AI性能6年暴漲100倍，CPU趕超蘋果英特爾？高通最強(qiáng)芯片秘籍公布

作者 |??心緣，編輯?|??漠影

“王炸”芯片細(xì)節(jié)披露，高通揭秘技術(shù)大招。

芯東西10月25日毛伊島報(bào)道，10月26日，高通推出旗艦移動(dòng)平臺(tái)第三代驍龍8、旗艦PC平臺(tái)驍龍X Elite、旗艦音頻平臺(tái)第一代S7/S7 Pro、Snapdragon Seamless跨平臺(tái)技術(shù)（高通甩出最強(qiáng)芯片三件套！手機(jī)跑100億參數(shù)大模型，PC芯片逆襲蘋果英特爾）。在今日舉行的2023驍龍峰會(huì)第二天主題演講期間，高通多位高管輪番上陣，進(jìn)行了超過3.5小時(shí)的密集技術(shù)干貨輸出，詳細(xì)解讀了3款旗艦芯片新品實(shí)現(xiàn)顯著性能提升背后的核心技術(shù)。

榮耀CEO趙明現(xiàn)場(chǎng)宣布榮耀Magic6搭載70億參數(shù)的端側(cè)AI大模型技術(shù)，并宣布榮耀將加入驍龍X Elite大家庭，設(shè)計(jì)基于Arm的PC。

為了展示第三代驍龍8的生成式AI實(shí)力，高通在驍龍峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示了終端側(cè)運(yùn)行語音訂票、語音對(duì)話AI虛擬助手、AI文生圖。不過在演示用百川智能大語言模型進(jìn)行中文對(duì)話時(shí)意外了翻車——沒有響應(yīng)。可能是考慮演講時(shí)間把控，該演示沒有重啟，而是直接被跳過了。

01.PC芯片性能逆襲蘋果英特爾，驍龍X Elite憑什么？

高通將驍龍X Elite稱作是同級(jí)別Windows處理器中“最強(qiáng)大、最智能、最高效”的處理器。搭載驍龍X Elite的PC預(yù)計(jì)將于2024年中面市。

驍龍X Elite采用4nm工藝技術(shù)，搭載5G基帶芯片驍龍X65和Fast Connect 7800 Wi-Fi/藍(lán)牙芯片，采用高通最先進(jìn)的CPU內(nèi)存架構(gòu)設(shè)計(jì)、LPDDR5X內(nèi)存，最大內(nèi)存帶寬136GB/s，總緩存為42MB，低功耗支持PC一次充電管幾天。從高通曬出的好幾張測(cè)試數(shù)據(jù)來看，高通稱驍龍X Elite將“改變游戲規(guī)則”，還真不是在瞎吹牛。同樣功耗水平下，驍龍X Elite的CPU峰值性能達(dá)到14核x86處理器英特爾酷睿i7-13800H的2倍；同等峰值性能下，其功耗比i7-13800H競(jìng)品少65%。

比單線程，相同峰值性能下，驍龍X Elite的單線程CPU所用的功耗比Arm處理器蘋果M2 Max功耗少30%，比x86處理器英特爾酷睿i9-13980HX功耗少70%。比多線程時(shí)，競(jìng)品對(duì)象換成了M2，相同功耗水平下，其峰值多線程CPU性能比蘋果M2高出50%。這么一看估計(jì)是多線程性能還沒打過M2 Max。

該芯片采用定制的集成高通Oryon CPU，有12個(gè)性能核，3 Cluster設(shè)計(jì)，主頻最高達(dá)3.8GHz，雙核boost頻率可達(dá)4.3GHz，是首個(gè)主頻達(dá)到4.0GHz的Arm架構(gòu)PC處理器，能支持視頻轉(zhuǎn)碼、大數(shù)據(jù)集分析、代碼編譯等功能，同時(shí)可提供超長(zhǎng)電池續(xù)航。再來看集成的Adreno GPU，性能提升也很可觀，在測(cè)試數(shù)據(jù)中做到“拳打”英特爾酷睿i7-13800H，“腳踢”AMD Ryzen 9 9740HS。其GPU算力可達(dá)4.6TFLOPS，支持高達(dá)4K@120Hz的內(nèi)部顯示屏、HDR10、3個(gè)UHD超高清或雙5K外部顯示屏。

驍龍X Elite還具備在終端側(cè)運(yùn)行大模型的能力，其AI處理能力是競(jìng)品的4.5倍，例如面向Windows 11 PC的終端側(cè)聊天助手（基于70億Llama 2大語言模型）可實(shí)現(xiàn)每秒處理30個(gè)token。

再比如，在運(yùn)行經(jīng)典的文生圖模型Stable Diffusion 1.5時(shí)，驍龍X Elite的圖像生成速度達(dá)到英特爾競(jìng)品的2.7倍；在跑優(yōu)化版Stable Diffusion時(shí)，其圖像生成快到用時(shí)不到1秒，速度達(dá)到競(jìng)品的20倍。

UL Procyon AI推理基準(zhǔn)測(cè)試顯示，驍龍X Elite的性能比x86處理器英特爾酷睿i7-13800H和AMD Ryzen-9 7940HS快10倍，讓用戶在使用背景虛化、降噪、使用AI濾鏡等視頻通話功能時(shí)能夠享受到更無縫的體驗(yàn)。

這主要得益于負(fù)責(zé)加速AI計(jì)算的高通Hexagon NPU，針對(duì)生成式AI進(jìn)行了架構(gòu)優(yōu)化，引入微Tile推理技術(shù)，處理大矩陣速度提升到以前的2.5倍，大共享內(nèi)存也翻倍提升。Hexagon NPU最高可實(shí)現(xiàn)45TOPS INT4的AI算力，相較2017年時(shí)提升100倍。

升級(jí)的高通AI引擎，性能可達(dá)75TOPS，支持在PC本地運(yùn)行超過130億個(gè)參數(shù)的生成式AI模型。

驍龍X Elite是首個(gè)集成常感知ISP的PC處理器。其內(nèi)置的高通傳感器中樞（Sensing Hub）是一個(gè)常在線的低功耗AI子系統(tǒng)，相比前代產(chǎn)品，其AI性能提升達(dá)到2倍，內(nèi)存提升50%。高通傳感器中樞集成了1個(gè)常感知ISP、2個(gè)微NPU、1個(gè)DSP和內(nèi)存，可將敏感數(shù)據(jù)保留在電腦上，增強(qiáng)安全性、登錄體驗(yàn)和隱私，并具有在睡眠模式下喚醒設(shè)備的能力。

還有軟件的功勞，高通AI軟件棧讓基于驍龍X Elite開發(fā)工作更加快捷輕松。此外，驍龍X Elite支持5G和Wi-Fi 7快速連接、沉浸式無損音頻、更先進(jìn)的攝像頭ISP，并提供智能安全功能，從芯到云保護(hù)PC，包括高通安全處理單元運(yùn)行的微軟Pluton解決方案、全內(nèi)存加密、微軟安全核心PC支持、對(duì)生物識(shí)別信息等敏感信息零信任保護(hù)等。

據(jù)高通分享，94%的商業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者表明AI已經(jīng)提升他們的工作生產(chǎn)力，約50%的IT決策者準(zhǔn)備基于AI性能來更換PC品牌。接著，高通曬出了一張驍龍計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)圖。

02.旗艦移動(dòng)芯片CPU核心配置變化?現(xiàn)場(chǎng)演示多項(xiàng)生成式AI功能

高通將第三代驍龍8稱作是“終端側(cè)智能的集大成者”。該旗艦移動(dòng)芯片采用4nm工藝，搭載業(yè)界最快的設(shè)備端內(nèi)存LPDDR5X（@4.8GHz）、集成AI張量硬件加速器的5G基帶芯片驍龍X75、Fast Connect 7800 Wi-Fi/藍(lán)牙芯片。

與前代相比，CPU性能提升30%，能效提升20%。這一提升與核心配置的變化有關(guān)，除了最高頻率提升外，比上一代多了1個(gè)性能核、少了1個(gè)能效核。

第三代驍龍8的Kryo CPU基于64位Arm架構(gòu)，采用“1+5+2”核心配置，包含1個(gè)最高頻率達(dá)3.3GHz的主核Cortex-X4、5個(gè)最高頻率達(dá)3.2GHz的性能核、2個(gè)最高頻率達(dá)2.3GHz的能效核。對(duì)比之下，第二代驍龍8采用的是“1+4+3”核心配置，包含1個(gè)最高頻率達(dá)3.36GHz的Cortex-X3、4個(gè)最高頻率達(dá)2.8GHz的性能核、3個(gè)最高頻率達(dá)2.0GHz的能效核。實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能，得益于異構(gòu)計(jì)算的加持。

不同硬件組合搭配算法，能夠支撐音頻/語音、語音助手、攝影/視頻、生成式AI等不同用例。

1、生成式AI：讓手機(jī)本地暢跑百億參數(shù)大模型

高通現(xiàn)場(chǎng)演示了第三代驍龍8在終端側(cè)運(yùn)行語音訂票、語音對(duì)話AI虛擬助手、Stable Diffusion文生圖等AI功能。

針對(duì)生成式AI，第三代驍龍8率先支持多模態(tài)通用AI模型，現(xiàn)已支持運(yùn)行超100億個(gè)參數(shù)的大模型，跑大語言模型每秒可生成超過20個(gè)Token，用Stable Diffusion模型生成1張圖像快到0.6秒。

與前代平臺(tái)相比，Hexagon NPU的AI性能提升98%、能效提升40%，主要是通過優(yōu)化主頻、提高微Tile推理速度等方式實(shí)現(xiàn)。

Hexagon NPU架構(gòu)如圖所示，從左到右依次有一個(gè)加速器專用電源軌、升級(jí)的微Tile推理、升級(jí)的微架構(gòu)、更高帶寬的張量（Tensor）加速單元、更高時(shí)鐘速度的標(biāo)量（Scalar）和向量（Vector）處理單元，以及2倍帶寬的大共享內(nèi)存，這些共同支撐起終端側(cè)的大模型推理。

高通AI引擎由Hexagon NPU、Adreno GPU、傳感器中樞、Kryo CPU與內(nèi)存共同組成。

高通傳感器中樞集成了2個(gè)常感知ISP、2個(gè)微NPU、1個(gè)DSP和內(nèi)存，可以安全使用數(shù)據(jù)，使AI虛擬助手為用戶提供更具個(gè)性化的響應(yīng)。相比前代產(chǎn)品，其AI性能提升達(dá)到3.5倍，內(nèi)存提升30%。

相比云端，終端側(cè)在運(yùn)行大語言模型時(shí)能做到立即響應(yīng)，沒有延遲，有助于提高用戶體驗(yàn)。高通AI軟件棧為第三代驍龍8和驍龍X Elite全面優(yōu)化，已發(fā)布超過20個(gè)模型，并增加對(duì) PyTorch ExecuTorch的支持。

2、影像：AI深度參與優(yōu)化，隨手一拍就是大片

升級(jí)的Hexagon NPU除了能跑生成式AI模型外，還能與認(rèn)知ISP、傳感器等搭配，讓第三代驍龍8能夠支持更好的攝影與影像編輯功能，包括用AI填充背景的照片擴(kuò)展、視頻對(duì)象擦除、AI背景生成等。

比如，拍攝時(shí)長(zhǎng)30秒、60fps幀率的視頻，只需輕點(diǎn)一下，虹軟視頻對(duì)象擦除功能就能去除不想要的背景或人物，讓視頻摳像變得輕而易舉。再比如，高通與Visionary AI合作用AI優(yōu)化夜景視頻拍攝，能在黑暗環(huán)境中拍攝出畫面清晰的視頻。第三代驍龍8是第一個(gè)引入杜比視界HDR拍攝技術(shù)的移動(dòng)平臺(tái)，能拍攝和現(xiàn)實(shí)更豐富的色彩與陰影范圍。

去年第二代驍龍8首創(chuàng)的認(rèn)知ISP圖像處理器再度上陣，包含3個(gè)18位ISP，做到最多12層的實(shí)時(shí)圖像語義分割。其通過將畫面中的人臉、皮膚、頭發(fā)、眼睛、建筑、樹木等不同對(duì)象進(jìn)行語義分割，然后分別根據(jù)每類對(duì)象的特性進(jìn)行調(diào)優(yōu)，從而能實(shí)現(xiàn)更加有質(zhì)感的調(diào)優(yōu)效果。認(rèn)知ISP與Hexagon NPU直連，因此能做到在拍攝過程實(shí)時(shí)優(yōu)化。

還有Vlogger?View功能，可將前置和后置攝像頭拍攝的視頻圖層到一個(gè)視圖中。它改進(jìn)的圖像分割技術(shù)，能從自拍視頻中刪除背景，讓你看起來就像站在你的后置攝像頭所拍攝背景的前面。

高通要把攝像頭變成強(qiáng)大的手持式圖像傳感器。在優(yōu)化拍攝視頻景深方面，深度和RGB傳感器能夠進(jìn)行深度捕捉，用AI節(jié)省95%的功耗；通過搭配iToF傳感器能實(shí)現(xiàn)1080p30幀深度圖。

高通還與三星合作打造專為驍龍優(yōu)化的拍照體驗(yàn)，使用三星2億像素圖像傳感器，三星Zoom Anyplace變焦技術(shù)能在不損失圖像質(zhì)量的情況下對(duì)移動(dòng)物體拍攝4倍特寫。此外，高通去年與索尼推出兩款新的HDR圖像處理器，如今又打造新的DCG HDR圖像傳感器（Dual Conversion Gain）。首度支持DCG HDR圖像傳感器的第三代驍龍8，能夠拍出更好的照片和進(jìn)行計(jì)算攝影的視頻拍攝。

第三代驍龍8支持HDR圖像傳感器的3個(gè)視頻拍攝，通過針對(duì)性微調(diào)，可在任意HDR模式之間進(jìn)行無縫切換，通過傳感器間的背景操作節(jié)省60%的能耗。

一些高通合作伙伴正優(yōu)化傳感器來監(jiān)測(cè)各種信息。比如普諾飛思（Prophesee）的事件視覺傳感器能讓抓拍動(dòng)態(tài)畫面時(shí)不再拍出糊圖，意法半導(dǎo)體更小、更準(zhǔn)確的煙霧和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，2個(gè)常感知攝像頭支持掃碼、人臉識(shí)別等。

創(chuàng)邁思（trinamiX）與高通合作推出首款集成在智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)中的移動(dòng)近紅外光譜儀，用于分子生物標(biāo)志物測(cè)定，可無創(chuàng)式監(jiān)測(cè)皮膚健康、分析食物營(yíng)養(yǎng)等。

3、游戲：支持實(shí)時(shí)光追，撐起240fps幀率

第三代驍龍8的Adreno GPU性能提升25%，能效提升25%，光追性能提高40%。

該芯片支持全新Snapdragon Elite Gaming特性，是世界上首個(gè)支持暢玩240fps游戲的移動(dòng)平臺(tái)，通過采用Adreno幀運(yùn)動(dòng)引擎2.0（AEME 2.0）的幀生成算法在保持功耗不變的情況下實(shí)現(xiàn)幀率翻倍。

它借助驍龍游戲超分技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)8K超分辨率的支持，同時(shí)也是第一個(gè)能夠以全交互幀率運(yùn)行虛幻引擎5 Lumen實(shí)時(shí)全局照明系統(tǒng)的移動(dòng)處理器，讓手游的光線及照明效果更為栩栩如生。網(wǎng)易武俠手游《逆水寒》將支持這些技術(shù)。

03.旗艦音頻芯片AI性能躍升100倍耳機(jī)遠(yuǎn)隔一棟樓也能穩(wěn)定連接

高通Snapdragon Sound驍龍暢聽技術(shù)具有玩游戲聲音幾乎無延遲、無損和高分辨率音樂流、在復(fù)雜通信環(huán)境中穩(wěn)定連接、支持藍(lán)牙經(jīng)典和LE音頻等特點(diǎn)。該技術(shù)了通過日本音頻協(xié)會(huì)Hi·Res Audio Wireless標(biāo)準(zhǔn)的正式認(rèn)證。

驍龍暢聽技術(shù)已應(yīng)用于最新的第三代驍龍8和驍龍X Elite，當(dāng)與采用第一代高通S7或S7 Pro音頻平臺(tái)的終端配合使用時(shí)，用戶將享受到更好的音頻體驗(yàn)。

高通新推出的第一代S7及S7 Pro音頻平臺(tái)，該平臺(tái)將DSP性能提升至前代平臺(tái)第二代S5的3倍，AI性能是前代平臺(tái)的近100倍，計(jì)算性能提升到前代平臺(tái)的6倍，存儲(chǔ)性能提升前代平臺(tái)的3倍。搭載該音頻平臺(tái)的首批終端明年問世。其用于音頻管理的專用核心包括第四代高通自適應(yīng)主動(dòng)降噪（ANC）、聽力損失補(bǔ)償、通透、人聲放大、噪聲管理等。當(dāng)耳機(jī)松動(dòng)，或者環(huán)境里的噪音突然發(fā)生變化，ANC能自動(dòng)無縫切換降噪模式或通透模式，改善開放式環(huán)境的通話效果。

該音頻平臺(tái)內(nèi)置專用的高通微NPU AI引擎、多個(gè)DSP內(nèi)核和傳感器中樞。端側(cè)AI技術(shù)與音頻技術(shù)協(xié)同，能以超低功耗在設(shè)備端進(jìn)一步優(yōu)化聲音體驗(yàn)，而且不犧牲續(xù)航時(shí)間。

第一代S7和S7 Pro主要區(qū)別在于通信連接范圍和質(zhì)量上。

第一代S7 Pro（架構(gòu)圖如下）是首款支持高通擴(kuò)展個(gè)人局域網(wǎng)（XPAN）技術(shù)和超低功耗Wi-Fi連接的音頻平臺(tái)，支持藍(lán)牙5.4和Auracast廣播音頻，并能從藍(lán)牙無縫過渡到Wi-Fi，確保連接穩(wěn)定。

XPAN能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超目前僅利用藍(lán)牙所實(shí)現(xiàn)的連接距離，與驍龍暢聽技術(shù)搭配使用，哪怕你的手機(jī)距離遠(yuǎn)到在某棟大樓的另一側(cè)，依然能保持耳機(jī)與手機(jī)之間不間斷的無損音頻連接。

該音頻平臺(tái)可通過Wi-Fi提供高達(dá)24位192kHz的多通道無損音樂串流，并能夠在不增加功耗的情形下通過藍(lán)牙和Wi-Fi提供10小時(shí)不受限96kHz無損音樂串流。

在Seamless技術(shù)加持下，耳機(jī)能夠及時(shí)找到并無縫切換至其他終端。比如，當(dāng)用戶正在用耳機(jī)連接手機(jī)聽音樂，這時(shí)筆記本電腦突然接入一個(gè)視頻電話，耳機(jī)就能立刻切換到連接電腦，等通話完又自動(dòng)切換回連接手機(jī)，繼續(xù)聽音樂。

04.XR芯片：用端側(cè)AI增強(qiáng)視聽感知

元宇宙與空間計(jì)算同樣是高通著力投入的方向。高通在今年9月底推出兩款全新空間計(jì)算平臺(tái)——第二代驍龍XR2和第一代驍龍AR1，以支持打造新一代混合現(xiàn)實(shí)（MR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）設(shè)備。

第一代驍龍AR1已經(jīng)出貨，用在Meta最新智能眼鏡產(chǎn)品中。搭載AR1的智能眼鏡可用于拍照和拍視頻，并有強(qiáng)大AI助手的助力。AI可用于增強(qiáng)感知能力，比如幫助讀菜單，或是實(shí)時(shí)翻譯對(duì)話。

LG、OPPO、NTT QonoQ Devices、雷鳥創(chuàng)新、夏普都使用了第一代驍龍AR1。高通還與上下游廠商合作打造了基于第一代驍龍AR1的智能眼鏡參考平臺(tái)，會(huì)有不同造型設(shè)計(jì)以供參考。

在空間計(jì)算平臺(tái)中，AI同樣是重要基礎(chǔ)。高通也在探索智能手機(jī)和AR眼鏡的結(jié)合，在終端側(cè)運(yùn)行生成式AI應(yīng)用。下圖是高通XR開發(fā)者平臺(tái)Snapdragon spaces的合作伙伴列表。

05.榮耀明年推出Arm版PCMagic6本地能跑70億參數(shù)大模型

在今天的驍龍峰會(huì)上，榮耀CEO趙明現(xiàn)場(chǎng)分享了與高通的合作成果，并曬出榮耀在折疊屏手機(jī)、終端側(cè)運(yùn)行大模型、跨設(shè)備協(xié)同等方面的實(shí)力。他首先展示了厚度僅8.6mm、重量?jī)H214g的折疊屏手機(jī)Magic V Purse。通過簡(jiǎn)短手勢(shì)操作，消費(fèi)者就可以將這部折疊屏手機(jī)當(dāng)成兩個(gè)手機(jī)用，實(shí)現(xiàn)“平行空間”，可以在第一空間、第二空間分別登陸賬號(hào)，用兩個(gè)賬號(hào)玩同一款游戲，乃至通過雙屏實(shí)現(xiàn)自己跟自己對(duì)打。

趙明也談及終端側(cè)運(yùn)行大模型的進(jìn)展，認(rèn)為這需要做到足夠的資源、內(nèi)存、算力、電池續(xù)航、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)之間的平衡，并確保AI戰(zhàn)略認(rèn)識(shí)到目前的限制并提供具體的解決方案?，F(xiàn)場(chǎng)演示了通過自然語言對(duì)話在榮耀手機(jī)上使用文生視頻模型生成一段孩子跳舞、微笑的視頻。

趙明宣布，榮耀Magic6將支持終端側(cè)運(yùn)行擁有70億參數(shù)的大模型。他說這是為數(shù)不多的廠商所能做到的能力。

Magic6支持用目光隔空打開郵件，以及跨終端設(shè)備（手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等）、跨操作系統(tǒng)（Windows、安卓等）的無縫連接。例如，筆記本電腦可以直接調(diào)取手機(jī)相冊(cè)里的圖片，手機(jī)攝像頭可以變成筆記本電腦內(nèi)置能力的一部分，安卓游戲可以直接從手機(jī)屏幕挪到筆記本電腦屏幕上接著玩，用同一組鍵盤和鼠標(biāo)可以交互操控不同設(shè)備。趙明還宣布，榮耀將加入驍龍X Elite大家庭，設(shè)計(jì)基于Arm的PC，明年推出相關(guān)產(chǎn)品，交付優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。

06.結(jié)語：終端生成式AI革命的序幕剛剛拉開

在兩天的驍龍峰會(huì)主題演講中，AI技術(shù)成為高通所有最新芯片產(chǎn)品線的主角。正如高通總裁兼CEO安蒙所言，進(jìn)入AI時(shí)代，終端側(cè)生成式AI對(duì)于打造強(qiáng)大、快速、個(gè)性化、高效、安全和高度優(yōu)化的體驗(yàn)至關(guān)重要。終端生成式AI革命的序幕才剛剛拉開，而高通驍龍正沖在前排。隨著搭載第三代驍龍8、驍龍X Elite的手機(jī)和PC進(jìn)入千家萬戶，更豐富的生成式AI用例向邊緣側(cè)和終端側(cè)遷移將是大勢(shì)所趨。