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联发科推最强手机芯片Heilo P90,主打AI性能,研发投入翻3倍
AI芯片 - 智东西人工智能芯片系列报道 人工智能 移动终端2018/12/13

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 轩窗

智东西12月13日报道,联发科今日在深圳正式发布Helio P90系统单芯片,主打AI性能,内置升级版AI引擎APU 2.0,其中增加了独立的AI加速模块。联发科表示,Helio P90的运算性能比Helio P60和Helio P70提高了4倍,高达1127GMACs(2.25TOPs),功耗整体降低50%。

Helio P90的性能主要体现在四个方面:AI算力升级、拍照体验升级、CPU/GPU升级核通信功能升级。其中,AI算力升级核拍照体验升级是Helio P90的两个最突出的看点。同时,第一批搭载Helio P90的产品将会在明年第一季度面世。

一、主打AI性能的Helio P90

Helio P90采用八核架构,集成了两个ARM A75处理器,工作主频2.2GHz,与6个A55处理器,工作主频2.0GHz,同时搭载Imagination的PowerVR GM 9446 GPU。

联发科无线通讯事业部产品总监李彦辑表示,边缘AI计算必须兼顾AI运算能力、低功耗设计和记忆体带宽需求优化,这些也构成了边缘AI处理单元设计的调整。

Helio P90采用多核多线程来处理AI任务,其中对APU进行了重要升级,可以在降低了数据负载的同时,也降低了功耗。

Helio P90的AI运算能力超过了1.1T MACs,和APU1.0相比提升了4倍,但功耗比APU1.0降低了50%。Helio P90还可以同时支持INT8和FP16格式的定点与浮点运算,对带宽需求也降低了50%。

联发科推最强手机芯片Heilo P90,主打AI性能,研发投入翻3倍

现场,联发科还展示了在三个典型算法上,Helio P90与刚推出的高通855和华为海思麒麟980的比较,并展示了最近苏黎世联邦理工学院开发了的AI Benchmark跑分测评结果(AI Benchmark.com),在这份测评中Helio P90以25646碾压高通骁龙855和华为麒麟980。

此外,Helio P90还支持4G SIM卡双VoLTE,Cat-12(DL)/Cat-13(UL) LTE网络标准,保证最佳网络通话质量。同时还支持4×4 MIMO和256QAW,集成了2×2 802.11ac和蓝牙5.0,在人员稠密的地区也能保障较好的数据吞吐量和网络覆盖。

二、终端AI计算平台NeuroPilot升级

APU 2.0还被集成到了NeuroPilot 2.0平台上。

联发科推最强手机芯片Heilo P90,主打AI性能,研发投入翻3倍

NeuroPilot v2.0是一个全集成的终端AI计算平台,集成了GPU/CPU/APU、4G Modem、WiFi、BT、摄像头和多媒体引擎。并且NeuroPilot v2.0将支持主流的DNN网络框架,可开发Face ID、人像美化、场景识别、手势识别、语音识别和Benchmark技术。此外,它还兼容了安卓P版本系统的39个API,以及联发科自家的API。

NeuroPilot SDK除了可以兼容谷歌Andriod Neural Networks API的平台,还提供完整的开发工具,为开发商及设备商充分利用TensorFlow TF Lite Caffe Caffe2等业界常用框架,并开发了开放型平台。

三、P90支持下的手机应用

Helio P90在ISP架构做了大幅度进化,可以支持三个摄像头无缝切换,同时支持4800万、800万摄像头和一颗1600万广角摄像头,帧率高达30帧,实现零延时拍照。

升级后的三重ISP能够处理14位的RAW和10位YUV,在全新的ISP-AI引擎加持下,能够在弱光和运动条件下实时准确检测人脸和场景。

在APU 2.0的加持下,Helio P90可以实现更丰富的手机应用:多人姿态识别、3D人体姿态识别、实时多物体识别等。

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联发科也在现场搭建了展台进行了展示。

其中,手机端的实时3D人体姿态识别较为特殊,其最大的亮点是不需要使用3D摄像头来成像,具体过程如下:

利用APU对2D图像进行每秒30帧的人体姿态识别,然后继续在APU的加持下将2D模型转化成3D模型,整个过程中仍然保持每秒30帧的帧率,由CPU/GPU来进行实时的3D Avator的图象绘制,最终在CPU和蓝牙的配合下实现对3D机器人的实时操控。

李彦辑表示其难点在于在检测后进行3D图像的转换,同时他也说到这项技术可用于开发VR/AR等体感游戏,如健身教练、3D试衣间等应用。

联发科推最强手机芯片Heilo P90,主打AI性能,研发投入翻3倍

值得一提的是,Helio P90在AI拍照上做了非常多的优化,比如在应用方面有AI人脸侦测引擎、AI降噪、AI深度图等。

AI人脸侦测引擎可以支持人脸识别、性别识别和人脸的动向识别。对于较难识别的侧脸、歪头、转头、强背光、远距离人脸、动态模糊人脸等情况都进行了针对性的模型构建。

AI降噪则以AI模型学习模拟大感光元件拍照效果,适用于超低光源环境。采用14-bit的高动态范围ISP,能够保持更多原始影像细节,对原本的图像颜色信息也进行了优化处理。比如,暗光拍照、长曝光图片还原等。

AI深度图指的是在图像处理方面,常需要对图片不同物体进行切割处理,其中边缘部分最为考验算法的精度。景深控制也是近年来最常见的拍照应用。在图像分割方面,Helio P90针对切边部分和远近信息进行了针对性的优化。

四、P90研发成本上涨3~5倍

联发科推最强手机芯片Heilo P90,主打AI性能,研发投入翻3倍

会后智东西参与了对联发科总经理陈冠州、联发科资深副总经理兼技术长周渔君和联发科无线通信事业部总经理李宗霖的专访。

当智东西问到,在研发成本方面,与上一代P60和P70相比P90成本研发上张了多少时,陈冠州表示与上一代相比,P90的研发成本上涨了3~5倍。

对于如何在实现高运算力的同时实现低功耗,周渔君表示,手机平台本身是一个资源有限的平台,因此在P90上做了针对性的架构调整,使芯片在一个任务接着执行另一个任务时更紧密,不出现空档,利用率增高。同时,联发科在平台和算法的配合上,做了更多的优化,针对常用的神经网络做了特殊的设计,将搬运做得更精简。

在软件方面,李宗霖表示NeuroPilot目的是让开发者更容易进行应用开发。开发商不用因为硬件的转换,可以容易转到NeuroPilot平台上。同时,NeuroPilot为开发商提供工具,操作简单地进行应用的优化。

关于5G芯片研发方面,陈冠州表示,2019年会做好平台建设和运营商调试,据此来制定联发科的5G产品,并预计在2020年下半年联发科的手机5G芯片将进行量产。

结语:AI算力将全面下放到智能终端

临近年底,AI芯片掀起了又一个高潮。高通骁龙855正式亮相,联发科也带来了其年度重磅的旗舰芯片P90,就此手机芯片领域的几个核心玩家高通、苹果、华为、联发科都已在AI芯片领域纷纷落座。

从今天发布会的情况来看,联发科虽然在AI芯片领域起步较晚,但凭借着在芯片IP上积累的优势,正在进行追赶。

而随着联发科新一代AI芯片发布,智能手机将有可能迎来AI计算力在中低端机型的进一步下放,智能手机在AI芯片上竞争也将上升为在功耗和AI应用上的竞争。与此同时,随着老牌芯片厂商在AI芯片上的觉醒,芯片创业公司的压力将进一步加大。

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