高通第五代 AI Engine，旗艦手機智慧化體驗的基石

不知不覺 2020 年已經接近尾聲，過去一年的智能手機市場和往年一樣是熱火朝天，有一個明顯的特點是各大手機廠商越來越重視高端旗艦產品，從年初三星 Galaxy S20 全球首發(fā)高通最新的旗艦移動平臺驍龍 865 開始，隨后是小米 10 系列、小米 10 Pro 至尊紀念版、一加 8 Pro、Find X2 Pro、iQOO Neo 3…… 旗艦之上還有至尊旗艦，各種賣點各種花樣層出不窮。

在這些旗艦手機身上，廠商們也更加重視差異化的競爭，例如有主打發(fā)燒性能的游戲手機，有死磕頂級拍照的影像手機，還有主打美觀顏值和系統(tǒng)交互的 “小而美”機型，而在這諸多的看點中，我們經常聽到的一個詞是 AI。性能需要 AI，拍照需要 AI，系統(tǒng)交互也需要 AI，如今 AI 已經融入到智能手機的方方面面，而智能手機的這些 AI，往往又和一個角色分不開，那就是驍龍 865 移動平臺。

也許過去，我們總是認為，作為旗艦手機標配的驍龍移動平臺是以強勁的性能為手機帶來優(yōu)質的使用體驗，而現(xiàn)在，我們需要改觀了，以驍龍 865 移動平臺為例，在性能之上，強大的 AI 能力會將智能手機的體驗帶到更頂級的層次。

今天我們就來盤一盤，驍龍 865 移動平臺是怎樣通過 AI 能力賦能一眾旗艦手機的。

第五代 AI Engine，旗艦手機智慧化體驗的基石

在盤點各種智能手機之前，我們需要先對高通驍龍 865 移動平臺的 AI 能力有一個詳細的了解。

眾所周知，驍龍移動平臺的 AI 能力主要通過高通自家的人工智能引擎 AI Engine 展現(xiàn)，而在驍龍 865 上，則是第五代 AI Engine。

我們知道，AI 運算和傳統(tǒng) CPU、GPU 負責的整數(shù)、浮點運算屬于不同類型的運算，CPU、GPU 自己很難搞定，因此需要專門針對 AI 運算的功能模塊。這個功能模塊可以是專門的 AI 芯片，也可以是一種整合 CPU、GPU 等運算資源的功能機制，讓 SoC 更適合處理 AI 運算，而高通的 AI Engine 屬于后者。

高通在傳統(tǒng) CPU 和 GPU 的基礎上，加入了一枚更適合處理 AI 運算內容的 Hexagon 向量處理器，而 AI Engine 的工作主要就是協(xié)調好 CPU、GPU 和 DSP（Hexagon 處理器）三種核心的工作內容。

CPU、GPU 和 DSP（Hexagon 處理器）這三種核心各自擅長不同的運算，其中，CPU 擅長邏輯控制與串行運算，GPU 擅長大規(guī)模的并行運算，而 DSP 中的 Hexagon 張量加速器特別擅長高開銷等級的矩陣乘法運算。

AI 運算需要融合傳統(tǒng)的高性能串行計算和新興的并行運算，在智能手機這種移動終端中也包含大規(guī)模的乘法運算，所以高通驍龍這種異構運算的思路非常契合深度學習的運算需求。

具體到驍龍 865 的第五代 AI Engine 上，它由 Kryo 585 CPU、Adreno 650 GPU、新一代 Hexagon 處理器、ISP、高通傳感器中樞（Sensing Hub）、安全處理單元、調制解調器，甚至 Quick Charge 等模塊組成，在他們的支持下，第五代 AI Engine 的 AI 能力才能實現(xiàn)大躍進。

其中，驍龍 865 的 Kryo 585 CPU 的性能相比上代提升了 25%，能效提升 25%，而 Adreno 650GPU 的性能相比上一代也提升了 25%，能效提升了 35%；新一代張量加速器 Hexago 的 TOPS 性能是前代張量加速器的 4 倍，運行能效提升 35%。

綜合起來，驍龍 865 移動平臺的第五代 AI Engine 的 AI 性能相比上一代提升了 2 倍多，具體到體運算力上，可以達到 15TOPS，也就是每秒 15 萬億次運算的水平。

不僅如此，在第五代 AI Engine 中，傳感器中樞讓終端能夠以極低功耗感知周圍情境，高精度語音偵測確保語音助手能夠清晰準確地接受用戶指令，而增強的始終開啟的傳感器和智能聲音識別進一步將情境感知 AI 提升至全新水平。

此外，它還支持深度學習帶寬壓縮技術，可以實現(xiàn)高達 50% 壓縮比的無損壓縮，配合全新 LPDDR5 所帶來的 30% 的帶寬提升，可以進一步 AI 處理能力。

可見，驍龍 865 的第五代 AI Engine 擁有強大的 AI 能力，這種 AI 運算能力是它能夠在游戲、拍照、交互等領域助力各大旗艦手機提升體驗的基礎。

游戲性能，不僅僅是更流暢

這兩年游戲手機的熱度持續(xù)不減，很多手機品牌都開辟了自家的游戲手機產品線，2020 年游戲手機仍然火熱，像騰訊黑鯊游戲手機 3、努比亞紅魔 5G、vivo NEX 3S、iQOO Neo 3、拯救者電競手機 Pro、ROG 游戲手機 3 等。

在這些游戲手機中，驍龍 865 第五代 AI Engine 通過智能調度 SoC 中 CPU、GPU 和 DSP 等模塊的 AI 運算資源，一方面可以極大提高游戲手機運行游戲的流暢性體驗，另一方面還可以為游戲手機帶來一些獨家的功能體驗。

在游戲流暢性方面，IT之家以努比亞紅魔 5G 手機為例，在最高畫質下玩 10 分鐘的《和平精英》，游戲過程絲滑流暢，測得平均幀率為 59.7fps。

再看游戲運行時 CPU、GPU 的調度情況，無論是 CPU 的各個核心，還是 GPU 的性能輸出，都很有規(guī)律且保持穩(wěn)定，這就是基于第五代 AI Engine 對兩者性能實時、合理的分配實現(xiàn)的，體現(xiàn)在結果上，就是游戲運行時的始終平穩(wěn)、流暢。

iQOO Neo 3 手機測試了《和平精英》90 幀 + HDR 畫質的運行狀況，游戲時長仍然為 10 分鐘，從結果看，Neo3 的平均幀率達到了 89.5FPS，可見驍龍 865 第五代 AI Engine 為游戲手機帶來的流暢性體驗上限還是比較高的。

除了流暢性體驗，驍龍 865 的第五代 AI Engine 還可以輔助游戲手機實現(xiàn)一些獨特的功能，例如努比亞紅魔 5G 手機的游戲插幀，就是很有意思的功能。

游戲插幀在紅魔 5G 手機上叫做 Touch Choreographer 游戲插幀算法，IT之家以《巔峰戰(zhàn)艦》這款游戲為例進行了體驗。紅魔 5G 的屏幕刷新率可以高達 144Hz，因此游戲插幀也可以插到 144fps。游戲過程中的平均幀率可以達到 141.5fps，從幀率變化的圖上，我們可以看到 AI Engine 不停嘗試調節(jié)游戲幀率的過程，當幀率下滑時，立刻能夠補上去，實際的游戲效果也是非常順滑。

影像能力，讓攝像頭成為手機的智慧之眼

說到影像，絕對是這兩年智能手機上的 “明星功能”，是各大手機廠商都在費盡心思打磨的功能點，而在大家打磨自家旗艦手機的拍照效果和體驗時，驍龍 865 的第五代 AI Engine 無疑是他們可以利用的一大 “工具”。

從原理上講，第五代 AI Engine 對手機影像能力的提升，主要是作用于 Spectra 480 ISP 對圖像數(shù)字信息進行去除噪點、高光抑制、暗光補償?shù)忍幚淼倪^程以及后續(xù)更多優(yōu)化算法處理的過程。

圖像視頻信息處理計算復雜度極高，但 AI 中的卷積神經網絡恰恰擅長這樣的信息處理，更重要的是，它不僅是提高拍照的水平，還能實現(xiàn)很多智能的相機應用，例如人臉解鎖、拍照場景優(yōu)化、智慧美顏、拍照翻譯、拍照背景虛化等。

2020 年有很多影像能力出色的旗艦手機，例如小米 10 至尊紀念版、魅族 17、OPPO Find X2、OPPO Reno4 Pro 等等。

以小米 10 至尊紀念版為例，這款手機支持一項雙原生 ISO Fusion 技術，這項技術可以同時拍攝兩張低原生 ISO 圖像和高原生 ISO 圖像，然后彼此融合成一張高動態(tài)范圍照片，這個技術實現(xiàn)時對運算的要求比較大，基于驍龍 865 的第五代 AI Engine，則可以很好地完成。

夜晚光線不足時，小米 10 至尊紀念版拍攝的樣張畫面也足夠通透、亮度充足，畫面純凈度也很高，而打開夜景模式后，高光控制更加優(yōu)秀，可以呈現(xiàn)出了一流的夜拍動態(tài)范圍表現(xiàn)，可見高通第五代 AI Engine 在輔助成像算法計算方面強大的能力。

除了小米 10 至尊紀念版，OPPO Reno 4 Pro 也是一款擁有出色拍照表現(xiàn)的手機，我們直接以考驗更嚴苛的夜間拍照來舉例。

拍照成像之外，旗艦手機們利用驍龍 865 的第五代 AI Engine 還可以實現(xiàn)更多智慧化的功能。例如拍照翻譯。我們還是用 OPPO Reno4 Pro 來介紹，在 Reno4 Pro 中喚醒語音助手小布，然后對她說 “幫我翻譯”，就可以直接調出攝像頭進行拍照翻譯。

還有 AI 快速識別物體，也是手機通過第五代 AI Engine 的計算機視覺能力來進行的，IT之家也用 Reno4 Pro 嘗試識別了物體，速度和準確度都很高。

系統(tǒng)交互及其他 AI 能力，全面提升智慧體驗

正如前文所說，驍龍 865 的第五代 AI Engine 對于旗艦手機的體驗升級是方方面面的，游戲、性能和影像是其中比較高頻的應用，而在日常生活中，我們需要用到 AI 的地方還有很多，旗艦手機能利用第五代 AI Engine 做的事也還有很多，這些事融合在各家手機品牌的系統(tǒng)中，成為定義這些手機的標簽之一。

例如在 vivo NEX 3S 手機中，有一款《翻譯機》自帶應用，這個應用就利用第五代 AI Engine 作出了語音實時翻譯的功能。

大家可以看下面這段測試：

實時翻譯需要智能手機在極短的時間里快速處理大量的語音信息，并通過 AI 能力理解語義，對手機 AI 能力的挑戰(zhàn)是很高的。通過測試可以看到，vivo NEX 3S 的確可以將一段英語的朗讀內容實時地翻譯成中文，翻譯的結果也能夠讓人滿意，盡管難免有局部不準確的地方，但至少可以讓人看懂這段語音講了什么內容。

還有 OPPO Find X2 Pro 上的 Motion Clear 視頻動態(tài)補幀功能，這個功能可以把我們平時看的 24 幀、30 幀的視頻優(yōu)化到 60 幀甚至 120 幀，從而讓我們看到的視頻畫面更接近人眼現(xiàn)實中看到的畫面，增強視頻的逼真度。

評測 OPPO Find X2 Pro 時就體驗過這個功能，特別是在一些動畫片和體育節(jié)目中，經過 Motion Clear 視頻動態(tài)補幀優(yōu)化后的視頻明顯看起來比普通的視頻更加真實、流暢。

在原生 24 幀的視頻中進行補幀，需要對視頻的畫面進行快速實時的分析，然后確定如何添加幀數(shù)，這同樣對 AI 的運算性能是巨大的考驗，Motion Clear 動態(tài)補幀之所以能實現(xiàn)，也是因為驍龍 865 第五代 AI Engine 的運算性能達到了補幀的要求。

最后還有一個比較有意思的應用，就是在魅族 17 Pro 手機 Flyme 8 系統(tǒng)中的 Aicy 識曲功能。平時我們看視頻時經常會遇到不少好聽的背景音樂，但又不知道叫什么名字，有兩臺手機的還好，打開音樂軟件用 “聽音識曲”功能搜索，但隨身攜帶兩臺手機的小伙伴畢竟是少數(shù)，更多時候，是那些好聽的歌曲帶著遺憾與你之擦肩而過。

而魅族的 Aicy 識曲則利用 AI 的能力，在一臺手機中做到了聽歌識曲，你只要長按抖音 / 快手短視頻觸發(fā)小窗打開音樂 App（如 QQ 音樂 / 酷狗音樂 / 網易云音樂），就能輕松獲取流行 BGM。

結語

在 AI 技術如火如荼的今天，手機越來越聰明，越來越智能，無疑是大勢所趨。但是仔細思考，如何讓手機更加聰明，卻不是一件輕易的事，需要底層芯片和技術提供商、終端廠商以及應用生態(tài)的聯(lián)合，才能做到。

而高通基于驍龍移動平臺的 AI Engine 相當于為 “手機更加聰明”提供了一個可能性，它是驍龍手機的 AI 運算之源，利用強勁的 AI 算力，終端廠商和應用生態(tài)的企業(yè)才能構造出更多的 AI 功能和應用，就像上文介紹的，眾多旗艦終端利用第五代 AI Engine 揮灑創(chuàng)意，作出了很多非常實用且有創(chuàng)意的功能，相信未來隨著驍龍人工智能引擎算力的增強，這些終端和功能會逐漸構筑成一個全場景的智慧體系，徹底改變我們的生活。
責任編輯:pj