06.22 驍龍AI芯片集成人工智能引擎異構計算架構

日前,在高通人工智能創新論壇上宣佈建立人工智能團隊Qualcomm AI Research,將公司規模內展開的悉數人工智能研討,進行跨各職能部門的協作式強化整合。建立統一的架構是為了加快高通在終端人工智能的創新。在此前,高通已經推出了人工智能引擎AI Engine,由多個硬件與軟件組成。能夠加速終端側人工智能用戶體驗在驍龍AI芯片上的實現。

驍龍AI芯片集成人工智能引擎異構計算架構

據瞭解,AI Research並非一個獨立的公司,而是高通內部的一個安排,人員散佈在全球各地,共計一百餘名。AI Research 主要展開多樣化的科研工作,包括高能效人工智能、個性化和數據高效學習。這些基礎研究現為終端人工智能拓展至眾多新興產業奠定基礎。並且已幫助打造出多個面向智能手機、汽車和物聯網的商用解決方案。除了支持高通的產品部署外,AI Research還將通過多種方式與研究團體進行交流,包括通過學術刊物、參加技術會議及學界合作項目等。

業內人士認為,高通公司對人工智能研究的整合,或將成為其人工智能發展史上的有一個里程碑式事件。據瞭解,早在2007年,高通便啟動了首個人工智能項目。目前這些研究已經落地到了產品側,推出了三代基於驍龍平臺的AI芯片。包括第一代人工智能產品驍龍820、第二代人工智能產品驍龍835以及第三代人工智能產品驍龍845。高通的AI芯片已經覆蓋了包括小米、OPPO、vivo、一加、錘子、黑鯊、三星等眾多廠家。

與部分競爭對手不同,高通AI芯片的人工智能策略並不是簡單的疊加NPU或者計算單元,而是採用在驍龍平臺集成人工智能引擎,通過異構計算的方式,讓CPU/GPU/DSP等不同的模塊來相互配合,根據不同的應用場景來安排工作負載。

其實,業界對AI芯片採用集成還是分離的方式來進行AI運算一直有所爭論。但在高通專家看來,高度集成的AI架構設計能夠在性能、功耗等各個方面達到更好的平衡。未來的終端會越來越智能,應用場景和案例會越來越多,集成會賦予架構更高的靈活性。並且,高效運行終端側人工智能需要多核異構計算架構,因為不同人工智能應用場景的功耗和對運算資源的需求各不相同,僅靠單顆人工智能內核無法以最佳方式解決,所以需要可編程的異構計算。

舉個例子,Hexagon 向量處理器、Adreno GPU、Kryo CPU就像三個各有所長的樂手,不同的曲目需要不同類型的樂手,有的擅長高音,有的擅長低音,只有根據曲目合理樂手搭配,方能呈上一場精彩合唱。

簡而言之,在高通人工智能引擎的體系下,以驍龍AI芯片上的 Hexagon 向量處理器、Adreno GPU 和 Kryo CPU 為硬件基礎,以驍龍神經處理SDK等多個軟件框架、由谷歌提供的Android NN(神經網絡)API和 Hexagon Neutral Network(NN)等庫為接口的異構計算方案。而這其中的驍龍神經處理引擎SDK,是首個面向驍龍移動平臺設計的深度學習軟件框架,可以讓開發者根據體驗選擇最佳的內核。高通最新發布的AI芯片驍龍710就搭載了多核人工智能引擎 AI Engine,使智能手機帶來拍攝與語音方面的用戶定製體驗,與驍龍 660 相比,在 AI 應用中實現高達 2 倍的整體性能提升。

在人工智能的熱潮之下,AI芯片的市場方興未艾。現在,越來越多的廠商加入了AI芯片的研發。除了傳統芯片廠商也有手機和互聯網企業,義無反顧的投入其中。這些廠商在不同的範疇及場景下,各擅其長。而在終端側的人工智能上,高通有著顯著的優勢,搭載高通驍龍芯片的安卓智能手機出貨量已經超過10億臺。數據顯示,2018到2022年,智能手機累計出貨量將超過86億部。手機作為最普及的人工智能平臺,巨大規模加上5G的賦能,AI芯片勢必會將人工智能帶至數萬億聯網終端。加之十餘年對人工智能的相關研究,高通至今積累了豐富的經驗,獲得諸多科研碩果。在如今AI向終端搬遷的趨勢上,將進一步擴大高通的這種優勢。

高通的人工智能不是單打獨鬥,而是著眼長期的戰略研究,會與業內夥伴合作共同進行人工智能產品的創新。高通會持續加強AI生態系統建設,與更多的合作伙伴進行深入合作,目前,高通已經與包括谷歌、Facebook、騰訊、阿里巴巴、百度、網易有道、商湯科技等眾多企業進行了深入合作。


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