手機SOC的AI究竟有什麼用?

時間 2021-05-11 20:02:18

1樓:秦旋

手機SOC的AI說白了就是個計算加速器,通過大量並行的乘累加單元來加速各種網路常見的乘累加運算,獲得極高計算效能(相比CPU)的同時保持更低的功耗。

手機上的AI能幹什麼,取決於網路能幹什麼。至於網路能幹什麼,就很多了。

目前常見的比如人臉識別,跌到檢測,影象分類,摳圖,等等等等。

2樓:Power FTC

SoC中所謂AI加速核其實就是針對主流的機器學習演算法所具有的一定特徵,從計算層面對其中的運算過程,通過並行化處理進行加速

那麼AI核為什麼能夠實現加速呢?

這裡就要引入一些通用計算與專用計算的概念了。傳統通用計算處理核心CPU,其執行指令過程中,雖然不同的架構有不同的方式,但都具有以下三個過程:取指、解碼、執行。

對於任意一條指令,即便起操作與上一條指令相同,只是資料不同,也同樣需要經歷這樣幾個步驟。由於通用計算需要支援很多不同的指令,因此具有極其複雜的電路結構,即便當下CPU核心普遍具有多發射/多級流水技術,也都支援SIMD操作,其能夠並行處理的資料量十分有限。換句話說,CPU太過強大不適合用來處理這種大規模、但是操作簡單的計算。

而專用晶元ASIC其內部電路結構是針對某種特定的計算方式而特製的,其電路驅動方式也由CPU的指令流驅動轉變為資料流驅動,內部電路能夠針對這種計算方式做針對性優化,晶元的吞吐率和算力對這種資料流而言,較CPU呈幾何倍數的提公升。

當然,還有一種方式就是可重構計算了。可重構計算陣列由配置流指令驅動,只要結構設計合理,對SIMD操作同樣可以具有很好的效能/效率。

再回到AI演算法。

當下所採用的AI演算法普遍基於大規模的矩陣運算,矩陣運算的特點就是運算元巨大,但其計算簡單且單一,具有十分鮮明的結構特點,因此十分適合採用脫離出傳統CPU、GPU架構的方式,採用並行化處理的方式去計算。因此在人工智慧領域,AI演算法基本上不可能在CPU上實現,絕大多數演算法的訓練都是在一些高階顯示卡以及一些基於FPGA專用的加速晶元去完成的。

因此,在手機端無法負擔如此巨大的功耗限制下,採用基於AISC思路的特殊架構,如麒麟980/990,去提公升計算效率的方案得到了普遍的採用。麒麟990達文西架構能夠支援超過300個AI運算元,能夠對很多經典、常用AI演算法實現硬體級加速。

從作業系統層面,針對AI加速核所提供的API可以被任何應用程式所使用,如題主提到的人臉識別但又不僅僅局在這個領域。AI核提供的是一種算力,任何基於人工智慧演算法的應用都能夠得到加速,如系統級的使用者習慣學習、小藝/小愛同學/Bixby等智慧型助手的學習、輸入法自動聯想、自動修圖、自動分類、AI攝影場景優化等等,都能夠通過這樣硬體級加速去提公升使用者的使用體驗。

從另一種角度去思考,AI算力也為一門尚未得到全面發展的學科:計算攝像學,提供了必要的支撐,從而使得手機攝影質量的提公升不再像傳統影像裝置一樣,僅僅停留在硬體層面,順著「底大一級壓死人」的思路去提公升效果。各種降噪演算法、運動補償演算法、摳圖演算法、邊緣優化、畫素補償演算法,甚至是小到色彩優化演算法、AI場景識別的應用、包括蘋果的Deep Fusion,都是基於這樣一種能夠提供強大的人工智慧算力的晶元去實現的。

說到這裡就必須要提一下Google去年的Pixel 3L,Pixel3雖然採用了單攝,但其憑藉出色的演算法優化,做到了在某些不依賴於焦段的場景下,優於大部分雙攝、甚至三攝手機的拍攝質量和摳圖效果。Pixel 3L在拍攝時所使用到演算法,多到連驍龍845都不足以提供支撐的程度,還在主機板額外整合了一顆加速核來提供算力支撐。和蘋果今年的三攝系統一樣,這是一種影像領域的探索與嘗試,也是一種人工智慧的深度應用,是值得敬佩和學習的。

因此,如你所見,AI核給手機帶來的不是噱頭,不是AI換臉、AI修圖,也不是像科幻電影那樣強大到成為乙個實體的存在,更重要的是帶來了一種通過機器學習去提公升使用者體驗的思路,使得手機成為你生活的幫手,而不僅僅是乙個工具。

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