AI跑分：12nm聯發科P90憑啥碾壓7nm驍龍855？

12月3日，聯發科技在深圳發布最新處理器Helio P90，搭載全新的APU 2.0，採用2核A75+6核A55的設計，還首創了三核ISP可同時開啟。

更引人注意的是，在手機晶元廠商比拼AI性能的當下，基於12nm的Helio P90在ETH Zurich開發的AI-Benchmark跑分超過基於7nm的高通驍龍855和海思麒麟980。

不過，聯發科更想強調的是AI成為可感知的體驗。

聯發科技總經理陳冠州

四大技術升級

1、APU 2.0四倍AI性能提升

聯發科技總經理陳冠州首先表示，聯發科能保持在移動處理器領域的競爭力有兩個關鍵，一個是毫無保留地擁抱新技術，另一個是永無止境地追求用戶體驗。

他同時指出，未來消費者對手機的體驗的關注除了CPU和GPU，APU也將成為關鍵。

可以看到，Helio P90最重要的升級就是從APU 1.0到APU 2.0。據悉APU 2.0採用聯發科技的融合AI（Fusion AI）架構，AI算力最高可達到1127 GMACs（2.25 TOPs），支持Int8和FP16。

相較於CPU、GPU和DSP，APU2.0可以實現50倍的性能提升和95%的功耗降低。另外，相比自家Helio P70和Helio P60，Helio P90算力提升4倍。

一個讓人有些意外的結果是，在ETH Zurich開發的AI-Benchmark的跑分測試中，Helio P90以25645的成績超過排名第二的麒麟980（22082）和第三的驍龍855（21526）。

聯發科技無線通信事業部總經理李宗霖表示：「在APU2.0的加持下，Helio P90能夠以更快的速度和更加靈活的方式支持複雜性更高的人工智慧需求，比如可以進行人體姿態辨識，姿態追蹤和分析人體運動，也有領先的以AI演算法實現智能機實時3D人體姿態識別。」

聯發科無線通訊事業群產品規劃總監李彥輯博士表示這個功能實現的過程也有不少困難，通過2D到3D的模型轉換，未來可以應用在AR/VR、3D體感遊戲、健身教練、3D試衣間等應用場景。

2、首創支持3個ISP同時開啟

相機方面，李彥輯介紹Helio P90的三核ISP架構進一步升級，首創支持3個ISP同時開啟，多焦段光學變焦無縫切換、14-bit高動態範圍ISP。另外在APU 2.0的支持下，可以實現最佳人像拍照，包括AI人臉偵測引擎、AI降噪、AI深度圖。

雷鋒網了解到，Helio P90支持48MP攝像頭或24+ 16MP雙攝像頭，用戶能以48MP的解析度和30幀每秒 (FPS) 的速度體驗零時延快門拍攝，也可以用480FPS的超高清慢鏡頭。

三重圖像信號處理器 (ISPs) 能處理14位RAW和10位YUV，為攝影愛好者提供更加靈活的高質量成像的拍攝工具。

全新ISP-AI引擎是為提供AI拍攝體驗而設計，其中聯發科首創的AI人臉偵測引擎有明顯優勢。比如在現場展示的對一位戴聖誕帽的男性進行識別，A12 Bionic用了198ns、麒麟980用了924ns、Helio P90用了132ns，並且Helio P90還實現了性別的檢測。

另外，P90藉助AI進行降噪，通過對AI噪點模型訓練，加上14-bit高動態範圍ISP以及AI多幀降噪處理要突破傳統CV降噪的極限。

從李彥輯展示的樣張以及現場的Demo看，Helio P90在暗光拍照、動態人像降噪、深度圖中切邊等都有不錯的表現。

3、八核CPU和PowerVR GPU

Helio P90集成2個Arm-Cortex A75和6個Cortex A55，工作頻率分別為2.2GHz和2.0GHz，GPU則採用Imagination的PowerVR GM 9446。

我們知道，在追求更高性能滿足AI需求的同時，為實現更好的能效表現，市場上的安卓旗艦手機SoC都採用big middle little架構，而Helio P90並沒有採用這樣的設計。

對此，聯發科技資深副總經理暨技術長周漁君表示 :「我們希望每種核心之間的表現能有明顯的差別，不然大中小核的架構可能意義不大。當然，架構的選擇還需要關注SoC的製程、散熱、用途等方面。」

他進一步指出，與此類似，我們沒有選擇A76選擇A75，GPU選擇PowerVR GM 9446，一方面是要考慮晶元性能的提升，同時也很注重效能。

從結果看，Helio P90單核性能提升30%，多核性能提升15%，GPU性能提升50%。

4、基帶升級支持Cat.12

還有一項升級是通信，Helio P90支持雙4G SIM卡雙VoLTE，支持Cat.12，三載波聚合，同時支持4x4 MIMO和256QAM，集成2x2 802.11ac和藍牙5.0，在人口稠密的地區，也能提供更好的數據吞吐量與網路覆蓋。

李彥輯特彆強調，Helio P90比前待網路延時減少80%，可以實現更好的網路遊戲體驗，並且通話及傳輸功耗比前代省電20%。

為什麼能獲得AI-Benchmark最高分？

了解完Helio P90的升級之後，接下來想要知道的就是為什麼12nm的P90 AI-Benchmark成績比7nm的麒麟980和驍龍855還高？

陳冠州表示，簡單說是因為聯發科打造晶元的理念，我們清楚手機的無論在算力還是散熱等方面都資源有限，並且非常有經驗，基於此我們對P90的架構進行優化設計，實現最高性能的同時效能表現也非常好。

聯發科技資深副總經理暨技術長周漁君表示：「APU2.0並非單獨的硬體，而是與CPU和GPU一樣集成在SoC內的IP，我們針對常用的神經網路進行了優化設計，並且在頻寬方面也進行了精簡。」

當然，除了硬體上架構設計的優化，聯發科也對軟體進行了升級。

聯發科技的NeuroPilot SDK可以兼容谷歌Android Neural Networks API (Android NNAPI) 平台，還提供完整的開發工具，為開發商及設備製造商充分利用TensorFlow、TF Lite、Caffe和Caffe2等業界常用框架結合Helio P90研發AI創新應用程序提供了開放型平台。

那麼到底在AI性能的提升中硬體和軟體誰帶來了更明顯的提升？

周漁君表示：「硬體和軟體都能帶來明顯的提升。我們的NeuroPilot 2.0為的是能讓開發者容易開發應用，因為NeuroPilot不僅兼容有APU2.0的Helio P90，有APU1.0甚至只有CPU和GPU的聯發科產品我們都能兼容，同時NeuroPilot還能讓其他平台的應用也能容易轉換成支持我們處理器的應用。因此，硬體是藉助架構的優化，同時考慮功耗，加上軟體的配合最終實現AI性能的更好提升。」

讓AI成為可感知的體驗

Helio P90的發布會在硬體的介紹部分並沒有花費或多時間，反而是在應用方面進行了更詳細的介紹。

陳冠州也表示：「我們希望Helio P90可以將AI技術轉換為用戶可以感知的體驗。另外，傳統的高端處理器在於參數上的高端，我們把Helio P90定位為新高端，更加強調體驗，我們的產品定位也在向上提升。」

聯發科技是一家擅長硬體的公司，但在AI發展中軟體正在發揮越來越重要的作用，聯發科也在加強與軟體廠商的合作。在Helio P90的發布會上，來自谷歌、微軟、曠視、王者榮耀的代表分享了與聯發科的合作。

比如聯發科在與谷歌的合作中，通過對ML Kit人臉檢測的優化，基於P90 APU的人臉檢測的時間比基於P90 CPU有9倍的減少。

與王者榮耀的合作則是通過對無障礙Wi-Fi、無弱場LTE、背景勿擾模式、零視差的延時優化全方案實現Helio P90上更好的遊戲體驗。與微軟和曠視的合作主要是語音識別以及圖像檢測方面。

可以看到，AI-Benchmark成績Helio P90目前排名第一，更多的是基於架構和軟體的協同優化，當然聯發科技也非常關注性能提升和功耗的平衡，因此沒有大中小核設計，也沒有獨立的AI加速單元，以此來實現更高性價比。

不過，聯發科在P90上的研發成本的投入相比前代產品有三到五倍的增加。

對於邊緣端的AI，聯發科更希望Helio P90能讓更多消費者通過應用實實在在地體驗到AI，並進一步推動邊緣端AI的發展。

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