，雖然核心功能與智能手機(jī)芯片相似。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)的其他應(yīng)用范例包括通過臉部或語音識(shí)別提高設(shè)備安全性，拍照時(shí)軟件可以確保對焦準(zhǔn)確。目前只有約1%智能手機(jī)應(yīng)用利用了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，但市場研究公司IDC預(yù)計(jì)未來2-3年這一比例將上升至約50%。

　　高通機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)品線

　　當(dāng)然，開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的并非只是高通和設(shè)備廠商，第三方開發(fā)商也可能有足夠的好創(chuàng)意。為了推動(dòng)驍龍?jiān)O(shè)備上機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的開發(fā)，高通今年早些時(shí)候發(fā)布了Neural Processing Engine SDK——目前支持驍龍820系列處理器。該平臺(tái)支持包括Caffe和CudaConvNet在內(nèi)的常見深度學(xué)習(xí)框架。

　　雙鏡頭技術(shù)，虹膜和臉部掃描，虛擬現(xiàn)實(shí)的需求越來越高，它們都要求智能手機(jī)運(yùn)行越來越多的復(fù)雜計(jì)算算法。但是，手機(jī)受到能耗和發(fā)熱量的嚴(yán)格限制，在運(yùn)行這類應(yīng)用時(shí)面臨挑戰(zhàn)。專門硬件和異構(gòu)計(jì)算是克服手機(jī)這些問題的關(guān)鍵。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)類型有許多，有的在CPU上能更高效地運(yùn)行，有的在GPU上能高效地運(yùn)行，也有的在DSP等專門硬件上能高效地運(yùn)行。許多任務(wù)需要并行完成，因此，將負(fù)載分散到不同核心是向消費(fèi)者提供這類功能的關(guān)鍵。

　　高通設(shè)想通過在芯片中整合更專業(yè)化的硬件模塊，提高完成對計(jì)算能力要求較高任務(wù)的效率，估計(jì)效率將提升4-20倍。

　　高通的Hexagon DSP、Spectra ISP和眾多傳感器處理單元，使得它能為考慮應(yīng)對這些新挑戰(zhàn)的開發(fā)者提供經(jīng)過優(yōu)化的硬件。海思半導(dǎo)體的麒麟960芯片就集成有ISP硬件，專門完成圖像處理任務(wù)。

　　增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)

　　機(jī)器學(xué)習(xí)和異構(gòu)計(jì)算不僅僅只面向智能手機(jī)和汽車，它們還是高通虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品愿景的重要部分。大量視覺和空間感知傳感器，以及對3D圖形處理的高要求、電能預(yù)算小于基于PC的產(chǎn)品，意味著移動(dòng)虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平臺(tái)必須具有更高的能源和性能效率。

　　雖然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)向用戶提供完全不同的體驗(yàn)，但它們對軟、硬件需求有許多相通之處，尤其是在傳感器和圖形處理方面，這些只是對現(xiàn)有智能手機(jī)技術(shù)的擴(kuò)展。

　　根據(jù)使用場景，虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯中的相機(jī)數(shù)量可能達(dá)到4、8，甚至更多個(gè)，對于實(shí)現(xiàn)像焦點(diǎn)渲染等提升GPU效率的技術(shù)來說，眼睛追蹤是關(guān)鍵。但是，這類技術(shù)要求更高的處理能力，通常融合在機(jī)器學(xué)習(xí)算法中。它們都被集成在專用硬件中，確保能在移動(dòng)平臺(tái)上高效地運(yùn)行。

　　現(xiàn)在，利用專用元器件提供許多這些功能是可能的，圖像處理器用于目標(biāo)識(shí)別，專用DSP用于處理音頻，微控制器處理傳感器數(shù)據(jù)，獨(dú)立CPU把整個(gè)系統(tǒng)融合在一起。雖然具有很高的靈活性，但與單芯片解決方案相比，這種方案成本更高，要求開發(fā)者付出更多努力。

　　最近數(shù)年，高通越來越專注于在一個(gè)芯片中提供完整的系統(tǒng)解決方案，例如驍龍系列芯片中就直接集成有ISP、DSP和傳感器技術(shù)。這使得高通和設(shè)備廠商能優(yōu)化硬件，盡可能高效地提供這類功能，各模塊間的緊密整合也有利于提升峰值系統(tǒng)性能。

　　當(dāng)然，在預(yù)測設(shè)備廠商需要的功能類型方面也存在風(fēng)險(xiǎn)和不足之處，但高通堅(jiān)信，開發(fā)者更期望的是快速推出產(chǎn)品而非具有高度定制性的解決方案，尤其是在虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)領(lǐng)域。

　　5G是核心

　　高通5G技術(shù)

　　雖然高通以驍龍系列芯片聞名，但增強(qiáng)的連接性——尤其是5G，將成為未來許多連接體驗(yàn)的核心。增強(qiáng)的連接不僅僅適用于更高分辨率的視頻內(nèi)容，還適用于流媒體虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，與云服務(wù)之間傳輸數(shù)據(jù)，甚至是與在路上行駛的車輛之間傳輸數(shù)據(jù)。

　　高通最近公布了X50 5G調(diào)制解調(diào)器，利用載波聚合技術(shù)提供至多5Gbps的下行速率。這是一種先進(jìn)解決方案，可能用于未來數(shù)年的首批5G智能手機(jī)和解決方案。

　　5G不僅能向消費(fèi)者提供速度更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，還能連接數(shù)以百萬計(jì)低能耗的小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。高通面向這一市場推出了用于眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的超低能耗手機(jī)調(diào)制解調(diào)器。它們支持包括智能建筑或電器在內(nèi)的一系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不需要很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

　　提前涉足5G，將使高通不僅僅在5G智能手機(jī)，還在眾多聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品方面獲得先發(fā)優(yōu)勢。

　　物聯(lián)網(wǎng)

　　高通面向物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品不僅僅包括驍龍芯片，它還向開發(fā)者提供一系列WiFi、藍(lán)牙和手機(jī)連接產(chǎn)品。

　　高通還與芯片廠商恩智浦達(dá)成價(jià)值470億美元的收購交易。交易完成后，高通將獲得包括從晶體管到ARM微控制器在內(nèi)的一系列面向汽車和其他電子設(shè)備的集成電路技術(shù)。高通預(yù)測，到2020年，將有多達(dá)250億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上。

　　在物聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)和汽車領(lǐng)域，高通將提供集成解決方案，加快產(chǎn)品開發(fā)周期。這一點(diǎn)體現(xiàn)在高通推出越來越多的開發(fā)板方面。

　　高通將使其芯片處于新興的消費(fèi)和技術(shù)潮流前沿，但這也存在風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)仍然沒有成為主流，許多客戶不認(rèn)可虛擬現(xiàn)實(shí)的成本和好處——更不要說谷歌眼鏡等失敗的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目，一種風(fēng)險(xiǎn)是，更簡單和更專業(yè)化的芯片能在移動(dòng)領(lǐng)域獲得優(yōu)勢。

　　如果高通押對注了，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車成為消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域的新明星，它將遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他芯片廠商。