高通驍龍芯片

　　北京時間11月25日消息，據外媒報道，高通今年有許多大動作，發布了首款5G調制解調器，承諾把LTE網速提升至Gbps級別，最近與三星合作公布了業內首款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實，要求創新性的妥協，以減小尺寸。

　　過去兩年，這些新要求已經改變了高通芯片設計方法。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，高通還考慮將現有技術用于低處理能力的物聯網設備、云計算和機器學習。

　　機器學習和異構計算

　　雖然機器學習技術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備上運行。這正是異構計算日趨重要的原因，自驍龍810芯片引入異構計算解決方案以來，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，實現提升性能和降低能耗的目標。這將是高通未來策略的關鍵組成部分，尤其是在與機器學習結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，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%。

　　高通機器學習產品線

　　當然，開發機器學習技術的并非只是高通和設備廠商，第三方開發商也可能有足夠的好創意。為了推動驍龍設備上機器學習應用的開發，高通今年早些時候發布了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在內的常見深度學習框架。

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

　　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鍵。

　　高通設想通過在芯片中整合更專業化的硬件模塊，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的開發者提供經過優化的硬件。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/虛擬現實

　　機器學習和異構計算不僅僅只面向智能手機和汽車，它們還是高通虛擬現實產品愿景的重要部分。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的產品，意味著移動虛擬/增強現實平臺必須具有更高的能源和性能效率。

　　雖然增強現實和虛擬現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，這些只是對現有智能手機技術的擴展。

　　根據使用場景，虛擬/增強現實頭顯中的相機數量可能達到4、8，甚至更多個，對于實現像焦點渲染等提升GPU效率的技術來說，眼睛追蹤是關鍵。但是，這類技術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據，獨立CPU把整個系統融合在一起。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，要求開發者付出更多努力。

　　最近數年，高通越來越專注于在一個芯片中提供完整的系統解決方案，例如驍龍系列芯片中就直接集成有ISP、DSP和傳感器技術。這使得高通和設備廠商能優化硬件，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性能。

　　當然，在預測設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，開發者更期望的是快速推出產品而非具有高度定制性的解決方案，尤其是在虛擬/增強現實等新興技術領域。

　　5G是核心

　　高通5G技術

　　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容，還適用于流媒體虛擬/增強現實體驗，與云服務之間傳輸數據，甚至是與在路上行駛的車輛之間傳輸數據。

　　高通最近公布了X50 5G調制解調器，利用載波聚合技術提供至多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據傳輸速率，還能連接數以百萬計低能耗的小型物聯網設備。高通面向這一市場推出了用于眾多物聯網設備的超低能耗手機調制解調器。它們支持包括智能建筑或電器在內的一系列產品，這些產品不需要很高的數據傳輸速率。

　　提前涉足5G，將使高通不僅僅在5G智能手機，還在眾多聯網產品方面獲得先發優勢。

　　物聯網

　　高通面向物聯網的產品不僅僅包括驍龍芯片，它還向開發者提供一系列WiFi、藍牙和手機連接產品。

　　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微控制器在內的一系列面向汽車和其他電子設備的集成電路技術。高通預測，到2020年，將有多達250億臺物聯網設備連接到互聯網上。

　　在物聯網、手機和汽車領域，高通將提供集成解決方案，加快產品開發周期。這一點體現在高通推出越來越多的開發板方面。

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

　　如果高通押對注了，增強現實、虛擬現實、物聯網和智能汽車成為消費電子產品領域的新明星，它將遠遠領先于其他芯片廠商。