深度揭秘華為「很嚇人技術」

6月6日，華為在北京舉行榮耀Play發布會，揭曉華為在手機上研發一個新技術---一個很嚇人的技術（余承東、趙明語），華為消費者BG CEO余承東親自站台，揭曉這個新技術，它就是華為通過軟硬體協同實現的GPU Turbo技術，據余承東介紹，擁有GPU Turbo的手機，圖形處理效率提升60%，同時，手機在續航和畫質方面也有不小的進步，SoC功耗可降低30%！此外，HDR與生俱來，還有針對遊戲的定製特效增強等功能，用余承東的話說這是:"用軟硬協同的方式解決了長期困擾安卓的問題 更給安卓系統帶來前所未有的超越。」

但看指標這確實是非常大的提升了！堪稱震撼！說手機「在上飛」也不過分！

這次發布會後，鬥魚、B站等一些直播網站的網紅門直播了採用該技術的榮耀play和小米8及某些845遊戲手機的遊戲評測，確實如余成本所言，採用GPU Turbo的榮耀play完勝友商旗艦機！

實測數據（來自知乎）

我記得在華為P20手機發布會上，當有媒體問余承東如何看待某些遊戲手機時，他笑著說遊戲手機是概念，我們華為的每一部手機都可以成為遊戲手機，當時還有媒體對老余的話冷嘲熱諷，現在看來，這臉打的真是啪啪響啊！老余不吹牛，呵呵。

注意啊，碰瓷余大嘴是個高危動作，你以為他在吹牛，其實他在一本正經的說事實。

最近幾年，相比蘋果手機安卓手機似乎陷入了通過升級處理器主頻、增大內存來提升性能的泥沼，真的沒有其他方法來改善安卓手機體驗嗎？華為其實從2015年就開始思考這個問題，雖然華為沒有給出更多有關GPU Turbo的細節信息，結合我收集的資料，今天給大家深度解讀一下這個技術！讓我們先回過頭看看，華為做了哪些工作？

1、為GPU Turbo華為做了哪些儲備

大家在網上可以搜索這個新聞，實際上早在2013年華為就獲得了ARMCPU架構授權，在2016年則獲得了ARM GPU架構授權。

這個架構授權是什麼意思呢？

ARM對於授權又分為3個級別。分別是：架構授權、內核授權以及使用授權。

架構授權（也是最高級別授權）：

指令集授權是指企業購買了架構級的ARM處理器設計、製造許可。有了這一級別的授權，（重點）廠商便可以從整個架構和指令集方面入手，對ARM架構進行大幅度改造，甚至可以對ARM指令集進行擴展或縮減，以便達到更高性能、更低功耗或更低成本等不同目的。

內核授權：

內核授權則是指用戶可以將其所購買的ARM核心應用到其自行設計的晶元中。但用戶不得對其購買的ARM核心本身進行修改。

使用授權：

作為最低的授權等級，擁有使用授權的用戶只能購買已經封裝好的ARM處理器核心，而如果想要實現更多功能和特性，則只能通過增加封裝之外的DSP核心的形式來實現（當然，也可以通過對晶元的再封裝方法來實現）。

在2013年華為獲得arm cpu授權後，海思在其麒麟處理器上進行了優化和改進，所以在2014年6月，麒麟920 SoC發布，其低功耗特性震撼業界，該處理器應用於榮耀6（全球第一款支持LTE Cat.6的手機），麒麟晶元與高通有了「對話」的地位，而搭載該晶元的Mate7更是一戰成名！奠定了華為Mate系列在手機江湖的大佬地位！

而獲得ARM GPU架構授權後，海思則可以對GPU進行優化，這也是華為的可怕之處，它能針對自己的短板進行修正，以前麒麟晶元GPU一直被詬病，而從2015年，一個新的GPU技術在研發，它就是今天的「嚇人」的技術。

2016年華為突然發布很多GPU招聘信息，一定和是和這個技術有關。

2、GPU Turbo是個什麼技術？硬體有哪些改進？

在解釋GPU Turbo之前，我們可以看看英特爾的CPU turbo技術，英特爾官方對此技術的解釋如下： 當啟動一個運行程序後，處理器會自動加速到合適的頻率，而原來的運行速度會提升 10%~20% 以保證程序流暢運行；應對複雜應用時，處理器可自動提高運行主頻以提速，輕鬆進行對性能要求更高的多任務處理；當進行工作任務切換時，如果只有內存和硬碟在進行主要的工作，處理器會立刻處於節電狀態。這樣既保證了能源的有效利用，又使程序速度大幅提升。通過智能化地加快處理器速度，從而根據應用需求最大限度地提升性能，為高負載任務提升運行主頻高達20%以獲得最佳性能即最大限度地有效提升性能以符合高工作負載的應用需求：通過給人工智慧、物理模擬和渲染需求分配多條線程處理，可以給用戶帶來更流暢、更逼真的遊戲體驗。

由於GPU和CPU架構不同，CPU由專為串列任務而優化的幾個核心組成。GPU則由數以千計的更小、更高效的核心組成,這些核心專為同時處理多任務而設計。

要優化GPU的架構，該從哪裡入手呢，我們從華為的一個專利描述上可以看出端倪，這是最近公布的一個華為2015年申請的專利（最近獲得批准）

因為MALI GPU一直沒有做太大的改變，基本上延續了高功耗+大面積+想多高性能的思路，所以華為在獲得GPU架構授權後，考慮對GPU優化，當時北航的高小鵬博士提出了一種給CUDA函數共享內存和線程的優化的思路，也許這個思路給華為提供了靈感於是催生了現在的GPU turbo技術。

簡單解釋一下，就是GPU工作的時候（比如搬磚），一般都是先運行函數（準備好搬磚工具），然後再取值（去工地搬磚），華為的技術在於直接優化了這個搬磚過程，直接把「磚頭」直接通過傳送帶放在搬磚車上，就不主要外出搬磚再回來了，這樣至少可以快上1倍了！雖然實際只能達到百分之60的提升。 這個思路真是吊炸天了！是一種革命性的進步！

通過專利申請時間和現場公布的各機型的升級情況分析，華為在15年開始設計的麒麟晶元都應該可以升級的，這些麒麟晶元GPU里應該都設計了用於全局變數寄存器（這個寄存器裝置就是硬體部分，華為沒有必要改動瑪麗核心，也沒有提高瑪麗的實際性能，只需要在GPU區域加寄存器，應該修改了匯流排，提高了瑪麗的函數數據讀存速度和效率，但為了保持專利申請到位前的應用，也保留了GPU大外寄存格局，現在專利申請到了，就一步位給15年以後設計的晶元全都上了這個技術，適配應該是簡單的機型適配了）！

假如這個推測是對的，那麼華為真太牛了，高瞻遠矚，2014年的時候就開始布局了，隱忍等待4年才爆發，之前還有很多人說麒麟659處理器祖傳老掉牙了，發這麼多659的機子，一旦659升級了Turbo技術就是妥妥的中高端的性能了，不得不佩服華為的科研能力和埋頭苦幹的精神。(以上內容摘自花粉俱樂部論壇：https://cn.club.vmall.com/thread-16190726-1-1.html)

以上是華為在硬體方面的改進，注意，這個技術是軟硬體結合的，下面分析下華為在軟體方面的改進。

3、GPU Turbo在軟體上的改進

余承東一直強調，GPU Turbo是個軟硬體協同的技術，這個軟體層面華為一定是下了功夫的，到底是在哪裡下功夫呢？一定是在安卓底層進行了動作。

據此前FT中文網的專欄報道，對於安卓底層能「開刀」的專家全球應該不超過100人，其中三分之一在谷歌，三分之一在華為。從全面技術積累的能力上看，全世界能給安卓動手術的公司只剩下谷歌和華為了。而余承東也在去年宣稱華為是國內手機廠商唯一一家敢在安卓底層動手術的廠商。

從目前的情況來，這次華為「嚇人的技術」的一個方向，是華為採用了與三星類似的兩層虛擬機的技術方式有了突破。而這種突破可以使華為的二層虛擬機既可以符合安卓的規範，又可以提高系統的運行效率，而在華為二層虛擬方案中，最大的可能是會改變安卓給每個應用一個獨立虛擬機，而華為的技術方案中，很可能是採用了統一類匯流排方式，給所有的應用一個虛擬機，以提高系統的運行效率。

華為通過NPU和GPU的協同工作，在圖像處理可以更多的使用NPU和GPU的性能，從而減少CPU的開銷，從而進一步提高圖像的處理速度，這也驗證了為什麼這項技術會首先在榮耀Play首先使用的依據。通過NPU和GPU的協同，大幅度提高圖像處理能力，在安卓手機遊戲方面的表現將是劃時代的，如果其效果接近iOS的水準，說是「很嚇人的技術」就並不為過。

綜上兩點，華為這次「很嚇人的技術」一次二層虛擬機方面取得了重大突破，從而整體提高了安卓系統的代碼的執行效率，二是通過NPU和GPU的協同，解放了CPU的負擔，從而提高了安卓系統在圖像方面的處理能力，也就大幅度提高了安卓手機的遊戲性能。（以上部分內容來自百度貼吧）

而這樣的優化是結合麒麟處理器的GPU硬體優化才能實現的，所以榮耀總裁趙明說GPU Turbo只用於華為手機，這也是通過OS升級華為可以對老機型進行性能提升的原因。牛啊，友商只能幹著急了，唯一的辦法就是刪帖，這也是這個技術出來後很多評測出來後又莫名其妙消失的原因，友商怕了。

4、長期研發投入終得回報，華為手機未來不可限量

在這次發布會上，余承東表示華為在研發投入是長期巨額投入，十年來已經投入了3940億元的資金，這樣的投入是國內任何一家企業無法比擬的。即便是在國際上也是領先的。2017年華為研發投入104億歐元，未來全球第六。

華為目前在全球有14個研究所，36個聯合創新中心，2017年向歐盟申請專利2738項，全球第一，截止2017年累計獲得專利授權74307項！

GPU Turbo是華為2012實驗室研發的技術，從表象的性能來看，來老余的話說，讓低端機增值500元，中端機增值1000元，高端機甩對手一條街，GPU Turbo技術的誕生，為安卓系統流暢度帶來里程碑式的變化。對於華為和榮耀，是技術創新的重大亮點，在更複雜的圖形圖像渲染交互方面提前卡位，佔據先發優勢，也是重要賣點。

對於友商來說，想通過高通開發類似技術幾乎不可能，因為它是軟硬體協同技術，即便有了硬體基礎也要開發相應的軟體。

對這個技術越深入了解，你就越體會到華為的可怕，下面是知乎上一個發言：

從這一系列信息來看，華為在手機領域的志向非常遠大而且很務實，按照余承東的說法還有很多爆照性的技術在內測，所以厚積薄發真的非常適用於華為，也許不久會有更爆炸性的技術發布，不過可以預料地是今年麒麟980吊打高通845或者後續型號已經不是懸念了！估計年底的Mate20會有更勁爆的消息！我們期待著！

再看一下GPU Turbo技術帶來的技術性能突破！

GPU Turbo將帶來行業性革命性變革！一直以來，安卓系統不如iOS流暢被廣為詬病，尤其是在遊戲等需要高性能、強渲染的場景。從上面的案例可以看出，GPU Turbo帶來的不是優化下應用啟停等改良式變化，而是通過對軟硬體的協同優化，讓流暢度和速率發生質的變化。該技術未來主要應用在AR、VR、3D UI、動效渲染等交互界面，遊戲只是很小的應用場景，以「牛刀殺雞」，也是嚇人的原因之一。未來安卓手機也能實現和蘋果相抗衡甚至超越的體驗，這是一個里程碑式的進化。

所以，華為的GPU Turbo技術嚇的不是用戶，嚇的是友商，並造就它成為出貨量全球第一手機廠商！

期待華為有更多「嚇人」的技術誕生！

(部分信息來自互聯網)

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