北京时间11月25日。据外媒报道,今年高通有不少大动作。其发布了首款5G调制解调器,并承诺将LTE网络速度提升至Gbps水平,近期又宣布与三星合作推出业界首款10nm工艺芯片。如今,消费者对手机的要求不仅仅是更快地运行应用程序和游戏。
双镜头相机需要专用的 ISP(图像信号处理)硬件,而独立或基于智能手机的 VR 需要创新的妥协来减小尺寸。 这些新要求改变了高通过去两年的芯片设计方法。
高通的目标不仅是满足智能手机的需求,还满足无人机和虚拟现实等应用的需求。 虽然骁龙 835 将成为明年的旗舰芯片,但高通也在考虑将现有技术用于低处理量物联网设备、云计算和机器学习。 机器学习与异构计算 虽然机器学习技术的主流是云计算解决方案,但越来越多的机器学习解决方案运行在移动设备上。
这就是异构计算变得越来越重要的原因。自从在骁龙810芯片中引入异构计算解决方案以来,高通在这方面取得了长足的进步。 高通的策略不仅是将负载分散到CPU和GPU上,还利用其Hexagon DSP和Spectra ISP来完成一些任务。这个想法是通过为任务选择最高效的组件来实现提高性能和降低能耗的目标。
这将是高通未来战略的关键组成部分,特别是与机器学习相结合以改进为消费者提供的功能时。 汽车、无人机和智能家居都将利用机器学习技术为消费者提供更强大的功能,包括目标和语音识别以及自动驾驶汽车。事实上,高通已经推出了专门针对汽车的Snapdragon 820芯片——具有增强的机器学习和通信能力,尽管核心功能与智能手机芯片类似。
机器学习应用程序的其他示例包括通过面部或语音识别提高设备安全性,以及确保拍照时准确对焦的软件。目前,只有约 1% 的智能手机应用采用了机器学习技术,但市场研究公司 IDC 预测,未来 2-3 年这一比例将上升至 50% 左右。 高通机器学习产品线 当然,高通和设备制造商并不是唯一开发机器学习技术的公司。第三方开发者可能也有足够多的好主意。
为了推动Snapdragon设备上机器学习应用的开发,高通在今年早些时候发布了神经处理引擎SDK——目前支持Snapdragon 820系列处理器。该平台支持常见的深度学习框架,包括 Caffe 和 CudaConvNet。
双镜头技术、虹膜和面部扫描以及虚拟现实的需求越来越大,它们都需要智能手机运行越来越复杂的计算算法。然而,手机受到能耗和发热的严重制约,在运行此类应用时面临挑战。
专用硬件和异构计算是克服手机中这些问题的关键。 机器学习任务有很多种类型,有些可以在CPU上更高效地运行,有些可以在GPU上更高效地运行,还有一些可以在DSP等专用硬件上更高效地运行。许多任务需要并行完成,因此将负载分散到不同的核心是向消费者提供此类功能的关键。
高通希望通过将更专业的硬件模块集成到芯片中来提高完成需要更高计算能力的任务的效率。预计效率将提高4-20倍。 Qualcomm 的 Hexagon DSP、Spectra ISP 和众多传感器处理单元使其能够为考虑这些新挑战的开发人员提供优化的硬件。
海思的麒麟960芯片集成了ISP硬件,专门完成图像处理任务。 增强/虚拟现实 机器学习和异构计算不仅仅适用于智能手机和汽车,它们也是高通虚拟现实产品愿景的重要组成部分。大量的视觉和空间感知传感器,以及对 3D 图形处理的高要求以及比基于 PC 的产品更小的功耗预算,意味着移动虚拟/增强现实平台必须更加节能和性能高效。
虽然增强现实和虚拟现实为用户提供了完全不同的体验,但它们的软件和硬件要求有很多相似之处,特别是在传感器和图形处理方面,这些只是现有智能手机技术的延伸。 根据使用场景的不同,虚拟/增强现实耳机中的摄像头数量可能会达到4个、8个甚至更多。眼动追踪是实现焦点渲染等可提高 GPU 效率的技术的关键。然而,此类技术需要更高的处理能力,并且通常被纳入机器学习算法中。
它们被集成到专用硬件中,以确保它们在移动平台上高效运行。 如今,可以使用专用组件、用于目标识别的图像处理器、用于处理音频的专用 DSP、用于处理传感器数据的微控制器以及用于将整个系统融合在一起的独立 CPU 来提供许多此类功能。
虽然高度灵活,但与单芯片解决方案相比,这种方法成本更高,并且需要开发人员付出更多努力。 近年来,高通越来越注重在一颗芯片上提供完整的系统解决方案。
例如,Snapdragon系列芯片直接集成了ISP、DSP和传感器技术。这使得高通和设备制造商能够优化硬件以尽可能高效地提供此类功能,模块之间的紧密集成也有助于提高峰值系统性能。 当然,预测设备制造商需要的功能类型存在风险和缺陷,但高通坚信,开发人员更期望快速推出产品,而不是高度定制的解决方案,尤其是在虚拟/新兴技术领域,例如增强现实。 5G 是核心 高通 5G 技术 虽然高通以其 Snapdragon 系列芯片而闻名,但增强连接(尤其是 5G)将成为未来许多互联体验的核心。
增强连接不仅适用于更高分辨率的视频内容,还适用于流式虚拟/增强现实体验、与云服务之间的数据传输,甚至与道路上的车辆之间的数据传输。 高通最近发布了X50 5G调制解调器,该调制解调器采用载波聚合技术,可提供高达5Gbps的下行速度。这是一种先进的解决方案,可能会在未来几年的首批 5G 智能手机和解决方案中使用。
5G不仅将为消费者提供更快的数据传输速率,还能以低能耗连接数百万个小型物联网设备。高通公司瞄准这一市场,推出了许多物联网设备中使用的超低功耗手机调制解调器。它们支持一系列产品,包括不需要高数据传输速率的智能建筑或设备。
提前涉足5G,将使高通不仅在5G智能手机领域,而且在许多互联网连接产品方面拥有先发优势。 物联网 高通面向物联网的产品不仅包括Snapdragon芯片,还为开发者提供一系列WiFi、蓝牙和手机连接产品。
高通还与芯片制造商NXP达成了470亿美元的收购协议。交易完成后,高通将获得一系列用于汽车和其他电子设备的集成电路技术,从晶体管到ARM微控制器。高通预测,到 2020 年,将有多达 250 亿个物联网设备连接到互联网。
在物联网、手机和汽车领域,高通将提供集成解决方案,加速产品开发周期。这体现在高通推出的开发板数量不断增加。 高通将使其芯片保持在新兴消费和技术趋势的最前沿,但也存在风险。
物联网还没有成为主流,许多客户还没有意识到虚拟现实的成本和收益——更不用说像谷歌眼镜这样失败的增强现实项目了。一个风险是更简单、更专业的芯片将在移动领域获得优势。 。 如果高通赌对了,增强现实、虚拟现实、物联网和智能汽车成为消费电子领域的新星,将远远领先于其他芯片厂商。