好久沒聊手機了,今天聊聊手機。
最近這段時間,手機廠商紛紛發(fā)布了自家最新的旗艦系列。其中,有一些技術,蠻值得關注的。
大家都知道,手機行業(yè)是出了名的“內(nèi)卷”,廠商之間的競爭非常激烈。但從本質來說,讓人眼前一亮的創(chuàng)新,其實是越來越少的。所以,很多網(wǎng)友調侃,現(xiàn)在的手機發(fā)布會,就像相機發(fā)布會,除了聊拍照,還是聊拍照。
說實話,手機技術經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)非常成熟。想要有顛覆式的創(chuàng)新,確實會越來越難。
但大家如果細致觀察的話,會發(fā)現(xiàn),手機已經(jīng)進入了一個微創(chuàng)新時代。顛覆式創(chuàng)新也許不多,但廠商在性能提升和功能拓展方面,仍然是在不斷向前探索的。
前幾天,OPPO發(fā)布了自家的Find X7系列手機。我關注到它所提及的兩個技術,非常有代表性,那就是——潮汐架構和安第斯大模型。
我個人覺得,潮汐架構和安第斯大模型,隱約預示了智能手機未來發(fā)展的兩個重要趨勢。
什么趨勢呢?且聽我逐一解讀。
█ 潮汐架構
首先說說潮汐架構。
智能手機發(fā)展到今天,其實本質上就是一個用戶側(端側)算力及交互平臺。它集算力與通信能力于一體,搭配了攝像頭、觸摸屏、傳感器、音頻等“插件”,讓用戶可以實現(xiàn)多種多樣的互聯(lián)網(wǎng)應用場景,包括社交、視頻、游戲等。
手機的算力,不僅直接影響到OS和App的運行速度,也關系到視頻、影像以及游戲等核心能力的體驗,是整個手機性能的基礎。手機算力又由什么決定呢?當然是手機SoC主芯片。
這些年,手機的升級演進,一直都是圍繞SoC主芯片進行的。每當有新的芯片平臺發(fā)布,各大手機廠商都會及時跟進,推出一批新的旗艦型號。
以前,手機廠商對于芯片,基本上就是拿來就用。就像發(fā)動機一樣,直接往車里塞,能跑就行。現(xiàn)在,隨著市場競爭的不斷加劇,為了更好地發(fā)揮芯片的能力,也為了讓用戶有明顯的體驗差異化提升,手機廠商們開始投入更多資源,對芯片進行適配、調優(yōu)。
OPPO作為手機一線大廠,在芯片聯(lián)合研發(fā)方面很早就采取了行動,也積累了豐富的經(jīng)驗。這次,他們一如既往地與MediaTek進行深度合作,成立聯(lián)合芯片技術實驗室,針對天璣9300移動平臺進行定制化設計。
而潮汐架構,就是深度聯(lián)合設計的最新成果之一。
想要解釋什么是潮汐架構,我們還是要從手機的核心原理說起。
手機,其實就是一臺微型計算機。它的SoC主芯片里面,包括CPU和GPU等計算芯片。CPU和GPU的里面,又包括了運算單元和控制單元等。
手機和普通PC一樣,也是遵照著名的馮·諾依曼架構進行工作。這種架構,屬于存算分離。運算單元負責計算,存儲器負責存儲。計算時,需要先將數(shù)據(jù)從存儲器調用到運算單元,完成計算后,再送回存儲器。
馮·諾依曼架構
隨著摩爾定律的發(fā)展,手機芯片的CPU和GPU都有了長足的進步,性能非常強勁。但是,存儲器的性能,卻始終沒有辦法跟上CPU和GPU的步伐。這是馮·諾依曼架構最主要的瓶頸。
性能越強的存儲技術,價格成本就越高。于是,就出現(xiàn)多級存儲架構。除了傳統(tǒng)ROM/RAM之外,又有了緩存。緩存,還分為L1/L2/L3三級。說白了,緩存就是運算單元和傳統(tǒng)存儲之間的一個過渡。它的性能很強,讀寫速率快,但是成本高,所以容量不大。
多級存儲架構
一直以來,傳統(tǒng)手機廠商的技術區(qū),是在Flash存儲和主存儲器(DDR或UFS層級)。而一級緩存到系統(tǒng)緩存這幾個層級,是芯片公司的技術區(qū),存在難以逾越的技術壁壘。
OPPO提出的潮汐架構,打破了這個壁壘,往前又邁了一大步,直接參與到SoC的SLC(系統(tǒng)級緩存)設計之中。CPU核之間的共用數(shù)據(jù)緩存,以及CPU與異構核(例如GPU)之間的緩存,都可以被OPPO定制化設計。
OPPO可以根據(jù)應用側的需求,合理規(guī)劃CPU、GPU等運算單元對SLC緩存的使用量和利用方式,從而最大程度地發(fā)揮硬件資源的性能,實現(xiàn)極致的軟硬件協(xié)同。
舉個例子,如果我們把CPU、GPU看作是“算力大腦”,那么,SLC就是給大腦輸送數(shù)據(jù)的“高速公路”。
傳統(tǒng)方案里,芯片廠商無法確定各個運算單元的數(shù)據(jù)量比例。于是,只能采用固定分配方案。當手機使用不同的應用時,就會出現(xiàn)“部分公路擁塞、部分公路空閑”的情況。
有了潮汐架構,OPPO可以根據(jù)應用場景的不同,靈活調整SLC緩存的配比,實現(xiàn)車道的合理優(yōu)化,進而讓CPU和GPU發(fā)揮最強性能。
比如,在運行大型手游時,圖像渲染的工作會更多。這時,可以給GPU分配更多的系統(tǒng)緩存,從而降低對DDR和UFS的讀寫頻率。應用運行速度能夠得到明顯提升,計算鏈路整體能效也有明顯改善。
經(jīng)過測算,潮汐架構SLC技術可以為Find X7帶來4%的通用能效提升,以及2.38~7.79%的專享應用場景能效提升。整體的平均能效提升,約為8%。這是非常了不起的成就。
Find X7發(fā)售后,我第一時間下單了一臺。
經(jīng)過多日的實際使用,我明顯能夠感受到系統(tǒng)在應用啟動、加載和切換時,響應速度更快、更流暢。
天璣9300是全大核架構(4超大核+4大核),性能本來就很強。潮汐架構的加持,讓手機的性能如虎添翼,有比其它旗艦更出色的體驗。
長期以來,安卓機在啟動性能一致性上都不如蘋果手機。這次,F(xiàn)ind X7徹底打破了這一魔咒。它始終可以保持極高的流暢度,即使后臺有多個App運行,也能夠極速啟動新App,啟動速度穩(wěn)如直線。這就是得益于芯片強勁的性能,以及潮汐架構的深度優(yōu)化加持。
潮汐架構也幫助提升了Find X7的續(xù)航。根據(jù)實測數(shù)據(jù),基于潮汐架構以及一系列新技術,F(xiàn)ind X7的續(xù)航比Find X6標準版提升了20%。
最近幾年,手機廠商在芯片聯(lián)合調校上的投入,變得越來越大。參與的深度,也越來越深。
廠商們都意識到,在芯片平臺既有性能的基礎上,進行深入挖潛,是實現(xiàn)差異化競爭的有力手段。在OPPO的引領下,相信會有更多的廠商走上“聯(lián)合調校”這條路。相關的技術創(chuàng)新,也會越來越多地出現(xiàn)在我們面前。
█ 安第斯大模型
潮汐架構是算力底層技術。接下來,我們看看算力最有潛力的應用——大模型。
剛剛過去的2023年,被公認為是大模型年。以ChatGPT為代表的AIGC大模型,火遍全球,成為最引人注目的科技熱點。
手機終端作為普通用戶最常用的數(shù)碼設備,在擁抱大模型上也不甘落后。2023年下半年開始,陸續(xù)有手機型號開始引入大模型,并推出一些AIGC應用。
OPPO Find X7系列所采用的安第斯大模型(AndesGPT),是他們自研的最新技術成果,是行業(yè)首個端側部署70 億參數(shù)大模型。
這個大模型具備對話增強、個性專屬、端云協(xié)同三大尖刀能力,從基礎能力到應用落地,都相比競爭對手有更多的看點。
從參數(shù)規(guī)模上來看,安第斯大模型一共有3個版本:
Tiny版本,擁有至多70億參數(shù),可以直接部署在Find X7這樣的終端上,特點是輕量高效,支持離線運行,且隱私數(shù)據(jù)隔離。
Turbo版本,700億參數(shù),可以部署在安第斯智能云,支持快速響應,體驗更加均衡,也能夠適配多個場景。
Titan版本,參數(shù)最多,可以達到1800億,同樣可以部署在云端。龐大的參數(shù)規(guī)模,使其完全可以勝任深度推理工作以及高度復雜任務,效果最優(yōu)。
手機本地部署模型不能支持更大的參數(shù),因為參數(shù)越多,對內(nèi)存的占用就越大。
本地模型70億參數(shù),搭配云端更大的模型,通過加密通信,可以實現(xiàn)端云協(xié)同,靈活支撐多樣化的AI應用。
OPPO在人工智能領域起步較早。2018年,他們就成立了人工智能團隊。2020年,他們將語音、建議、指令、識屏等能力進行整合,推出了對話式人工智能助手——小布助手。次年,就實現(xiàn)了上億月活。
大模型崛起后,OPPO基于自己多年的技術沉淀和數(shù)據(jù)積累,很快跟進,并推出了安第斯大模型。2023年9月,安第斯大模型小試牛刀,在SuperCLUE能力排行榜知識與百科評比中,獲得98.33的高分,僅次于GPT4,位列國內(nèi)模型第一。
大模型的參數(shù)規(guī)模是基礎,關鍵還是要看應用落地。
在Find X7發(fā)布會上,OPPO提到了智能摘要、AIGC消除、閃速摳圖等應用。我試用了一下,效果確實不錯,響應速度很快,處理的質量也很高,確實達到了真正的智能水平。
前面我說過,手機是一個交互工具。在數(shù)字時代,人與數(shù)字世界之間最主要的溝通渠道,就是手機。很多的應用,都是通過手機實現(xiàn)的。所以,AI與手機的結合,充滿了無限的想象空間。
大模型在手機落地,其實會分為多個階段。
首先,最淺的階段,是像ChatGPT一樣,通過與App之間的SDK接口,進行調用。這種能力調用比較生硬,玩法也很有限。
再深一點,是手機本地部署外部大模型。融合度雖然有提升,但畢竟是非自研大模型,簡單的植入,無法和廠商自有的獨立硬件體系相結合,也很難發(fā)揮處理器的推理性能。
更深一點,就是像OPPO這樣,搞自研大模型。自研大模型徹底突破了底層API和功能限制,與硬件體系結合更加緊密,開發(fā)自由度也更高,研發(fā)進度也不受外部限制。
這種方式,在落地玩法上,也更具靈活性。它屬于系統(tǒng)級的融合,在系統(tǒng)生態(tài)底層進行大模型能力擴展,可以實現(xiàn)原生AI能力。
換言之,OPPO的安第斯自研大模型,是可以對操作系統(tǒng)、所有原生App,以及所有硬件進行AI賦能的。在拍照、音視頻錄制、知識整理、交互增強等方面,大模型都可以提供輔助,成為真正的智能管家。用戶的工作效率和生活品質可以大幅提升,相互之間的溝通樂趣也無限增加。
█ 最后的話
很多人都說,未來的手機之爭,就是智能算力之爭。誰家的終端AI算力強、算法好,誰就掌握了主動權。
我非常認同這一點。潮汐架構和安第斯大模型所代表的趨勢,分別是:
1、手機廠商在芯片聯(lián)合調校上,將會投入更多資源。相比自研芯片,聯(lián)合調校更有可行性,能夠發(fā)揮手機廠商和芯片廠商各自的優(yōu)勢。
2、手機在應用側,將會持續(xù)加大與AI的融合。手機的端側AI能力,很可能會重塑現(xiàn)在所有的App應用,讓手機變成真正的“智能手機”。
面向2024,希望手機技術的微創(chuàng)新,能從量變走向質變,帶來更多的驚喜。
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原文標題:從潮汐架構和安第斯大模型,看智能手機的未來演進
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