不止是手機 高通還押注機器學習、VR和5G

高通驍龍芯片

鳳凰科技訊 北京時間11月25日消息，據(jù)外媒報道，高通今年有許多大動作，發(fā)布了首款5G調(diào)制解調(diào)器，承諾把LTE網(wǎng)速提升至Gbps級別，最近與三星合作公布了業(yè)內(nèi)首款10納米工藝芯片。目前，消費者對手機要求越來越多，而非僅僅局限于更快地運行應用和游戲。

雙鏡頭相機要求專用ISP(圖像信號處理)硬件，獨立或基于智能手機的虛擬現(xiàn)實，要求創(chuàng)新性的妥協(xié)，以減小尺寸。

過去兩年，這些新要求已經(jīng)改變了高通芯片設(shè)計方法。高通的目標是不僅僅滿足智能手機需求，還要滿足無人機和虛擬現(xiàn)實等應用的需求。

雖然驍龍835將是明年的旗艦芯片，高通還考慮將現(xiàn)有技術(shù)用于低處理能力的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、云計算和機器學習。

機器學習和異構(gòu)計算

雖然機器學習技術(shù)的主流是云計算解決方案，但越來越多的機器學習解決方案在移動設(shè)備上運行。這正是異構(gòu)計算日趨重要的原因，自驍龍810芯片引入異構(gòu)計算解決方案以來，高通在這方面取得了相當大進展。

高通的策略不僅僅是把負載分散到CPU和GPU上，也利用其Hexagon DSP和Spectra ISP完成部分任務。其理念是，通過選擇最高效的組件完成任務，實現(xiàn)提升性能和降低能耗的目標。這將是高通未來策略的關(guān)鍵組成部分，尤其是在與機器學習結(jié)合改進提供給消費者的功能方面。

汽車、無人機、智能家居都將利用機器學習技術(shù)向消費者提供更強大功能，其中包括目標和語音識別，以及自動駕駛汽車。實際上，高通已經(jīng)推出一款汽車專用驍龍820芯片——增強了機器學習和通信功能，雖然核心功能與智能手機芯片相似。

機器學習的其他應用范例包括通過臉部或語音識別提高設(shè)備安全性，拍照時軟件可以確保對焦準確。目前只有約1%智能手機應用利用了機器學習技術(shù)，但市場研究公司IDC預計未來2-3年這一比例將上升至約50%。

高通機器學習產(chǎn)品線

當然，開發(fā)機器學習技術(shù)的并非只是高通和設(shè)備廠商，第三方開發(fā)商也可能有足夠的好創(chuàng)意。為了推動驍龍設(shè)備上機器學習應用的開發(fā)，高通今年早些時候發(fā)布了Neural Processing Engine SDK——目前支持驍龍820系列處理器。該平臺支持包括Caffe和CudaConvNet在內(nèi)的常見深度學習框架。

雙鏡頭技術(shù)，虹膜和臉部掃描，虛擬現(xiàn)實的需求越來越高，它們都要求智能手機運行越來越多的復雜計算算法。但是，手機受到能耗和發(fā)熱量的嚴格限制，在運行這類應用時面臨挑戰(zhàn)。專門硬件和異構(gòu)計算是克服手機這些問題的關(guān)鍵。

機器學習任務類型有許多，有的在CPU上能更高效地運行，有的在GPU上能高效地運行，也有的在DSP等專門硬件上能高效地運行。許多任務需要并行完成，因此，將負載分散到不同核心是向消費者提供這類功能的關(guān)鍵。

高通設(shè)想通過在芯片中整合更專業(yè)化的硬件模塊，提高完成對計算能力要求較高任務的效率，估計效率將提升4-20倍。

高通的Hexagon DSP、Spectra ISP和眾多傳感器處理單元，使得它能為考慮應對這些新挑戰(zhàn)的開發(fā)者提供經(jīng)過優(yōu)化的硬件。海思半導體的麒麟960芯片就集成有ISP硬件，專門完成圖像處理任務。

增強/虛擬現(xiàn)實

機器學習和異構(gòu)計算不僅僅只面向智能手機和汽車，它們還是高通虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品愿景的重要部分。大量視覺和空間感知傳感器，以及對3D圖形處理的高要求、電能預算小于基于PC的產(chǎn)品，意味著移動虛擬/增強現(xiàn)實平臺必須具有更高的能源和性能效率。

雖然增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實向用戶提供完全不同的體驗，但它們對軟、硬件需求有許多相通之處，尤其是在傳感器和圖形處理方面，這些只是對現(xiàn)有智能手機技術(shù)的擴展。

根據(jù)使用場景，虛擬/增強現(xiàn)實頭顯中的相機數(shù)量可能達到4、8，甚至更多個，對于實現(xiàn)像焦點渲染等提升GPU效率的技術(shù)來說，眼睛追蹤是關(guān)鍵。但是，這類技術(shù)要求更高的處理能力，通常融合在機器學習算法中。它們都被集成在專用硬件中，確保能在移動平臺上高效地運行。

現(xiàn)在，利用專用元器件提供許多這些功能是可能的，圖像處理器用于目標識別，專用DSP用于處理音頻，微控制器處理傳感器數(shù)據(jù)，獨立CPU把整個系統(tǒng)融合在一起。雖然具有很高的靈活性，但與單芯片解決方案相比，這種方案成本更高，要求開發(fā)者付出更多努力。

最近數(shù)年，高通越來越專注于在一個芯片中提供完整的系統(tǒng)解決方案，例如驍龍系列芯片中就直接集成有ISP、DSP和傳感器技術(shù)。這使得高通和設(shè)備廠商能優(yōu)化硬件，盡可能高效地提供這類功能，各模塊間的緊密整合也有利于提升峰值系統(tǒng)性能。

當然，在預測設(shè)備廠商需要的功能類型方面也存在風險和不足之處，但高通堅信，開發(fā)者更期望的是快速推出產(chǎn)品而非具有高度定制性的解決方案，尤其是在虛擬/增強現(xiàn)實等新興技術(shù)領(lǐng)域。

5G是核心

高通5G技術(shù)

雖然高通以驍龍系列芯片聞名，但增強的連接性——尤其是5G，將成為未來許多連接體驗的核心。增強的連接不僅僅適用于更高分辨率的視頻內(nèi)容，還適用于流媒體虛擬/增強現(xiàn)實體驗，與云服務之間傳輸數(shù)據(jù)，甚至是與在路上行駛的車輛之間傳輸數(shù)據(jù)。

高通最近公布了X50 5G調(diào)制解調(diào)器，利用載波聚合技術(shù)提供至多5Gbps的下行速率。這是一種先進解決方案，可能用于未來數(shù)年的首批5G智能手機和解決方案。

5G不僅能向消費者提供速度更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，還能連接數(shù)以百萬計低能耗的小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。高通面向這一市場推出了用于眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的超低能耗手機調(diào)制解調(diào)器。它們支持包括智能建筑或電器在內(nèi)的一系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不需要很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

提前涉足5G，將使高通不僅僅在5G智能手機，還在眾多聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品方面獲得先發(fā)優(yōu)勢。

物聯(lián)網(wǎng)

高通面向物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品不僅僅包括驍龍芯片，它還向開發(fā)者提供一系列WiFi、藍牙和手機連接產(chǎn)品。

高通還與芯片廠商恩智浦達成價值470億美元的收購交易。交易完成后，高通將獲得包括從晶體管到ARM微控制器在內(nèi)的一系列面向汽車和其他電子設(shè)備的集成電路技術(shù)。高通預測，到2020年，將有多達250億臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上。

在物聯(lián)網(wǎng)、手機和汽車領(lǐng)域，高通將提供集成解決方案，加快產(chǎn)品開發(fā)周期。這一點體現(xiàn)在高通推出越來越多的開發(fā)板方面。

高通將使其芯片處于新興的消費和技術(shù)潮流前沿，但這也存在風險。物聯(lián)網(wǎng)仍然沒有成為主流，許多客戶不認可虛擬現(xiàn)實的成本和好處——更不要說谷歌眼鏡等失敗的增強現(xiàn)實項目，一種風險是，更簡單和更專業(yè)化的芯片能在移動領(lǐng)域獲得優(yōu)勢。

如果高通押對注了，增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車成為消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域的新明星，它將遠遠領(lǐng)先于其他芯片廠商。

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