明年三星小米机皇有多强？高通骁龙845五大技术拆解与华为苹果各走各的AI路

看点：与华为苹果各走各的AI路，高通骁龙845敲响了2018年智能手机PK赛的鼓声。

智东西美国夏威夷现场报道，当地时间2017年12月5～7日，高通骁龙技术峰会在夏威夷MAUI岛举行，今年是高通自2007年推出首款Snapdragon手机SoC的第十年，最受关注的是其最新一代移动处理器平台高通骁龙845的亮相。

大会第二天的主题演讲，高通详细解读了骁龙845平台的各项特性，高通将骁龙845定义为人工智能和沉浸式体验的全新架构，核心升级有五个方面，分别是沉浸、AI、安全、连接、性能，其中最重要的是AI和沉浸式体验方面的性能的提升，AI运算能力是前代产品骁龙835的三倍。

骁龙800系列手机处理器平台是高通的手机旗舰处理器平台，代表了最新的手机发展技术，去年的骁龙835已经累计有超过120款旗舰手机采用不出意外，骁龙845也将定义明年全球超百款旗舰手机，雷军已经亲自站台明确表示明年小米旗舰手机会用骁龙845，不出意外，三星、索尼、OPPO、一加等品牌旗舰手机也会采用。高通选择在12月初花三天时间专门来发布和对外阐释，直接敲响了2018年智能手机PK赛的鼓声。

从现场讲解和详细体验、采访来看，智东西(公众号:zhidxcom)在现场强烈感受到的一点是，扩展现实技术（XR）和人工智能（AI）在手机终端侧的性能已经是高通最看重的两个技术发展方向，同时通信连接技术又是其最大优势，在通往5G的道路上打好了很扎实的技术过渡准备。

同时对手机端人工智能处理性能的解决方案上高通又很有自己坚持的一套，不是像苹果和华为一样专门内置一个神经网络计算单元，而是通过DSP、ISP、GPU几个处理单元来综合发力，到底是如何做到的，又能做到怎样的技术表现，不妨把这几方面拆解打开来看，这些技术将定义明天的旗舰手机市场。

高通的产品打造逻辑

在第一天技术峰会中，高通执行副总裁克里斯蒂安诺·阿蒙说高通打造一代处理器产品要花费3年时间，其中开始很重要的过程就是从用户角度调研，到底什么是用户最需要的。

3年前的调查结果显示，这六项是用户最期待的，于是成为骁龙845的产品推出愿景：1、通过社交网络分享电影级品质的视频。2、融合现实和虚拟世界。3、更加智能的语音、拍照体验。4、更高的安全性。5、让无线光线体验在全球普及。6、更强大持久的体验。

最终骁龙845的技术集中在这几方面：1、沉浸。2、人工智能。3、安全。4、连接。5、性能。

另外有一组相关数据也值得关注，高通产品管理高级副总裁Keith Kressin说，过去5年每个季度，高通都投入了超过10亿美元进行研发。全球已有超过8亿使用骁龙处理器的智能手机。

沉浸式体验：捕捉和融合

相比去年在纽约发布的骁龙835，一年很快就过去了。要提供更好的沉浸式体验，核心是无缝接轨地捕捉和整合现实世界和虚拟世界。

骁龙845主要在这两个方面做了关键增强，捕捉现实就是拍照，融合体验就是XR，XR是高通的说法“扩展现实”，通常所说的AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、MR（混合现实）都在这个范畴。

骁龙845沉浸式体验的核心驱动是全新的Spectra 280 ISP影像架构，这是高通的第二代ISP，为双14位设计，视频照片的拍摄回放都靠这颗ISP来驱动。

具体表现是骁龙845是首个支持Ultra HD Premium视频拍摄和回放的移动平台，Ultra HD Premium基本就是为4K设计的一套视频标准生态系统。可以拍摄Ultra HD Premium标准60帧4K视频和每秒480帧的720p的慢镜头视频，视频支持10位色彩、Rec.2020色域的色彩显示。

相应可实现的技术还包括通过多帧降噪技术提升画质，使用名为ImMotion的技术可将动态的视频部分和照片结合在一个画面。视频拍摄技术还具备运动补偿时域滤波(MCTF)和快速电子稳像。

深度感知（Advanced Depth sensing）是很重要的一项技术突破，可通过单摄像头实现画面的深度感测扣像。具体到OEM厂商可有不同的方案，普通3D深度感知、iPhone X的3D结构光方式等等。

计算机视觉方面的技术也给拍摄带来新的体验提升，XR技术可运用到背景虚化、面部扫描解锁和扩展现实体验中。

据称骁龙的XR平台已经有超过20个设备发布，超过20个设备正在开发，典型代表如HTC的Vive Focus、谷歌DayDream的部分手机、Oculus等。

骁龙在XR方面的三个改进是：动作更直观、视觉体验更沉浸、声音更好。具体到性能上支持室内空间定位（room-scale）六自由度（6DoF）及即时定位与地图构建（SLAM），相比骁龙835的六自由度和骁龙820的三自由度，提升明显。

同时高通在同合作伙伴一起，推动手部动作捕捉技术（Hand-tracking）的发展，和LeapMotion在做这方面合作，在会后体验的一款VR设备上，已经能较好地感知手部动作。

▲使用ODG无线VR眼镜体验VR购物

沉浸式体验的打造除了ISP的功能，GPU也在发挥很大作用，不过这次高通没有把Adreno 630叫做GPU而是称做“视觉处理子系统”，是因为其发挥作用的同时会与ISP、DSP、音频处理单元和CPU联动。

Adreno 630比前代在图形处理速度上提升30%，能效提升了30%，显示接口数据吞吐带宽增加2.5倍。

Adreno 630加入一项新的技术视觉聚焦，通过眼球追踪，分块渲染视觉聚焦，也就是不在眼睛聚焦点中心的画面可以降低渲染层度来降低能耗，另外亮相技术还包括多视图渲染、细粒度优先。同时在AR的音频沉浸式表现也更好。

AI性能：三芯合力的组合拳

人工智能现在是大热的话题，高通所看到的趋势是智能正在从云端的迁移，为什么之前是云端呢？因为AI需要更多数据，转移的原因是，AI训练的部分需要在云端来做，但是推导的部分越来越需要在终端上进行，“一年前我也不知道会有这么快的发展”高通产品管理总监Gary Brotman说。

具体到应用场景，高通认为AI发展会促进XR、沉浸式的游戏、语音、运动健康几方面的大发展。预计2017～2021年全球智能手机累计出货量超过85亿台，是最普遍的AI平台。同时，到2025年，基于AI的软件、硬件和服务的市场规模将达到1600亿美元。

骁龙845是高通的第三代移动AI平台，通过异构计算的设计将整个SoC的多个计算模块协同起来。骁龙845的AI性能提升包括内核的提升、开发者自己可选择的性能、终端解决方式和框架。骁龙845的AI性能是骁龙835的三倍。

上面是硬件的部分，在软件方面，可以选择开发商喜欢的神经网络处理引擎。新的改变包括支持谷歌的TensorFlow Lite，支持微软/亚马逊的ONNX和Caffe1/Caffe2。

从处理引擎到终端的过程，开发流程比较简单，会同时利用到CPU、DSP、GPU的能力。

同时提到，骁龙是最早支持谷歌、FaceBook人工智能引擎的计算平台，同时和国内的商汤科技，Face++等公司有深入合作。

AI能力带来的具体功能应用方面，可以让拍照更加强大和简单，从视频风格变化、人像模式、人脸解锁方面的应用。第二个是对个人助理性能的提升（主要是语音交互），更灵敏、快速、交互更加自然。

总结起来骁龙845在AI性能方面的要点：1、第三代移动AI平台。2、平台层面优化。3、不断扩大的AI ISV生态系统。4、更佳沉浸式的用户体验。

安全性：全新SPU模块

高通高级管理总监Sy Chouhhury将骁龙845的安全性提升比如为“如保险库般”，具体的表现是高通在骁龙845中加入了一个专门的安全芯片SPU（Secure Processing Unit），这和国内某些厂商所宣传的“内置独立安全芯片”还是有很大不同的。

骁龙845里面的这个SPU是传统HLOS（操作系统安全）和QTEE（安全是信赖区域TrustZone）的第三层安全区域。这一区域会专门用来处理生物信息等隐私安全性级别要求很高信息的存储、处理，同时有自己的内存和处理器，并有自己硬件层级的电源供应。

以虹膜为例，读取和存储都是在SPU，可以实现更高层级的保险库式的安全。SPU将支持指纹、虹膜、语音、声音等方面的生物信息识别。另一方面，有了SPU，每一个文档都可以用不同的密钥来加密，对文档、应用都有作用，这是骁龙845首推。

此外，SPU的推出，可以集成一些别的功能，比如SIM卡、支付、交通卡等等纳入到SPU里面，高通正在推动和这些机构的合作。

安全性上简单总结来说就是骁龙845带来新的SPU处理单元。

连接性：让无线享受千兆光纤网速

无线连接技术是高通擅长的方面，具体到骁龙845，就是要让无线享受千兆光纤网速，也就是千兆LTE的普及，这也是迈向5G的重要一步。

具体的实现方式是使用第二代LTE Modem X20。峰值部分提升20%性能，达到1.2Gbps。现在可以做到4*4 MIMO，四个天线都可以接受信号，可获得12组空间数据流。

同时双SIM卡、双LTE语音等下一代双SIM卡技术也得到升级，双卡都可以使用LTE语音和高速网络。基于高通Muti-gigabit Wi-Fi，支持更高级别的11ac Wi-Fi，在拥挤Wi-Fi网络环境更好，有16倍连接速度的提升。

基于蓝牙5.0的连接性能也加入高通优化的特性，比如和好友共享蓝牙耳机。比如耳机信息分离式的发送，可以减少耳塞50%的能耗。

高通产品市场高级总监Peter Carson说，技术干货很多，我们花儿3年才完全搞定。

性能：坚固性能和续航

确实高通是把骁龙845的性能提升放到最后讲的，而且和性能一同讲的还有电池续航能力，这是一种态度，性能和能耗放到一起讲更有价值。更强性能，更低能耗是更新一代手机处理器的追求。

高通在全球市场的调研数据显示，电池续航已经是消费着购买智能手机首要的考量因素。

前面讲到骁龙从835平台开始进入PC，开始用来驱动Windows系统，并做到全天候的使用续航。

针对不同设备有不同的可比性，高通列出了一个参考续航能力，采用骁龙845的移动终端通常可以连续拍摄超过4小时4K视频、连续无线VR游戏超过3小时、高清语音通话2天整。此外，最新的高通快充4.0技术，可以做到15分钟充满50%，同时兼容USB-PD的超集，iPhone X的快充就是兼容USB-PD标准的。

具体到性能上，骁龙845的CPU内核KYRO 385使用了ARM最新架构，三星最10nm制程技术，包含4个性能核心和4个效率核心，性能核心主频高达2.8GHz，性能提升25%～30%，效率核心主频高达1.8GHz，性能提升15%。每个核心均有专用的L2缓存，同时共享2MB的L3级缓存，架构方面支持AMR的DynamIQ技术，按照之前ARM的对外公布信息，这一架构在AI处理性能上也有很大幅度提升；同时，基于异构计算的架构设计，可以实现能耗的降低。

GPU也就是Adreno 630视觉处理子系统如前所述性能提升30%，功耗降低30%，通过3MB的系统缓存，提升系统性能。

CPU、视觉处理子系统、DSP的性能提升，让骁龙845在AI方面的向量数学运算能力有很大幅度提升，向量运算是深度学习、神经网络处理的基础，也被称为软件2.0。

Hexagon 685是骁龙的第三代向量处理器DSP，面向AI和图像处理进行功耗和性能优化，在采访中，高通负责人说AI性能方面我们没有一个花哨的宣传名字，但是这套组合打法实现的性能很有用。

除了硬件性能的提升，高通给Hexagon DSP建立一个很大的生态系统，提供神经处理器引擎开发包，支持Halide高性能图像处理语言和TensorFlow针对机器智能的开源库。

全场总结：为人工智能和沉浸式体验而生

除了前一阵华为发布的麒麟970和苹果A11，智东西(公众号:zhidxcom)还少有如此深入地关注一款手机SoC处理器的发布，与前两者不同的是，华为和苹果的处理器都是自己设备用，高通的骁龙旗舰处理器会用到全球上百款旗舰智能手机当中，同时高通也想比前两者就一款手机处理器SoC拆解讲得更加透彻和清晰。

从高通骁龙845的推出，我们不可争议地看到这样几个趋势：1、在未来较长一段时间，手机仍然是全球最重要的AI计算平台。2、端侧智能会越来越影响到手机体验。3、人工智能将改变手机软件、硬件、开发、整个使用流程和整个生态。甚至打破手机和PC的界限。

同时我们也看到，面对滚滚而来的人工智能大潮，不同的公司有不同的应对方式，高通通过点亮SoC上的每一个模块一起协同来实现更高性能的AI，并取得功耗上的平衡，华为和苹果则选择设定独立的处理单元，两条路背后各自有其考量，采访中从高通负责人得到的答案是，高通方案的目的是满足更多不同OEM厂商在性能上的弹性需求，而华为和苹果自己专用则更可控，这个解释非常说的过去。

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