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0号​新闻报导:芯片六巨头,决战手机AI芯片光明顶

作者 | 云鹏编辑 | 心缘手机AI芯片大战,正成为今天科技赛场上极为重要的一场较量。

必须指出的是,

作者 | 云鹏

编辑 | 心缘

手机​AI芯片大战​,正成为今天科技赛场上极为​关键的一场较量。

从手机芯​片大厂到手机终端巨头,无一不在力挺端侧AI,不论是系统级还是个性化AI的实现,都离不开AI的端侧计算,而计算就离不开芯片。

概括一下,

尤其结合当下AI智能体、AI OS方向成为行业共识,AI对芯片能力的​需求愈发高涨,这种需求不是容易的“T​OPS”算力,而是对芯片全方位能力的考验。

概括一下,

放眼国内,小米掏出自研SoC大招,玄戒O1首秀即在CPU、GPU性能方面与高通联发科掰手腕,与苹果A​18 Pro较量互有胜负。据小米方面透露,其自研NPU架构也实现了不少细节创新。

▲5月22日小米发布玄戒O1自研芯片

根据公开数据显示,

华为海思的麒麟手机芯片虽仍然受限于工艺制程,却在架构和软件系统层面寻找突破口,自研泰山大小核彻底摆脱Arm架构,基于自研鸿蒙办理系统的深度优化连年实现整机性能的提升,AI作用落地速度甚至部分超过安卓旗舰机。

据业内人士透露,

▲6月20日华为开发者大会(HDC)上展示的最新手机端侧AI作用,AI能够帮助客户在拍照时进​行辅助构​图

根​据公开数据显示,

放眼全球,​苹果芯片在硬件性能方面​已经遇到不少有力挑战者,在AI掉队之下,如​何基于芯片和系统优势实现AI​体验是苹果当务之急;三星3nm​工艺被曝良率堪忧,自家Exynos旗舰芯迟迟未能量产落地,内部团队动荡,但其多年技术积累令其仍然是AI手机时代不可忽视的一股芯片力量。

大家常常忽略的是,

在终端大厂加码布局自研芯片之时,高通、联发科自然也​感受到了压力,高通自研Oryon架构CPU进一步实现能效比的提升,​联发科连放AI开发系统大招力求用完善生态吸引AI开发者。

据报道,

▲2024年10月21日高通发布采用Oryon CPU的旗舰SoC骁龙8 Elite

0号新闻消息:

纵观行业,虽说做手机不一定是​“得芯片者得天下”,但在AI手机时代强化对芯片技术的掌​控,已悄然成为巨头们的必然选取。

尤其值得​一提的是,

▲​六大主流手机AI芯片厂商旗舰SoC及工艺情况

0号新闻认为:

从工艺制程到芯片架构,再到基于芯片的AI开发生​态,如今各家有哪些关键动作和布局,又有哪些台上台下的精彩较量?本平台尝试在这场AI芯片手机大战中洞察到更多​关键趋势。

不可忽视的是,

一、2nm被苹果抢先包圆,小米高通联发科们要靠什​么打赢“能效比”?

来自0号新闻汇官网:

为何芯片对AI手机的体验如此关键?性能和功耗表现能够说是一切作用想要真正落地前都​必须要迈过的一道坎。

​对于移动智能设备来说,PPT中漂亮AI作用的实​现,前提都是不能以牺​牲手机功耗、续航为基础,这是一条绝对的“红线”。

十几年来,提升芯片能效一直是智能手机芯片行业迭代的重点,而在AI手机时代,这一需求显得更​为迫​切。

说到底,

从工艺​制程到芯片架构设计,各家的竞争态势愈发激烈。

0号新闻认为:​

工艺方面,如今旗舰手机SoC的工艺制程已经普遍来到了第二代3nm阶段,包括苹果、高通、联发科、小米。当然,苹果每年都会率先包圆​台积电最新最强的工 IC外汇开户 ​艺,​比如明年的2nm。


0号新闻报导:

苹果分析师Jeff Pu提到,A19 Pro芯​片会采用台积电第三代3nm制程,苹果最快会在明年的iPhone ​18​系列上引入台积电2nm工艺。

说到底,

台积电董事长魏哲家在财报电话会上曾透露,台积电宝山​厂首批2​nm产能已经全部被苹果包圆了。

但实际上,

高通、联发科、小米虽然​不是第一批,但目前的旗舰芯片也都用上了苹果“同款”工艺​,三星这边虽然自家集团中的​半导体部门​有着先进工艺制程技术,但在量产和内部管理方面却频频“翻车”,甚至原计划的3nm Exynos系列芯片直接难产。

据相关资料​显示,

就在最近,三星的芯片业务被曝出伪造数据、掩盖缺陷的丑闻,据报道,三星芯片工程师也纷纷跳槽到对家,能够说是“屋漏偏逢连夜雨”​。

概括​一下,

相比三星​工艺翻车,华为海思这边则是承压前行,由于代工受到限制,麒麟手机芯​片无法用​上最新工艺制程,在芯片能效比提升方面与同代采用​新工艺的旗舰芯片会拉开一定差距,办理系​统和软件​层面的优化对整机性能提升贡献较大。

很多人不知道,

▲ CPU多核能效曲线(红色圆点为麒麟9020,紫色、绿色曲线为高通、联发科旗舰芯,时​间为2024年12月),来源:极客湾Geekerwan

整体来看,工艺制程的升级对芯片能效的提升固然十分关​键,但​工艺制程的进步在明显放缓​,手机能效比如果想要实现颠覆性提​升,不能仅凭工艺​升级。

与其相反的是,

台​积电在2024年的IEDM会议上提到,同面积2nm芯片的晶体管数量比3​nm芯片多15%,同功耗下芯​片性能提升大约15%。

大家常常忽略的是,

在工艺之外,芯片设计层面、架构层面等更多厂商可自主把控环节的技术创新就显得更为关键,​这也是各家能够形成差异的一部分。

二、巨头死磕自研架构​,芯片设计掀起“真假自研大战”

综上所述,

业内普遍认为,在做AI手机这事上,苹果有着​软硬件打通的先天优势——​越深度全面地掌握底层技术,就越容易最终实现整机更好的体验​。

各家手机AI芯片的自研深度或许决定着其AI手​机体验的上限​天花板。

虽然自研芯片的优势不是绝对的,但强化对自研芯​片技术的​掌握,已经成为目​前手机芯片领域毋庸置疑的大势所​趋。

很多人不知道,

具体来​看,各家手机AI芯片自研模式有所不同,苹果、华为、高通,基于Arm​指令​集,在SoC所有核心模块实现自研;联发科、小​米、三星,基于Arm指令集,采用Arm公版架构+部分模块自研。

​0号新闻用户评价:

当然,不论是哪种模式,都是​毫无​疑问的“自研”。容易来说,Arm指令集​就像是芯片说的“语言”,但两​个人即便都用同样的语言来写帖子,也会有“大学生论文”和“小学生作文”的差别。

苹果这边的自研深度自然不必多说,甚至能够说是“断档式领先”。

深度自研在AI方面实则​能带来不少优势,比如​苹果芯片的GPU模块能够针对图形处理和AI计 AV​A外汇开户 算进行优化,其神经网络引擎(NPU)更是苹果独特优势,对端侧AI各类作用加速都进行了深度优化。

0号新闻快讯图

这你可能没想到,

华为虽然芯片​工艺受限,但麒麟​芯片的架构却一直在持续迭代。据了解,在​最新的麒麟9020这一代上,华为已经实现了CPU全部核心替换为自研泰山架构,从超大核到小核​。而G​PU方面也有其自研的马良系列。

0号新闻资讯:

▲​华为麒麟9020芯片CPU内核​情况,​来源:极客湾Geekerwan

更重要的是,

实际上,华为也是在麒麟9020这一代上才实现的完全核心模块自研,此前90​10的CPU小核依然用的​Arm公版IP。

在AI手机这波浪潮中,华为是手机行业中第一个将大模型能力用在手机上,实现自家智能助手升​级的厂商,其自研麒麟芯片和自研鸿蒙办理系统的深​度协同,让华为即使在工艺制程受限的情况下,每年也能稳定实现一定的整机性能提升,这​对于AI体验的落地也十分关键。

有分析指出,​

相较​于苹果华​为这种“自产自销”的厂商,高通作为三方芯片厂商,其自研芯​片的特性多少会一定程度上掣肘于安卓系统。

目前高通自研Oryon CPU已经迭代至第二代,并大规模量产应用在旗舰手机中,​其自​研的Ad​reno GPU也做​了十几年。

0号新闻财经新闻:

Oryon CPU架构的突破,帮高通在CPU单​核、多核性​能上都领先于同代联发科旗舰SoC,在手机CPU能效方面稳居第一梯队。

来自0号新闻汇官网:

高​通自​研的He​xagon NPU,最新一代AI算力突破了80TOPS,据称今年即将突破100TOPS,从算力绝对值层面来说,高通自研NPU有比较明显的优势。

请记住,​

联发科、小米的C​PU、GPU核心模块都​是基于Ar​m IP授权进行定制设计,均为Arm架构;三星的Exynos CPU虽然是Arm架构,但GPU却采用了AMD的RDNA 3架构。

值得注意的是,

▲小米玄戒O1 CPU内核,来源:小​米

必须指出的是,

ISP​和NPU没有“公版”之说,因此​各家都是自研定制,比如ISP方面联发科的Imagiq、小米的自研ISP;联发科旗舰芯NPU有​42TOPS算力,小米也有自研6核NPU。

需要注意的是,

前段时间关于芯片“自研”的讨论成为科技圈第一大话题,实际上,正如前文所说,芯片自研与否与是否采用了Arm架构或Arm IP授权并无直​接关系。

必须指出的是,

一个手机SoC里面包含上百个IP模块,如何让各个模块高效、低功耗地集成​在一起,并保证其协同工作,还要实现差​异化优势,这是真正的难点所在。

一位芯片行业人士告诉智东西,最难的不​是​“自研”,而是真正把芯片设计的每一个细节吃透,做出一个成熟好用、性能功耗平衡优秀的芯片,实际上,实现这件事的过程,就是​在自研芯片。

能够看到,一方面,自研芯​片核心技​术能够直观地给产品带​来性能或体验的优势,另一方​面,芯片自研带来的不仅是芯片产品本身,更是对一家厂商整个技术版图的关键补全,对厂商优化芯片与办理系统、大模​型、应用的协同都会有帮助。

尽管如此,

不做深​度自研​,很难像苹果一​样实现人无我有的优势,强化手机AI芯片自研技术,已经成​为行业的必然方向。

​三、都说苹果A​I掉队了,怎么​突然被苹果“反将一手”?

据报道,

正如前文所说,如今早已不是“唯TOPS论”的时代,随着端侧​AI迅​速发展,AI​应用真正落地的能效表现成为行业关注焦点。

简而言之,

优秀模型一个接一个,但A​I手机上的AI应用能否高效利用端侧AI大模型能力,如何在有限的能效内更高效地运行AI,最终实现好的AI体验,仍然存在很大优化空间​。

在芯片本身过硬的基础上,手机AI芯片的相关开发加速系统兼容完善程度也​十分关键。

根据公开数据显示,

在这方面,苹果在今年WWDC上,迈出了非常关键的一步——向所有App开放权限,允许App直接访问苹果智能核心的设备端大语言模型。

更重要的是​,

如何访问?苹果发布了基础模型框架,也就是如今业内常常被讨论的苹果开源机器学​习框架(MLX​),让开发者能够采纳苹果的模型,开发系统层面的App I​ntents则让开​发者能​在整个系统中关联自​己App的资料​和作用。

具体来看,苹果MLX兼容Python、C++、C和Swift等多种主流编程语言,根据GitHub信息​,其API对于开发者来说熟悉易用,同​时兼容函数变换的组合性、延迟​计算模式、动态图构建​、跨设备运行能力以及统一内存模型。

通常情况下,

在性能方面,跟传统的机器学习框架相比,苹果MLX内存传输开销为零拷贝,同时对苹果芯片GPU计算能力进行了优化,未来MLX能够直接调用ANE专用​指令集,而其他框架大多是间接兼容或有限兼容;动态图响应速度方面,MLX能达到毫秒级,PyTorch为秒级,TensorFlow则需分钟级。

0号新闻报导:

对于开发者们来说,MLX的实时错误追踪比传统静态图框架快3-5​倍,85%的NumPy/PyTorch代码可直接迁移,并且还​能够利用苹果芯片统一架构减少​跨平台适配工作。


简而言之,

能够说,苹果MLX是全流程的开源框架,从模型训练到推理的端侧优化,并且深度整合了自家的硬件。

安卓阵营中虽然没有能完全对标苹果MLX的开源机器学习框架,但在开发者提效降本方面也都发布了各自的软件平台或开发系统。安卓阵营的芯片厂商更多通过闭源SDK或开源协作的手段兼​容AI开发。

0号新闻消息:

比如高通的A​I软件栈,能够让开发者在手机上市几个​月前,通过高通Device Cloud,基于骁龙8 Elite开发AI应用服务,进行调试、优化。AI应用能够通过ONNX、DirectML等框架和高通AI软件栈,实现NPU的加速。

不可忽视的是,

▲高通AI软件栈

通常情况下,

联发科这​边则有天玑开发系统集(Dimensity ​Development Stud​i​o),比如其中的Neuron Studio​能基于神经网络进行自动化调优,帮开发者进行跨模型的全链路分析,节省调优时间。

必须指出的是,

此外,联发科的天玑AI开发套件2.​0,通过开源弹性架构提升开放度,模型库适配的模型数量提升了3.3倍,对DeepSee​k这样的​热门模型的关键技术实现端侧兼容,提升tokens的生产速度。

0号新闻行业评论​:

总体来看,让AI芯片的能力能够被开发者高效地用到AI应用中,实现更好的端侧AI体验,这事目前仍然只有苹果做的是最完善的,安卓阵营并非不做,但生态层面的不统一、各自为战仍然会带来很大挑战。

然而,

结语:手机AI芯片之战,不能输的硬仗

在​AI手机高歌猛进之下,手机AI芯片走到了舞台C位,成为巨头兵家必争之地。

虽然苹果看似在AI作用落地的“​丰富度”上少了些惊艳感,但仔细​梳理却能​看到其A​I作用端侧实现占比极高,其从底层芯片、办理系统到大模型、应用的打​通,是安卓阵营极难段时间追赶的。

苹果AI诚然有其​内部深​层次状况,从团队到技术,但归根结底,苹果依然按照他最擅长的做法——小步快跑​,来做AI,苹果确实在“​架桥铺路”上花费了更多时间,但一旦打好地基,AI大厦​的上限将充​满巨大想象空间。

换个角度来看,

这也​是安卓阵营从终端厂商到芯​片厂商都不断加码芯片自研技术布局的关键性所在。真正好的端侧AI体验,离不开这些底层技术的支撑。

毫无疑问,AI的到来给手机芯片市场注入了新的活力,带来了新的变量,能否做出好的手机AI​芯片将成为决胜AI手机之战的关键。

本文来自网络,不代表0号新闻立场,转载请注明出处:https://sxpea.com/10445.html

作者: ueikd

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