大数据杀熟的日子，到头了

2019年发布的A13 Bionic处理器，CPU、GPU和NPU的核心数都与A12相同，只是采用了台积电升级版7nm工艺，集成85亿个晶体管，性能、功耗都有了一定提升，而神经网络引擎的峰值算力提升到每秒6万亿次计算，提升幅度并不显著，同样是为面容ID、三摄系统、AR类APP等机器学习应用提供算力支持。不过值得一提的是，通过在CPU中加入2个机器学习加速器，让CPU可以达到每秒1万亿次的矩阵数学运算。同时，Core ML3可以与机器学习控制器配合，自动为CPU、GPU和NPU分配任务。

这次发布的A14处理器芯片上，神经引擎核心数再次翻倍达到16个，每秒运算次数达到了惊人的11.8万亿次，机器学习速度提升了70%，机器学习加速器则令运算速度快达10倍，将各种机器学习应用的性能表现再次大幅提升。

AI应用的“猛虎”，苹果AI芯片大规模升级的内因

根据资料，早在2014年，苹果已经在新一代架构芯片Soc的开发中加入专门的AI芯片。而在此之前，苹果的AI算力是由“CPU+GPU”实现，其自主开发AI芯片的设计思路则是由CPU和GPU处理的AI任务转向由专门的AI芯片进行处理，最终将芯片集成到终端设备上。

与此同时，随着苹果移动终端在拍照摄影、图形处理等应用上面越来越需要用到神经网络和机器学习、深度学习的算法运算，这些需求使得苹果开始考虑将AI应用的运算必须采用神经引擎这一专门定制的处理器单元来完成这些计算。

2017年，苹果的神经引擎处理器正式落地。

不过让外界惊讶的是，为何短短三年之中，A系列芯片的AI算力得到了将近20倍的提升，远远超出Soc芯片其他处理器的性能提升幅度？

一方面是CPU和GPU的性能，在现有的工艺制程进化和既定架构的约束上提升已经非常困难。随着半导体工艺从7nm向5nm、3nm工艺升级，难度会越来越大，而可预期的提升却可能并不显著。反而AI加速器还会有相当大的设计提升空间。

另一方面是，终端应用对于动用CPU和GPU的需求正在达到一个用户的使用极限，因此也没有快速增长的需求，但是这些应用的AI算力需求则在大幅增长。

如果对苹果iOS系统中的用到机器学习相关的功能和应用进行分析的话，我们看到最新两代的iPhone和iPad已然是一部各个部分和细节都在使用AI的终端了。

在苹果终端的细节体验，已经有大量机器学习算法的加持，但相应的体验难以被用户察觉。

比如，机器学习用于帮助iPad的软件区分用户在使用Apple Pencil绘图时到底是不小心将手掌压在屏幕上还是有意提供输入的按压。或者是在监控用户使用习惯，以优化设备的电池寿命和充电频次，既可以改善用户在两次充电之间的时间，又可以保证电池的使用寿命。

还有像iPhone的拍照，用户每次按下快门，设备会快速连续拍摄很多张照片，然后经过机器学习训练的算法会分析每个图像，并将其认为是每个图像的最佳部分合成为一个结果。也就是iPhone拍照的卓越效果很大程度是靠“计算”出来的。苹果正是通过iPhone中对图像信号处理器（ISP）和神经引擎的协同处理，才使得照片质量获得大幅提升。

苹果在终端本地大幅提升神经引擎的运算能力，以及配合图形计算引擎和AI加速等功能，可以在移动终端中执行非常高难度的机器学习任务。比如在iPad Pro上，通过神经引擎的计算能力，结合Project Aero 软件，iPad Pro 能将 PSD 中创作的每一个图层以独立的 AR 对象呈现在屏幕上，每个图层都分离成一幕栩栩如生的景观，这对创作者来说相当具有吸引力。

此外，苹果已经加入的显著的AI新功能，诸如机器学习在翻译、内置听写、输入预测、健康特性分析与预测上面，都需要大量的机器学习参与。

而苹果选择在机器学习任务的本地化计算的另一大原因，可能是为了将数据留在本地，用以保护用户隐私。我们知道，机器学习的本质就是对海量数据进行学习，而数据的采集和分析一直是谷歌、facebook这些互联网公司的“原罪”，作为承诺严格遵守用户隐私数据保护的苹果，自然要做出保证，尽量将机器学习算法所需要的用户数据留在用户的移动终端当中，但与此同时要保证AI算法的有效，就必须对终端芯片的AI算力引擎做出大幅提升。

当然，苹果自身终端系统对于AI算力升级的要求，只是一只内生的吞噬算力的“猛虎”，在外部竞争中，苹果还要面对一群实力强劲的“追龙”，在AI算力提升上不断地应战。

安卓阵营的“追龙”，苹果AI算力快速升级的外因

苹果自研的A系列处理器芯片，一直以来以创新和高性能著称，虽然最近两年，安卓系的高端芯片，诸如高通的骁龙芯片、联发科Helio芯片、华为海思的麒麟芯片则大有追赶之势。

如果抛去综合性能的讨论，但是在AI芯片算力上面，高通的骁龙处理器在性能上和数量上都已经有超过苹果A系列芯片的可能。

比如在2019年上半年手机AI芯片排行榜上，排名前十的智能手机AI芯片，其中前四名分别是高通骁龙855、苹果A12 Bionic、联发科Helio P90和海思麒麟980。但值得关注的是，除了第二、三、四名，这份榜单中的其他位置都被高通骁龙芯片占据。

（编辑：盐城站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!