智东西(公众号:zhidxcom)
文 | Lina

导语:“AI芯片”这个新鲜的概念在过去一年间逐渐走过了普及的阶段,越来越被大众所熟知。在行业走过野蛮生长,开始加速落地、加速整合的过程中,也有更多的AI芯片公司也开始走出属于自己的差异化路线。

智东西在此前AI芯片系列报道第一季之后,再次出发,进一步对AI芯片全产业链上下近百间核心企业进行差异化的深度追踪报道。此为智东西AI芯片产业系列报道第二季之一。

在2018年这仅剩的40多天时间里,手机AI芯片格局又将迎来一场翻天覆地的剧变!

两天前,三星首款搭载专用AI处理器的手机SoC芯片Exynos 9820(猎户座)正式发布。

就在昨天,高通新一版代号为8150的芯片跑分数据也惊现安兔兔平台,其跑分又飙到了36.2万的新高。

这也就意味着,全球三大手机巨头(三星、苹果、华为)的手机AI芯片现在已经全部就位,几乎只等高通新版骁龙芯片发布的一声令响,手机AI芯片大战即将全面爆发!我们几乎可以看到,2019年的手机市场将迎来一场何等壮烈的AI大战。

那么这场战役的关键玩家之一三星,为什么要在这个时候推出这款AI芯片?(尤其是在今年1月才刚刚推出上一代旗舰手机芯片)这款芯片的规格与性能几何?它又将为全球智能手机格局带来怎样的变革?本文将一一解答。

一、首次搭载NPU模块,AI性能飙升7倍

三星Exynos 9820采用了8nm LPP工艺打造,据称比其10nm工艺省电10%,相较于上一代9810芯片,9820的多核性能提高了15%,单核性能提高了20%,整体性能提高了40%。

当然,其中最受人关注的自然是新引入的NPU(Neural Processing Unit,神经网络处理单元)硬件,它专为人工智能计算处理而生。据三星表示,这颗芯片的AI处理速度比其上一代Exynos 9810芯片快了7倍。

Exynos 9820的AI性能主要提高在视觉AI处理方面,包括图像识别、人脸识别等。如无意外,我们也将在搭载Exynos 9820的手机上体验到摄像头实时AI识别、高性能AR/VR等能力。

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此外,Exynos 9820的CPU采用了“2+2+4”的大中小核*三丛集设计,包括2颗Exynos M4大核、2颗Cortex-A75中核、4颗Cortex-A55小核。

*大中小核三丛集是早年间联发科推出的设计,今年华为麒麟980芯片上也用上了这种设计思路,理论上能够更灵活地调配计算资源,节省能耗。

而在GPU方面,Exynos 9820与麒麟980一样采用了Arm的Mali-G76架构GPU,但它比麒麟980版本多了2个GPU核。与上一代相比,Exynos 9820的GPU性能提升了40%,能耗比提高了35%;最高支持4K(4096×2160)屏幕,同时支持8K 30fps或者4K 150fps视频编解码。

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▲Exynos 9820与Exynos 9810参数对比,数据来源:AnandTech

三星没有进一步透露其NPU技术的性能与参数,但如无意外该NPU技术源自三星自研。此前据韩国媒体报道,三星在2017年下半年才开始着手研发手机芯片NPU模块,2018年1月左右完成第一代NPU的研发,今年10月才完成第二代NPU的构架搭建。

更早之前,三星还投资过两家AI芯片初创公司,分别是2016年10月参投英国Graphcore创企3000万美元A轮融资、以及2017年10月参投中国深鉴科技的4000万美元A+轮融资。不过根据智东西了解,Graphcore瞄准的是云数据中心AI芯片,深鉴科技虽然有端AI芯片打造经验,但三星的NPU技术并非来自它(深鉴科技今年已被赛灵思收购)。

二、快7倍究竟是快多少?AI性能大起底

虽然没有更多数据信息,但我们可以凭借“Exynos 9820的AI处理速度比上一代快了7倍”这一数据,参考Exynos 9810芯片的AI处理能力进行一定的评判。

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▲AI Benchmark完整列表见:http://ai-benchmark.com/ranking.html,图片截至2018.11.15,名单不断更新中

根据苏黎世联邦理工学院公布的超过10000部安卓手机和芯片的AI Benchmark深度学习处理性能分数排名显示,Exynos 9810的AI处理分数约为3674。与此同时,新一代麒麟980得分为10014、麒麟970得分为6986、骁龙845得分为5583。

(为排除干扰因素,其中第二名的骁龙845被该网站注明“该SoC可能使用的一款非正式/原型设备进行测试”,没有算入评分)

而根据外媒PhoneBuff进行的两版三星Galaxy S9手机速度测评(分别搭载骁龙845、Exynos 9810)中,可以明显看到搭载骁龙845版本的三星S9在运行一系列重载游戏/应用上的处理速度要比Exynos 9810版的快上不少。


▲完整版三星S9速度测评视频(骁龙845 vs. Exynos 9810)

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▲左iPhone XS MAX,右三星Note 9

而在另一个外媒SuperSaf TV进行的“苹果iPhone XS MAX对比三星Note 9(猎户座9810版)”视频测评中,iPhone XS MAX在打开一系列重载游戏的速度上几乎始终碾压三星Note 9。

三、18年手机芯片打造经验,去年夺下全球半导体第一宝座

其实,三星的半导体业务由来已久,早在1993年,三星就已经成功跻身全球第七大半导体厂商之位,在此后的二十多年里一路稳中有进,从未跌出过全球前十。

从2017年开始,三星甚至凭借着内存芯片价格暴涨之潮,一举拿下了全球第一大半导体厂商的称号——在此前的二十多年里,英特尔从未丢掉过这一宝座。

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▲IC Insights机构发布的1993-2017F全球半导体十大厂商变迁图

三星的手机芯片也在过去18年里经历了“字母+数字”、“蜂鸟”、“Exynos”三代的变迁,初代iPhone上搭载的S5L8900芯片正是源自三星的手笔。

从2011年被改名成Exynos系列开始,三星自研的手机芯片也逐渐坐稳了全球顶尖手机芯片的行列。

由于三星手机有着“一机两芯”策略,也就是同一款手机会采用搭载高通骁龙芯片和三星Exynos芯片的两个版本,所以从Exynos 9820所透露的信息中,我们也能多少推测出骁龙新一代手机芯片的性能特征。

巧合的是,就在昨天,微博网友@肥威 发布号称高通新一代骁龙8150芯片的安兔兔跑分成绩(总分超过36.2万),安兔兔随后发文确认了这份成绩的真实性,并表示这是目前安卓平台上的最高分数,几乎逼近苹果A12的36.6万分,非常强悍。

结语:2019年,手机芯片AI战局全面打响

面对苹果和华为的“AI攻势”,安卓手机霸主三星也加快了自己的步伐。

早在今年3月,三星就曾低调推出了一款AI手机芯片Exynos 9610,这款芯片虽然没有用上NPU,但其中搭载了一个视觉处理器模块(vision image processing unit),里面由一个DSP数字信号处理器硬件和一个神经网络引擎软件组成,可用于增强手机对于人脸、物品、环境的AI识别能力。

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▲三星、苹果、华为、高通手机芯片发布时间

紧接着在11月,三星又推出了其年度旗舰芯片Exynos 9820,正式用上了NPU模块,并宣布年底将量产。然而,上一代Exynos 9810在今年1月才刚刚正式发布。(虽然三星在去年11月的新闻稿里曾提及了Exynos 9810的名字)

各大手机AI性能的天花板,往往由芯片的AI性能所决定。因此,随着Exynos 9820的推出,全球三大手机巨头(三星、苹果、华为)的手机AI芯片现在已经全部就位,几乎只等高通新版骁龙芯片发布的一声令响,一场手机AI大战即将全面爆发!

如果高通的新版7nm骁龙芯片搭载了专用AI计算模块,那么在2019年的高端手机市场里,我们可能面临着“无手机不AI芯”、“无手机不7/8nm”的境地。

在一场不可避免的手机AI全面大战中,曾经凭借NPU专用计算模块引领AI潮流的苹果与华为,可能又会与一众其他手机厂商一起,回到了同一硬件层次的起跑线上。


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