在一周前,Android阵营迎来一颗全新的旗舰平台——第二代骁龙8移动平台,这也是官方给予的正式名称。如果用一句话总结它,就是“不小心踩爆了牙膏”,一颗充满了诚意的终端芯片。
这不是什么彩虹屁,与前代相比,第二代骁龙8各方面的提升都十分明显。
在最直观的性能表现上,第二代骁龙8单核性能接近1500分,多核性能超5000分,GPU 1080P曼哈顿离屏217帧,CPU成绩已经十分接近A16,GPU则是反超A16,而这些是建立在CPU能效提升40%,GPU提升45%的基础上实现的,功耗大大降低。单说性能成绩,理论上第二代骁龙8会成为明年安卓阵营的最强平台。
但今天要说的,是与提升幅度和性能一样很大,但又容易被忽视的方面——AI。值得注意的是,第二代骁龙8的AI性能提升巨大,并且会直接反馈到所搭载的手机通讯、影像、性能、游戏等所有用户会用到的功能,涉及众多,是明年厂商产品亮点的关键体验支柱,没有之一。
但AI容易被忽视,因为其不好量化,本身的价值需要通过其他方面来实现,加上本身定义又有些晦涩难懂。所以当消费者听厂商介绍AI,第一反应一般都是:他在说什么?
但这次高通用了非常大的篇幅来强调第二代骁龙8的AI,表示性能呈倍数增长,那么这么强的AI,对你我而言,意味着什么?
AI赋能一切的基础是什么?
骁龙移动平台会通过内置的高通Hexagon处理器,可以将其理解成NPU,提升平台的AI性能,为所搭载设备的各个方面体验赋能。但是,到第二代骁龙8这一代出现了亿点点变化。
高通直接将第二代骁龙8的Hexagon处理器进行全新架构升级,张量加速器尺寸翻倍,最直接的收益就是性能的升级。在自然语言处理用例下,实现4.35倍的AI性能提升,能带来更加快速的自然语言处理能力,这一点在语言翻译上会有较为直观的体现。支持全新的微切片推理,将AI数据细分化,让数据处理更细致的同时,降低功耗。所以我预测,离线翻译应该会成为明年相当一部分手机的新功能。
像目前小米已经宣布,会基于第二代骁龙 8的AI性能,在2023年推出离线版小爱同学,支持离线对话、语音唤醒、离线翻译等功能。
第二代骁龙8也因为这颗高性能的Hexagon处理器,成为目前全球首款支持INT4精度的移动平台。
INT4是一种最近几年很受关注AI计算精度模型,它的优势是可以在手机上用有限的计算资源运行AI计算模型,并在Qualcomm AI Studio的协助下达到接近INT8级别的计算精度,而INT8已经是可以用在自动驾驶领域的计算精度模型了。
在功耗上,与INT8相比,INT4实现了60%的能效提升和90%的AI推理性能提升。具体来看,从过去常见的32位浮点运算到4位整数运算,能耗降低了64倍。
第二代骁龙8的Hexagon处理器有了如此巨大的性能提升和功耗降低,那么相对的,高通必须改变这颗加速器的存在方式,所以这一代具备了独立供电系统,这样可以在不唤醒其他单元的前提下运行,降低功耗,更加符合低功耗应用的使用场景。
第二代骁龙8有了如此强大的AI性能之后,便能辐射这款平台的连接、游戏、性能、多媒体、安全等多个维度。这次高通有将AI视作第二代骁龙8核心的意思,因为这次Hexagon处理器可以直接访问负责上述维度的CPU、GPU、ISP以及其他单元,提高效率,降低功耗。
相当于,高通用AI将上述讲到维度的视作网格并串联起来,组成一个网格网络,与AI协作,而非各自为战的个体,实现官方说的“网联计算模式”,而非网上所说的,让平台是时刻保持联网。
回到那个灵魂提问:这么强的AI能为我们带来什么呢?
5G加上AI等于什么?
自进入5G时代以来,5G一直是骁龙平台的重点,高通这一次有了更为大胆的想法,在第二代骁龙8的X70 5G基带上,又加了一颗AI处理器,因此也成为全球首个,也是唯一一个配备5G AI处理器的调制解调器及射频系统。
这颗AI处理器和上文提到的Hexagon处理器不一样,两者像是上下级关系,后者负责发出指令,前者在前线执行。其实,在5G基带塞一颗AI处理器的用处比我想象的大,比如它可以提升网速。
5G基带上这颗AI处理器可以让AI实时优化通讯关键参数和上网条件,比如信道状态反馈、天线调谐和其他自适应功能,根据此时手机信号和需求状态调整通讯参数,进而做到信号网速、覆盖的提升和时延的降低。
例如同样在联网条件下,息屏待机下的5G连接功耗会被降低,当你打开某个APP,例如游戏、视频、新闻等等,AI会主动调整通讯参数,提升此时手机信号质量和网速。第二代骁龙8还是首个支持5G+5G/4G双卡双通的骁龙移动平台,同时发挥两张5G SIM卡的强大功能和灵活性。
双卡双通,即两张SIM卡,同时待机且能够同时连通——这一听起来稍显古朴但十分关键的能力,在很长时间都没办法实现,直到去年才有所突破。
之所以难以实现,最主要原因是需要两套射频系统,占用空间大、耗电大,且对其它信号(Wi-Fi、蓝牙等)造成干扰。5G时代则因为通信频段融合的需要,变得更加困难。
第二代骁龙8采用骁龙X70调制解调器及射频系统,在行业首次实现了四倍下行链路载波聚合,同时也实现了两张 5G SIM 卡同时连通。
在实际使用中,5G双卡双通的使用价值还是很大的。例如你正在和队友一起玩英雄联盟手游,同时在用另一个语音软件或是突然来了个电话,结果就是游戏或者语音聊天必有一个掉线,甚至一起掉线。
有了双卡双通,可以在卡1上玩游戏,卡2仍然可以随意接打电话,完全不会对游戏数据造成任何影响。亦或是两个卡同时来了电话,则可以同时应答。
另外在通讯层面上,第二代骁龙8还内置了高通FastConnect 7800连接系统,带来超低时延的Wi-Fi 7和双蓝牙连接。
通讯功能是第二代骁龙8的提升重点之一,相对的,之后搭载这款平台的手机在理论上具备更快的网速和信号质量。当产品亮点趋于同质化,回归本源,搞好最基础的通话、上网其实是一件更重要的事情。
当手机具备一双慧眼
说起AI与手机影像的联动,一般反应是每个品牌各具特色的后期处理风格,亦或是后期各种天气、环境滤镜和模板,但如果再用之前的经验看第二代骁龙8的AI影像提升,就有一些用老眼光看人了。
在硬件层面上,第二代骁龙8让Hexagon处理器和ISP(图像处理器)通过名为“Hexagon直连”的物理连接,实现完全实时的AI处理效果。有了更强的AI性能后,ISP的实际表现就完全不一样了。因此高通给第二代骁龙8取了一个听起来很厉害,但实际上真的很厉害的名字——认知ISP。
认知ISP旨在让手机通过摄像头更好理解所拍摄的人物、物体、环境、光线等,再通过“语义分割”的AI照片编辑技术,将拍到的画质分割成不同图层,原理类似PS,然后根据每个图层覆盖物体的质感去进行画质调优。
左:处理前 右:处理后
以人像样张为例,第二代骁龙8识别背景、光影、人物以及人物的头发、五官、头盔、眼镜等,然后将这些元素分割成不同的区域,最后进行优化,呈现人、物、景本该有的质感。
抛开厂商自己的调校风格不谈,搭载第二代骁龙8的手机,特别是影像旗舰,影像表现会比目前市面上的手机好很多,在画质、美颜、画面调优上更有竞争力。
值得注意的是,由于第二代骁龙8的ISP与Hexagon处理器直连,这个优化过程是实时的,甚至在按下快门键之前,这个优化过程就已完成。另外,为了保证所有搭载这款平台的手机都能有稳定的成像,高通与三星、索尼合作,根据传感器进行专门的优化,目前支持三星2亿像素的HP3,索尼5000万像素的IMX800和IMX989。
但不同的传感器优化方向稍稍有些不一样,第二代骁龙8支持三星HP3全部拍照合并模式,包括 2 亿像素模式、5000 万像素或 1250 万像素、单帧逐行 HDR 模式和 8K 视频模式等。
高通和索尼合作开发的IMX800和一英寸的 IMX989图像传感器,支持QDOL4四重曝光技术,拍摄视频的每一帧都进行4次曝光算法计算,带来更真实,更具质感的HDR视频效果,理论上来说,这个算法其实也可以用在拍照上。进一步讲,手机相册的HDR模式就更有理由安排上了。因为有的手机虽然能拍HDR的照片和视频,但由于自带相册不支持,能看到的也是一个非常普通的画面,根本发挥不出HDR本身应有的效果。
另外,第二代骁龙8本身的影像规格也不差,依旧是18-bit 的三ISP,支持HDR 10、HDR 10+、HLG、杜比视界。单摄像头最高支持2亿像素,在支持30fps、多帧降噪(MFNR)以及零延迟拍摄(ZSL)条件下,单摄像头支持一亿像素,双摄像头支持6400万像素+3600万像素,三摄像头最高3600万像素。
在视频拍摄上,第二代骁龙 8支持拍摄8K HDR 30fps的画面,并且同时拍摄6400万像素照片,支持最高4K 120fps视频拍摄,并且加入了AV1编码格式,最高可播放8K HDR 60fps视频。
AI如何让手机更好用?
第二代骁龙8内部还有一个传感器中枢,这是Hexagon处理器的一部分,它的作用是低功耗感知外界,处理手机的音频、视觉和传感器信息,帮助侦测周围环境并做出相应调整。
虽然官方的描述看起来很简单,但这是一项很有想象力的功能。通过这些提升,特别是支持AI的超低功耗摄像头,当识别到二维码时,像微信、支付宝、场所码等,手机可以在息屏模式下进行扫描。亦或是摄像头识别到陌生人时,关闭新消息通知。
由于在这个过程中,高通AI引擎可以直接访问第二代骁龙8中涉及到的单元,不用唤醒整个SoC,所以能够整个运行过程可以保持一个较低的功耗。
除此之外,以Hexagon处理器为基础的高通AI引擎也会参与到整个SoC的性能调度中,根据此时第二代骁龙8的实际运行状况,调整平台的性能释放,保证低负载下有较低的功耗,重负载像玩游戏,有足够的性能输出。
值得注意的是,第二代骁龙8的架构非常大的变化,性能核心增加到了4个,包括2个A715和2个A710,A510能效核心缩减成3个,加上X3超大核,组成了一个1+2+2+3的八核架构,如何调动核心之间合理运行,很考验厂商对第二代骁龙8的调校,这时候有个智能调整性能的高通AI引擎,能让性能输出变得更加稳定且合乎时宜,就很重要了。
AI和功耗成平台发展主要方向
在今年骁龙峰会上,高通用了很大的篇幅来讲述第二代骁龙8在提升AI性能和能效的努力。所以在后续的零售产品上,这两方面的实际效果非常值得进一步关注。除了骁龙移动平台,其他处理器也是朝着两个方向努力。
在经过近两年的摸索,可以预见,逐渐深入终端方方面面的AI,日益进步的能效,是之后移动平台发展的主要趋势。
回到第二代骁龙8上,上文提到的内容都是基于平台本身得出,因为第一次使用了如此高性能的AI引擎,并让AI直接访问和调动平台上的一切,为今天移动平台进化方向提供一个具有很高参考意义的答案,将这种全新的“网联计算模式”称之为移动平台的新标杆也不为过。
所以,这次的骁龙移动平台具备很大的挖掘潜力,之后国内各大厂商会基于第二代骁龙8做出什么样的产品,什么样的新奇功能,不免让人期待。
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