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原來AI手機(jī)是被CPU卡了脖子

量子位整合編輯：太平洋科技發(fā)布于：2024-10-24 16:30

沒錯(cuò)，就是CPU——Central Processing Unit，中央處理器。

自從ChatGPT點(diǎn)燃了生成式AI浪潮，全球進(jìn)入大模型對各行各業(yè)的重寫重塑時(shí)期，一度喊得最兇、最受期待、也跟所有人體驗(yàn)切身相關(guān)的智能手機(jī)，進(jìn)展多少有點(diǎn)差強(qiáng)人意。

不能說毫無進(jìn)展，只能說概念多一些，表面功夫多一些，真正的智能化體驗(yàn)還不夠——至少一個(gè)能多說點(diǎn)話的語音助手，也無法帶來體驗(yàn)質(zhì)變。

但就在高通驍龍峰會(huì)的現(xiàn)場，這種“卡脖子”的罪魁禍?zhǔn)妆徽业搅恕狢PU。

注意，不是GPU、不是NPU，核心還是CPU。

中央處理器不夠強(qiáng)，中央處理器不夠符合AI手機(jī)要求，中央處理器需要來個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

于是，高通做了兩件事：

第一，把桌面級CPU，放進(jìn)手機(jī)芯片里。

第二，自己下場自研了CPU。

這也讓高通補(bǔ)齊了終端SoC的最后一塊拼圖，因?yàn)楦缰埃咄ㄏ然ù罅庾匝辛薌PU，然后又在AI浪潮中推出了自研NPU。

實(shí)際上，高通對CPU的虎視眈眈并非毫無征兆，在2023驍龍峰會(huì)上，高通就發(fā)布了面向PC的芯片平臺(tái)驍龍X Elite，其中核心就是自研的Oryon CPU，然后宣布加冕性能最強(qiáng)Windows PC。

現(xiàn)在，一年之后，第二代Oryon CPU發(fā)布，PC級性能，首次進(jìn)入安卓手機(jī)。

AI手機(jī)第一波應(yīng)用也隨之而來，用戶過去通過APP來獲得手機(jī)體驗(yàn)的習(xí)慣和時(shí)代，面臨危機(jī)。

安卓性能新王驍龍8至尊版：桌面級CPU進(jìn)入手機(jī)

第二代3nm工藝，名如其芯。

高通這次在芯片命名上，直接冠以“至尊版”，并且宣稱：這是迄今為止高通最強(qiáng)大且全球速度最快的移動(dòng)端系統(tǒng)級芯片。

也意味著安卓手機(jī)，即將在驍龍8至尊版的加持下，迎來全新的性能和體驗(yàn)跨越。

性能提升方面：

CPU單核性能提升45%，多核提升45%，瀏覽器性能提升62%；

GPU性能提升了40%，光線追蹤性能提升35%；

NPU驅(qū)動(dòng)的AI能力上，可以完成70+Tokens每秒、4K上下文的生成能力；

而且性能提升的另一面，則是功耗的降低——

CPU功耗降低了45%，GPU功耗降低了27%，AI每瓦性能降低45%，整體SoC功耗降低了40%。

這種性能和功耗的顯著性改變，高通對原因直言不諱：

自研CPU帶來的變化。

高通方面稱，繼年初完成自研CPU在PC的首次亮相后，現(xiàn)在把第二代自研CPU帶入到了手機(jī)，即把桌面級CPU的性能和手機(jī)級的功耗實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。

實(shí)際上，作為手機(jī)領(lǐng)域的“老法師”，高通在借助第一代自研CPU殺入PC市場時(shí)，電池續(xù)航和功耗上的整體控制，就在一眾老牌PC玩家里顯示出獨(dú)特性。拳打英特爾，腳踢AMD……發(fā)布會(huì)上跑分對比，數(shù)據(jù)堪稱炸眼。

所以高通自研CPU帶來如此性能提升背后，核心架構(gòu)原因是什么？

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場，從這樣幾方面做了揭示——

第一，重構(gòu)了整個(gè)架構(gòu)。

最核心的是超級內(nèi)核的設(shè)計(jì)，專為移動(dòng)端優(yōu)化，超級內(nèi)核的主頻高達(dá)4.32GHz。然后還引入了6個(gè)性能內(nèi)核，每個(gè)性能內(nèi)核都經(jīng)過調(diào)優(yōu)，負(fù)責(zé)運(yùn)行最密集型的應(yīng)用程序，用亂序性能內(nèi)核取代了傳統(tǒng)的效率內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了效率和能耗的既要又要。

第二，最大緩存的內(nèi)存架構(gòu)調(diào)整。

通過采用最大的緩存來增強(qiáng)每一個(gè)CPU叢集——每個(gè)叢集都擁有12MB的二級緩存，總計(jì)24MB緊密耦合的專用緩存，這也是移動(dòng)領(lǐng)域最大的緩存。

另外考慮到生成式AI高度依賴內(nèi)存，驍龍8至尊版還配備了目前最高速的LPDDR5內(nèi)存。

而對多任務(wù)處理單元——CPU的架構(gòu)重構(gòu)后，高通Oyron CPU在同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用的工作中，負(fù)責(zé)啟動(dòng)所有AI工作負(fù)載，處理繁重負(fù)載任務(wù)，讓AI引擎的其他組件可以專注于特定的AI任務(wù)。

就像交響樂團(tuán)中的指揮官，或者廚房中的主廚角色。

所以高通驍龍8至尊版的秘訣無他，全靠CPU的改變。

當(dāng)然，CPU的架構(gòu)之外，AI專用的NPU也有提升。

高通這次提升了所有加速器內(nèi)核的吞吐量，實(shí)現(xiàn)更快的AI推理性能，還為標(biāo)量和向量加速器增加了更多內(nèi)核，滿足日益增長的生成式AI運(yùn)算需求，尤其是面向大語言模型(LLM)和大視覺模型(LVM)的需求。

在上一代芯片中，高通就搭載全球首個(gè)端側(cè)Stable Diffusion，實(shí)現(xiàn)了端側(cè)文生圖的能力，而這一次則把生成的速度提升到了70 tokens/s，提升了100%。

而GPU，性能提升了40%，并且借助CPU帶來的復(fù)雜負(fù)載能力的優(yōu)化，讓幀率和功耗都得到了優(yōu)化。

GPU的改變，最直接受益的就是手機(jī)游戲體驗(yàn)。

總而言之，在過去數(shù)年，高通驍龍的每一代旗艦芯片，在GPU和NPU上的革新會(huì)更矚目，而CPU在AI時(shí)代開始后，并不是sexy的那一個(gè)。但或許是實(shí)踐帶來的反饋，高通瞄準(zhǔn)CPU帶來的質(zhì)變，讓這次安卓旗艦芯片的變革，完全成了CPU的主角戲。

怎么說呢？就像一支足球隊(duì)，之前每年主要在鋒線和后衛(wèi)線補(bǔ)強(qiáng)，今年則換了主教練，而且效果立竿見影。

不存在對高通驍龍贊助的曼聯(lián)足球隊(duì)有任何建議。

安卓旗艦會(huì)有怎樣新體驗(yàn)？

后臺(tái)芯片變了，臺(tái)前的手機(jī)體驗(yàn)自然也會(huì)跟著改變，而且這才是跟所有人息息相關(guān)的。

歸納起來，大概有如下幾個(gè)：

第一，更全能的AI助手。

不是一個(gè)增強(qiáng)版的語音助手，而是一個(gè)能夠感知、理解、執(zhí)行和交互的多模態(tài)生成式人工智能，更具體來說，GPT-4o裝進(jìn)手機(jī)，一個(gè)手機(jī)版的Her。

以前是能聽能說，現(xiàn)在則是能看能理解能執(zhí)行。

比如手機(jī)端錄音然后速記并整理紀(jì)要，可以一氣呵成。再比如美國人很在意的賬單AA計(jì)算和小費(fèi)結(jié)算——攝像頭或者拍照一下，AI就能給出結(jié)果——但這個(gè)用例僅在美國引發(fā)了共鳴，這種能力在算數(shù)基礎(chǔ)強(qiáng)悍的太平洋西岸沒有市場，在東三省更是“看不起誰呢”。

更重要的是AI Agent即將成為AI手機(jī)的兵家必爭之器。什么是AI Agent？簡單類比就是手機(jī)里的“賈維斯”，能夠幫你一句話點(diǎn)外賣、一句話完成各種跨App應(yīng)用的調(diào)度……打破移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)至今的App與App之間割裂的現(xiàn)狀。

既得利益要被顛覆重構(gòu)了。

第二，手機(jī)游戲體驗(yàn)。

既然桌面級CPU已經(jīng)裝進(jìn)了手機(jī)，那桌面級游戲體驗(yàn)不也得跟隨而來？大制作的游戲或許還需要時(shí)間，但體驗(yàn)已經(jīng)在改變。在驍龍8至尊版上，開始允許開發(fā)者創(chuàng)建電影級3D環(huán)境游戲，實(shí)現(xiàn)3A大作的視覺效果，并且追光等明顯體驗(yàn)上，也會(huì)有直接改變。

網(wǎng)易已經(jīng)第一時(shí)間官宣和高通合作優(yōu)化《永劫無間》手游，并且首次將18億參數(shù)的大語言模型引入智能手機(jī)，打造全新端到端的AI隊(duì)友功能。

第三，照片和視頻體驗(yàn)。

整體觀感是對光應(yīng)對更自如，圖像和視頻之前更多后期才能做的事情實(shí)時(shí)就能做。

比如利用NPU識別光線條件并進(jìn)行修圖，即使在不好的光線條件下，也能拍出自然的皮膚和天空色調(diào)。

還有實(shí)時(shí)AI補(bǔ)光，在視頻通話或直播時(shí)，可以添加一個(gè)虛擬的可移動(dòng)光源，映射臉部輪廓，改善背光情況。

以及視頻魔法消除，在視頻中選擇需要擦除的對象，視頻對象消除功能可以將其消除，而無需將視頻上傳到云端，即更通俗所說的實(shí)時(shí)P視頻。

這也是繼去年可以拍照P掉不相關(guān)主體后，能力延伸到了視頻。

另外，ISP吞吐量提升到每秒43億像素，支持三個(gè)4800萬像素圖像傳感器同時(shí)進(jìn)行30fps視頻拍攝。NPU還能直接訪問ISP上的原始RAW傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對4K 60fps視頻的實(shí)時(shí)AI輔助增強(qiáng)。

除了上述感知最強(qiáng)烈的體驗(yàn)，這次驍龍8至尊版上機(jī)后，在動(dòng)態(tài)物體追蹤、游戲功耗等體驗(yàn)上，應(yīng)該也會(huì)給用戶帶來明顯感知。

概括起來一句話：安卓旗艦，相比上一代確實(shí)有了換機(jī)的諸多賣點(diǎn)。

這種緊迫性，已經(jīng)直接轉(zhuǎn)換為手機(jī)廠商的發(fā)布會(huì)緊迫性了。

就在高通驍龍8至尊版發(fā)布后，榮耀、小米、一加等合作手機(jī)廠商，將在一周內(nèi)緊鑼密鼓召開新品發(fā)布會(huì)，首發(fā)驍龍8至尊版。

八仙過海各顯神通，也可以對比觀照不同的手機(jī)廠商，如何結(jié)合自身的優(yōu)勢，在同一款芯片底座上，打造出差異化體驗(yàn)了。

高通驍龍8至尊版帶來的影響？

有意思的是，就在高通終結(jié)了對驍龍旗艦芯片的過去命名方式后，驍龍8至尊版也展現(xiàn)著全新的起點(diǎn)。

一個(gè)面向AI的起點(diǎn)。

手機(jī)自然是重中之重，但汽車這樣的大號終端，也被一以貫之的“至尊版”加持。

在本次驍龍峰會(huì)新發(fā)布全部結(jié)束后，驍龍至尊版系列，已經(jīng)打通了PC、手機(jī)和汽車——而且汽車還是座艙和駕駛一體。

這算是高通面向AI時(shí)代作出的一種回應(yīng)，找到了自己的生態(tài)位和AI戰(zhàn)略推進(jìn)方式，全棧的芯片處理器能力、完整的開發(fā)堆棧、更具規(guī)模的終端品類及市場。

如果在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，高通驍龍占據(jù)的是手機(jī)這個(gè)終端，那AI時(shí)代里，高通驍龍的雄心則是所有終端和邊緣端，PC、手機(jī)、汽車……機(jī)器人。

加上高通在通信連接和計(jì)算方面的積累，這種在端側(cè)展現(xiàn)的AI優(yōu)勢和潛力，相當(dāng)明顯。

當(dāng)然，驍龍至尊版系列，最震撼的沖擊莫過于自研Oryon CPU。

AI狂飆突進(jìn)以來，先是GPU重新審視，然后AI專用的NPU異軍突起，但計(jì)算核心中樞CPU，鮮有人關(guān)注，甚至覺得已不在是時(shí)代中心。

然而問渠那得清如許，為有源頭活水來。真正在源頭和一線實(shí)踐的高通，率先洞藏了AI底層的“瓶頸”所在，率先為交響樂團(tuán)換了指揮官、為中央廚房換了主廚、為球隊(duì)換了主教練，然后發(fā)現(xiàn)整體效果變革立竿見影。

這種洞藏，也讓諸多行業(yè)傳聞變得有據(jù)可循或者邏輯可證。

一是高通對英特爾的并購傳聞。要論CPU，沒人能比CPU的發(fā)明者更有實(shí)力了。

二是就在第二代Oryon CPU大張旗鼓發(fā)布后，Arm對外劇透要取消對高通的授權(quán)……這種傳聞可謂一石激起千層浪，因?yàn)檎歉咄ǔ删土薃rm，讓Arm真正贏在了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

從另一個(gè)角度看，或許高通自研Oryon CPU，動(dòng)到了Arm的根基，而且影響巨大。

如果高通自研Oryon CPU能帶來如此巨大的改變，是不是接下來會(huì)引發(fā)CPU自研的潮流？

Arm的技術(shù)根本、商業(yè)模式，面臨基礎(chǔ)性動(dòng)搖。

但這些都是產(chǎn)業(yè)和巨頭之間的影響，對于最廣大的用戶來說，更直接的變革在于驍龍8至尊版發(fā)布現(xiàn)場，被反復(fù)探討的未來。

在此之前，用戶通過App來使用手機(jī)，通過App來實(shí)現(xiàn)各種移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的滿足。

但AI加持之下，AI Agent如果可以代替用戶在App之間完成任務(wù)執(zhí)行，則意味著用戶通過AI或AI Agent就能使用手機(jī)了，App所承載的服務(wù)，還需要在前端展現(xiàn)嗎？如果用戶不再點(diǎn)擊App，或者說App與App之間的隔墻被AI打破，那接下來還會(huì)有App之間的區(qū)別嗎？

高通總裁克里斯蒂諾·阿蒙就給出了他的認(rèn)知——

不要再問超級App了，不要再問誰會(huì)是AI時(shí)代的killer App了，可能不止一個(gè)兩個(gè)，可能會(huì)成千上萬，每一個(gè)都是超級App。

但高通總裁這樣的邏輯推演，換個(gè)角度則細(xì)思極恐——那App還重要嗎？

從今往前的App是因?yàn)槿藖砜磥碛�，從AI往后則是AI來調(diào)度來使用，那以終為始推導(dǎo)，當(dāng)前的App形態(tài)，是否面臨改變？

本文來源：量子位

AI手機(jī) CPU 性能提升

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