為深度學習而生：麒麟970中的NPU為何如此強大？

縱觀社會發展的歷程來看，目前人工智慧（Artificial Intelligence簡稱AI）的發展仍處於初級階段，其中感知智能以深度卷積神經網絡為代表的感知智能依賴於大數據，在視覺物體識別、語音識別和自然語言理解等方面取得了媲美人類水平的成功，具有近似人類能力的認知智能的研究，人工智慧的重要意義是對每一個行業和領域效率帶來指數級提升推動作用，但是由於技術的複雜性，發展不會一蹴而就。

特別是在智能終端上面，受限於網絡速度、處理器計算能力等等，更是尚處於幾乎是空白階段，而最近華為發布的麒麟970處理器，這是華為首個人工智慧移動計算平台，這讓智能終端具備了強大的感知能力，讓手機成為人的分身和助手成為可能，擁有了大量實時化、場景化、個性化的數據，在強勁持久的晶片處理能力支持下，終端就能具備類人的認知能力。

擁有多年工程師經歷的筆者，不得不說，華為這款麒麟970或許會開啟智慧型手機的一個新時代，如今的智能機可以說是人類的第三隻手，但是這隻手目前並不能說多麼的智能，很多時候還是被動的接受人類的指令，麒麟970作為華為第一顆移動人工智慧晶片，從余承東透露華為在研發人工智慧處理器開始，就一直備受業界關注，不光是因為人工智慧概念的火熱，更重要的是將人工智慧晶片應用在手機移動端上，這是業界的第一次探索。

那麼為什麼說麒麟970是一款真正讓智慧型手機真正「智能」起來的處理器呢？這一切的原因都在於這顆NPU，NPU的全稱是 Neural-network Processing Unit，也就是神經網絡處理單元。

關於這顆 NPU 的功能，大家可以簡單理解為專門高效地進行 AI 相關計算定製的處理器，就像 GPU 之於圖形處理相關的計算，ISP 之於成像相關的計算。

麒麟 970 的這顆 NPU FP16 性能達到了 1.92 TFLOP，差不多是麒麟 960 的 3 倍（0.6 TFLOP 左右）。

從性能上來看，使用NPU計算比使用CPU計算要高出25倍的速度，50倍的能效比——這麼大的差距，在應用層面的話儼然就是質的差別。

那麼也許就有人會問了，這麼強悍的AI計算能力，和我的智能機有什麼關係呢，其實簡單理解就是，當一款手機需要用到人工智慧方面的計算的時候，手機處理器里的NPU將造成使用體驗方面根本性的差別！其實早在去年，就有不少用戶覺得自己的手機性能過剩了，但是實際上手機性能永遠不會過剩，關鍵是看你用來做什麼，我們直接來看看應用實例。

圖：谷歌TPU

其實早在阿爾法狗和柯潔人機大戰時，人工智慧就已經展現了其強悍的實力，這屬於是典型的用雲側大數據計算來指導端側智能的應用，而麒麟970打破了端側硬體能力的瓶頸，基於雲計算的大數據，可訓練形成通用知識模型並傳遞到手機上運行，這意味著手機將具有通用知識能力。

在人機大戰中，由於谷歌TPU晶片需要進行大量複雜的運算，但可依靠大面積的晶片來實現這種運算力。

反觀智慧型手機，受限於面積、體積的因素，無很好的拓展性，並且智慧型手機也無法擁有風扇散熱以及電池續航的問題，而華為麒麟970卻可以在如此小的體積上實現大量的AI運算能力，這本身就是一個很大的挑戰。

在應用方面，我們來說個簡單的，比如圖片識別，雖然這個應用並不是第一次，華為也不是第一家，當用戶使用安卓系統暫停播放視頻時，視頻旁邊就會彈出螢幕上人物或者配樂的信息。

如果普通的智能機，在雲端圖片搜索只能依賴於網絡速度和雲側的計算能力，而麒麟970則完全可以在手機上完成，在圖像識別速度上，麒麟970達到了約2000張/分鐘，iPhone 7 Plus是487張/分鐘，三星S8是95張/分鐘，要知道三星S8可是採用了目前最頂級的處理器之一——驍龍835處理器，麒麟970是驍龍835的20倍AI計算能力，這種差別是顯而易見的。

而在國內最典型的應用就是拍照或者錄像時的實時美顏，你用其他手機拍照時，可能需要拍照之後使用其他APP進行美化，而有了強大的人工智慧處理器之後，你可以有實時的美型效果，而這背後就是通過麒麟970人工智慧算法來運算大量的用戶數據分析得出。

這對於廣大喜歡拍照的朋友來說絕對是難以抗拒的誘惑。

以上只是最初級的應用，未來搭載AI處理器的智能機，當你對著食物拍照時，智能機會自動識別食物，並且通過雲端的數據對比，會自動提醒食物所含有的卡路里，以及所包含的營養成分，這簡直就是減肥用戶的福音；更酷的體驗是，加入人工智慧晶片之後手機還可以支持情緒識別，能夠讀懂用戶的喜怒哀樂，之後手機會根據用戶的情緒來適配更適合體驗；抑或是當你達到某地時，會根據你平時的習慣比如時間到中午了，提醒你這裡有一家符合你口味的餐館，並且會馬上告訴你該怎麼快速的到達，這其實就是源自有了AI之後，智能機可以將語音和語義識別的部分工作轉移到手機本地，提高語音和語義識別的表現，提高手機中語音交互應用的體驗。

這些想像到的AI應用場景，都不是其他普通智能機所能擁有的，當然可能還有更豐富使用場景，也是很值得期待的。

總的來說，2017年人工智慧還將深遠影響著全球各個科技領域的創新，持續改變著消費者、企業以及機器的交互方式，目前人工智慧應用仍遠未成熟，各人工智慧技術服務商在深耕各自領域的同時，逐漸由人工智慧軟體演進到軟體+晶片解決方案是自然而然的路徑，並且也是更加有效的方案，因此也就有這顆麒麟970處理器的誕生，可以說，華為麒麟970在智能終端的AI道路上有一次走在了其他廠商的前面，而即將於10月16日發布的華為Mate 10將會首發麒麟970處理器，對於這款智能機將會有怎樣的人工智慧表現，我們拭目以待！