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12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

作者:包永刚
2018/12/13 20:20

雷锋网消息,12月13日,联发科技在深圳发布最新处理器Helio P90,搭载全新的APU 2.0,采用2核A75+6核A55的设计,还首创了三核ISP可同时开启。更引人注意的是,在手机芯片厂商比拼AI性能的当下,基于12nm的Helio P90在ETH Zurich开发的AI-Benchmark跑分超过基于7nm的高通骁龙855和海思麒麟980。不过,联发科更想强调的是AI成为可感知的体验。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

联发科技总经理陈冠州

四大技术升级

APU2.0四倍AI性能提升

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

联发科技总经理陈冠州首先表示,联发科能保持在移动处理器领域的竞争力有两个关键,一个是毫无保留地拥抱新技术,另一个是永无止境地追求用户体验。他同时指出,未来消费者对手机的体验的关注除了CPU和GPU,APU也将成为关键。

可以看到,Helio P90最重要的升级就是从APU1.0到APU 2.0。据悉APU 2.0采用联发科技的融合AI(Fusion AI)架构,AI算力最高可达到1127 GMACs(2.25 TOPs),支持Int8和FP16。相较于CPU、GPU和DSP,APU2.0可以实现50倍的性能提升和95%的功耗降低。另外,相比自家Helio P70和Helio P60,Helio P90算力提升4倍。

一个让人有些意外的结果是,在ETH Zurich开发的AI-Benchmark的跑分测试中,Helio P90以25645的成绩超过排名第二的麒麟980(22082)和第三的骁龙855(21526)。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

联发科技无线通信事业部总经理李宗霖表示:“在APU2.0的加持下,Helio P90能够以更快的速度和更加灵活的方式支持复杂性更高的人工智能需求,比如可以进行人体姿态辨识,姿态追踪和分析人体运动,也有领先的以AI算法实现智能机实时3D人体姿态识别。”

联发科无线通讯事业群产品规划总监李彦辑博士表示这个功能实现的过程也有不少困难,通过2D到3D的模型转换,未来可以应用在AR/VR、3D体感游戏、健身教练、3D试衣间等应用场景。

首创支持3个ISP同时开启

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相机方面,李彦辑介绍Helio P90的三核ISP架构进一步升级,首创支持3个ISP同时开启,多焦段光学变焦无缝切换、14-bit高动态范围ISP。另外在APU 2.0的支持下,可以实现最佳人像拍照,包括AI人脸侦测引擎、AI降噪、AI深度图。

雷锋网(公众号:雷锋网)了解到,Helio P90支持48MP摄像头或24+ 16MP双摄像头,用户能以48MP的分辨率和30帧每秒 (FPS) 的速度体验零时延快门拍摄,也可以用480FPS的超高清慢镜头。三重图像信号处理器 (ISPs) 能处理14位RAW和10位YUV,为摄影爱好者提供更加灵活的高质量成像的拍摄工具。

全新ISP-AI引擎是为提供AI拍摄体验而设计,其中联发科首创的AI人脸侦测引擎有明显优势。比如在现场展示的对一位戴圣诞帽的男性进行识别,A12 Bionic用了198ns、麒麟980用了924ns、Helio P90用了132ns,并且Helio P90还实现了性别的检测。另外,P90借助AI进行降噪,通过对AI噪点模型训练,加上14-bit高动态范围ISP以及AI多帧降噪处理要突破传统CV降噪的极限。从李彦辑展示的样张以及现场的Demo看,Helio P90在暗光拍照、动态人像降噪、深度图中切边等都有不错的表现。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

八核CPU和PowerVR GPU

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

Helio P90集成2个Arm-Cortex A75和6个Cortex A55,工作频率分别为2.2GHz和2.0GHz,GPU则采用Imagination的PowerVR GM 9446。我们知道,在追求更高性能满足AI需求的同时,为实现更好的能效表现,市场上的安卓旗舰手机SoC都采用big middle little架构,而Helio P90并没有采用这样的设计。对此,联发科技资深副总经理暨技术长周渔君对雷锋网表示 :“我们希望每种核心之间的表现能有明显的差别,不然大中小核的架构可能意义不大。当然,架构的选择还需要关注SoC的制程、散热、用途等方面。”

他进一步指出,与此类似,我们没有选择A76选择A75,GPU选择PowerVR GM 9446,一方面是要考虑芯片性能的提升,同时也很注重效能。

从结果看,Helio P90单核性能提升30%,多核性能提升15%,GPU性能提升50%。

基带升级支持Cat-12

还有一项升级是通信,Helio P90支持双4G SIM卡双VoLTE,支持Cat-12,三载波聚合。同时,支持4x4 MIMO和256QAM,集成2x2 802.11ac和蓝牙5.0,在人口稠密的地区,也能提供更好的数据吞吐量与网络覆盖。

李彦辑特别强调,Helio P90比前待网络延时减少80%,可以实现更好的网络游戏体验,并且通话及传输功耗比前代省电20%。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

为什么能获得AI-Benchmark最高分?

了解完Helio P90的升级之后,接下来想要知道的就是为什么12nm的P90 AI-Benchmark成绩比7nm的麒麟980和骁龙855还高?陈冠州表示,简单说是因为联发科打造芯片的理念,我们清楚手机的无论在算力还是散热等方面都资源有限,并且非常有经验,基于此我们对P90的架构进行优化设计,实现最高性能的同时效能表现也非常好。

联发科技资深副总经理暨技术长周渔君表示:“APU2.0并非单独的硬件,而是与CPU和GPU一样集成在SoC内的IP,我们针对常用的神经网络进行了优化设计,并且在频宽方面也进行了精简。”

当然,除了硬件上架构设计的优化,联发科也对软件进行了升级。联发科技的NeuroPilot SDK可以兼容谷歌Android Neural Networks API (Android NNAPI) 平台,还提供完整的开发工具,为开发商及设备制造商充分利用TensorFlow、TF Lite、Caffe和Caffe2等业界常用框架结合Helio P90研发AI创新应用程序提供了开放型平台。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

那么到底在AI性能的提升中硬件和软件谁带来了更明显的提升?周渔君对雷锋网表示:“硬件和软件都能带来明显的提升。我们的NeuroPilot 2.0为的是能让开发者容易开发应用,因为NeuroPilot不仅兼容有APU2.0的Helio P90,有APU1.0甚至只有CPU和GPU的联发科产品我们都能兼容,同时NeuroPilot还能让其他平台的应用也能容易转换成支持我们处理器的应用。因此,硬件是借助架构的优化,同时考虑功耗,加上软件的配合最终实现AI性能的更好提升。”

让AI成为可感知的体验

雷锋网注意到,Helio P90的发布会在硬件的介绍部分并没有花费或多时间,反而是在应用方面进行了更详细的介绍。陈冠州也表示:“我们希望Helio P90可以将AI技术转换为用户可以感知的体验。另外,传统的高端处理器在于参数上的高端,我们把Helio P90定位为新高端,更加强调体验,我们的产品定位也在向上提升。”

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

联发科技是一家擅长硬件的公司,但在AI发展中软件正在发挥越来越重要的作用,联发科也在加强与软件厂商的合作。在Helio P90的发布会上,来自谷歌、微软、旷视、王者荣耀的代表分享了与联发科的合作。比如联发科在与谷歌的合作中,通过对ML Kit人脸检测的优化,基于P90 APU的人脸检测的时间比基于P90 CPU有9倍的减少。与王者荣耀的合作则是通过对无障碍Wi-Fi、无弱场LTE、背景勿扰模式、零视差的延时优化全方案实现Helio P90上更好的游戏体验。与微软和旷视的合作主要是语音识别以及图像检测方面。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

可以看到,AI-Benchmark成绩Helio P90目前排名第一,更多的是基于架构和软件的协同优化,当然联发科技也非常关注性能提升和功耗的平衡,因此没有大中小核设计,也没有独立的AI加速单元,以此来实现更高性价比。不过,联发科在P90上的研发成本的投入相比前代产品有三到五倍的增加。

12nm的Helio P90 AI跑分为何超了7nm的骁龙855和麒麟980?

对于边缘端的AI,联发科更希望Helio P90能让更多消费者通过应用实实在在地体验到AI,并进一步推动边缘端AI的发展。

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