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到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

作者:包永刚
2018/11/02 15:39

五年前你可能难以想象用手机在线看视频会成为一种习惯,三年前你大概率会觉得语音助理难以进入自己的生活,现在,你或许对刷脸支付还心存疑虑。不可否认,科技正在用更快的速度改变我们的生活,并且随着5G和AI技术的发展,更大的变化也即将到来。只是,单独看5G或AI技术,它们的发展都面临重重挑战。但如果把两项新技术结合在一起,是否会发现AI可以释放5G潜能,5G能促进AI普及?

5G即将商用,但不再是手机的专属

回顾移动通信技术的发展,从2G到4G,手机从简单的语音通信设备成为了多媒体智能终端,也成了不少人生活中无法缺少的一部分。如今,下一代移动通信技术5G也正在快速发展,高通、爱立信、华为、诺基亚等厂商在其中发挥着重要作用。其中,2016年高通发布了全球首款5G调制解调器骁龙X50支持手机厂商打造下一代蜂窝设备,今年九月,爱立信利用39GHz毫米波频谱和爱立信5G NR Air基站,以及采用高通骁龙X50 5G调制解调器和无线子模块的测试设备拨打了全球首个5G电话。十月,在高通4G/5G峰会上,高通和爱立信又宣布成功利用智能手机大小的移动测试终端在6GHz以下频段完成了符合3GPP Rel-15规范的5G新空口OTA呼叫,并且,高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙现场演示了全球首个5G高清视频Live Demo。

为实现5G在2019年的商用,在高通4G/5G峰会上高通还推出了面向智能手机和其他类型移动终端的高通QTM052毫米波天线模组系列的最“小” 新产品——全集成5G新空口毫米波模组。更令人兴奋的是,克里斯蒂安诺·阿蒙拿出了高通将在2019年上半年推出的5G手机的参考设计产品,这一参考设计与目前的4G手机在尺寸上非常相似。阿蒙表示:“手机厂商使用骁龙800系列处理器和骁龙X50调制解调器的5G旗舰手机将会在2019年上市,消费者在第二季度应该就可以享受到。”高通是全球最先推出面向手机等智能终端5G调制解调器的公司,集成5G调制解调器手机推出时间的确定意味着高通在5G商用的道路上处于领先地位。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙展示高通5G手机参考设计

高通预测,2035年5G将为全球带来12万亿美元的经济价值。因此具备高速率、低延迟、大连接特性的5G技术的应用场景将不再局限于智能手机,而是会拓展至VR/AR、自动驾驶、智能制造、智慧城市、智慧零售、智慧医疗等应用。其中,饱受信号传输延迟困扰的VR/AR也将成为较早受益于5G技术的产品。

据雷锋网(公众号:雷锋网)了解,高通已联合爱立信、三星等电信设备提供商;AT&T、中国移动、中国电信、中国联通等电信运营商;一加、OPPO、VIVO、索尼等手机厂商;以及微软、亚马逊、腾讯、Honeywell、吉利汽车等合作伙伴构建5G生态加速5G落地。

AI释放更多5G潜能

Gartner此前预测,2020年全球物联网设备数量将达到208亿,Gartner还预测2018年到2022年智能手机累计出货量将超过86亿部。显然,未来数万亿的终端将会相互连接,这些无线边缘终端将采集并产生海量数据,如果海量的数据不经处理就进行传输,不仅会造成巨大的资源浪费,也将给5G网络带来压力,此时不仅需要进行数据的管理,边缘智能即终端侧AI的多个优势也得以体现,如隐私、个性化、高可靠性、低时延。

数据显示,现在全球智能手机用户已经超过30亿,每年手机出货量达20亿部,包括15亿部智能手机,其中高通去年芯片的出货量超过8亿片。然而,智能手机不仅可以识别指纹和人脸,还能获得用户所在的地点、支付信息、周围环境等信息,因此全球超过30亿部活跃的智能手机将产生海量数据,智能手机也会成为最普及的AI平台。

作为全球近一半智能手机SoC芯片的提供商,据悉,高通在2007年就启动了第一个AI项目,在十多年的时间里取得了不少进展。2012至2013年间,ImageNet比赛方兴未艾,高通就开始了对AI处理架构的研究。2016年,高通推出第一代AI移动平台骁龙820,2018年,高通推出最新的第三代AI移动平台骁龙845,为更多的安卓旗舰机型提供出色的AI性能。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

高通2007年就启动第一个AI项目

高通在今年2月推出人工智能引擎AI Engine,这个引擎硬件部分包括Hexagon向量处理器、Adreno GPU和Kryo CPU,软件包括骁龙神经处理引擎(Neural Processing Engine, NPE)、Hexagon Neutral Network(NN)库。在2018年手机芯片公司争相集成NPU的时候,不少人觉得高通骁龙处理器中缺少一个NPU似乎没有跟上AI的步伐。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

高通工智能引擎AI Engine

不过雷锋网认为,此时高通通过异构的硬件架构配合软件的优化,能够在保持灵活性的同时,通过对TensorFlow、Caffe2等主流人工智能框架的支持,更好地满足当下手机AI应用的需求,这是一个明智且符合AI发展的选择。

因此可以看到,借助软件的优化,高通骁龙处理器的AI性能在过去一年的时间提升了两倍,搭载支持AI Engine骁龙处理器的手机也实现了语音助理、2D人脸解锁、智能相册、背景虚化、文本翻译、图像风格转换等一系列常见手机AI功能。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

高通骁龙处理器的AI性能借助软件优化过去一年性能提升两倍

随着手机硬件性能的进一步提升,越来越多的AI应用将给我们的生活带来更多的改变,比如AI拍照、人脸识别等。所以,手机AI的进一步发展也能够带动5G发展,为5G带来更多落地应用,释放5G潜能。

AI普及也需要5G

Gartner预计,到2025年AI将衍生5万亿美元的商业价值。上面已经提到,AI也将为5G贡献不少的商业价值,不过与5G落地面临技术不够成熟,市场需求还不够明确一样,AI的发展也面临算力、数据、算法的考验。

高通产品管理高级副总裁Keith Kressin认为,要建立AI生态系统并实现规模化,就要将智能分布到网络边缘。首先需要将无线边缘的处理能力最大化,但边缘终端受到了诸多限制,包括外形尺寸、电池续航能力和成本等,这些因素决定了网络边缘处理能力的多少。其次,在受限的移动系统设计要求之内实现无线边缘终端计算能力最大化后,就需要强大的连接能力。5G将支持边缘终端彼此及其与云端之间的无缝交互,其所提供的强大连接能力将带来更多自由度,使AI计算架构实现云端和终端之间的最灵活配比。

Keith Kressin表示:“高通正利用我们的系统设计专长进行整个系统的设计,其关键在于无线边缘,我们希望通过自身以及与合作伙伴的共同努力,使得边缘终端的能力实现最大化。”

在AI生态化建设方面,雷锋网了解到,高通人工智能引擎AI Engine支持当前所有的主流框架,包括TensorFlow、Caffe/Caffe2、PyTorch等;也支持各种操作系统,包括Android、微软和Linux。目前,高通已经与多家领先的AI软件开发商、云服务供应商和OEM厂商建立了坚实的合作关系,比如高通和腾讯合作,利用人工智能引擎加速Android端手机QQ社交平台上“高能舞室”交互特性的帧率;与百度在PaddlePaddle框架和终端侧语音识别方面展开合作,共同推动终端侧AI的发展;还与阿里巴巴在支付方面进行合作。高通还积极与来自中国和全球的云合作伙伴合作。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

高通AI平台生态圈

Keith Kressin相信,作为面向无线边缘的统一连接架构,5G的特性将支持边缘终端实现感知、推理和行动。与此相类似,终端侧和边缘AI也将在充分发挥5G潜能方面起到重要作用,为5G开拓更多应用场景。

5G与AI一起给生活带来更大改变

至此,我们已经不难理解5G和AI在技术发展和落地上将会成为难以分割的整体,并且将改变我们未来的生活。比如5G+AI的绝佳结合应用自动驾驶,在驾驶环境中汽车或驾驶员必须实时处理数据,而不是依赖云端的处理和决策。随着5G增强型移动宽带(eMBB)为车内信息娱乐和车载信息处理提供更大的数据容量,5G蜂窝车联网(C-V2X)将成为超视距传感器,能对现有视距传感器(如雷达和计算机视觉)进行补充,让汽车彼此直接通信并支持时延敏感型安全用例,可以警告驾驶员转角盲区有汽车或自行车靠近,或向驾驶员提供交通信号灯状态信息。此外,5G C-V2X正在为自动驾驶汽车的演进提供重要支持,帮助驾驶者与其它汽车共享驾驶意图和信息,带来更高效且更安全的交通。

到底是5G潜能释放需要AI,还是AI普及离不开5G?

5G和AI改变未来生活

工业也是5G商用化的另一个重要应用领域,如果有了基于5G的工业物联网,在时延约1毫秒的超可靠链路上控制关键设备成为可能。在工厂终端设备的不断增加的时候,工业界希望能够实现设备的无线且稳定连接,借助不同形式的5G连接,满足从低复杂性的传感器,到能够在头显设备屏幕上显示出机器维修保养信息的面向工业XR的极致移动宽带的需求。也就是说,通过在无线边缘通过定制化的本地网络进行本地控制,支持更高的设备可重构性和灵活性,满足不断变化的制造需求。

如果自动驾驶和工业物联网现在对普通消费者而言还有些遥远,那么在手机上,通过手机上的AI处理器,智能语音助理不需要依靠云端的响应,能够实时响应,并且能够根据上下文理解使用者的指令实现更智能的语音助理,这种不把所有的语音数据上传的方式也能更好地保护使用者的隐私,当然为了获得更好的体验,也需要借助5G更快速的将一些数据上传至云端帮助算法的提升,云端和终端的配合实现更强大的AI。

可以看到,对于5G和AI这两项最受关注的新技术,在超过30年历史里引领全球通信技术的高通在5G商用前已经与整个产业链上的合作伙伴进行了不同程度的合作,共同构建5G生态圈领导5G的商用。同时,作为手机领域的翘楚,在终端侧AI领域,高通已持续投入研究十多年,目前异构的硬件加上软件的方式不仅能够满足AI应用的需求,也是明智的选择。还有很关键的一点,高通正通过5G和AI的生态圈的建设和结合将市场拓展到手机之外,迈向一个新的时代。

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