千讯咨询发布的中国人工智能市场发展研究及投资前景报告显示，你可能知道GPU越强大，玩游戏就越爽。但你可能不知道，在人工智能（AI）成为热门话题之前，GPU已经在为你搞定AI运算任务了，这些任务不光是图形计算，还包括人脸识别，拍照景深等这些比较常见的使用场景。像高通就是利用GPU来做AI任务处理。AI应用当然不能只是停留在识别层面，比如视频的时候实时美颜美体，更高级别的图形影像像素补偿，人机交互的其他应用等，光靠GPU这位「兼职人员」怎么行？所以各厂商便开始采用专门的AI处理器—AI专核。
联发科的AI专核叫APU，华为则称其为NPU，苹果叫它神经网络引擎，高通目前没有独立的AI专核，采用的是GPU+DSP做AI处理。联发科、华为、苹果早已知晓CPU+GPU性能提升已经很有限，AI专核早就是手机厂商以及芯片厂商研发的重点了。目前掉队的似乎只有高通，还执着于继续提升GPU性能，做AI处理。
AI并不是近两年才有的，AI（人工智能）看似一个营销词汇，现在一般指的是机器学习。而APU、NPU、GPU等等实际上是一种专为运行积卷神经网络（CNN）做优化的专用硬件模块。神经网络早在上世纪80年代就已经是研究课题了。它在绘制高度错综复杂的执行模型方面是很出色的。理论上，CPU也能做这样的工作，但因为CPU并不专注于重度并行执行工作，所以高通从很早开始，就选择采用DSP来做模型执行，效率就提高了好几倍。GPU对于承担这类工作也有天然优势，高通早前发布的SNPESDK，就是充分调动GPU和DSP来做这部分工作。
但人们显然并不满足于此，针对这类工作的专门处理单元也就出现了。比如现在联发科HelioP90内部的APU2.0，华为Kirin980内部的NPU等。它们出现的根本就在于对神经网络执行工作的愈发依赖。AI处理性能的比拼也成为各厂商的战争。从苏黎世AI跑分，12nm的联发科P90能与高通7nm的855处在同级别，几乎也证明了随AI发展大势所趋，AI专核才是更厂商应发展的方向，期待高通不再执着于GPU+DSP来进行AI处理，那么AI专核芯片究竟能做什么呢？
AI专核芯片能干嘛？
在很多人的印象里，AI芯片现阶段能做的主要是帮助拍照，这的确是AI在民用领域的发端，但却只是冰山一角。联发科在去年的CES展上展示了一个使用场景：视频直播时，视频编码器可以接受场景构成的元数据，通过一个卷积神经网络层进行图片识别，然后编码器能够针对参会者脸部应用更细粒度的块尺寸，最终起到加强视频质量的作用。这就是AI在视频方面典型应用了。结合典型的AI芯片联发科HelioP90来谈，其AI加速单元实际融合了两颗APU，所以联发科P90本身芯片层面的脸部识别引擎能做到比iPhoneXS更快，另外联发科还提到其ISP还有专门的AI引擎，表现在拍照中其暗部抑噪能力也超越了iPoneXS。
联发科曾经演示过用HelioP90来追踪一名舞者的动作，以30fps速度拍摄时，APU可捕捉9fps的动作。这是业界首个3DAIDemo，即追踪人体动作（不光是脸部），它能够针对3D图像测量深度，同时追踪至多6个人。在GPU渲染图像的同时，让APU来处理3D姿势。就具体应用场景，比如人体3D建模，一些运动类App（纠正运动姿势）就可以加以利用了，例如你在家就可以知道自己的健身方式对不对。另外又由于其是基于APU来实现，所以对CPU、GPU、ISP而言没什么压力，功耗、效率也就完全不成问题了。相比仅凭GPU+DSP来进行AI处理是达不到此效果的，这也是联发科在AI应用方面领先高通的原因。
联发科还与更多企业合作，可以实现HelioP90设备几乎实时的AI语音翻译；以及通过物体识别来购物——比如实时识别视频中的衣服和商品，直接就能点击购买了。还有比如游戏开发商可以利用AI在游戏中加入虚拟助手，实时给出游戏建议，以更高的效率提升游戏水平。
所以目前来看联发科HelioP90的APU2.0总体的实际应用确实已经算丰富了，包括了：实时追踪人体动作、3D头像AR、3D姿势追踪、多种对象的识别、AI深度感知、AI拍照降噪、视频通话质量提升、谷歌ARCore支持等等，至于直播美颜、视频实时换脸等等，就都是小意思了。
这不是个一蹴而就的过程
实际上，各家芯片制造商在AI芯片方面都有自己的软件生态，比如高通的SNPE框架，华为的HiAIAPI，以及联发科的NeuroPilot。有了NeuroPilot，开发者也就能够针对APU2.0做利用。应用可以采用诸如TensorFlow、TFLite之类的通用框架。实际上，NeuroPilotSDK扩展了AndroidNNAPI，能够实现更出色的性能和能效。
就这些芯片及其周边生态诞生的时间来看，AI在手机上的应用也仍然算是个新生事物，所以当前的AI应用并不算充沛。不过5G乃至AIoT的来临，高速网络和万物互联的进一步实现，实际都对推动手机AI的发展产生了很大的影响。未来在5G网络的推动下，目前的AI芯片也将不仅限于旗舰手机，甚至会下放到所有智能终端设备的阶段，这也是联发科主推的NeuroPilotAI平台的原因。接下来万物智联，且更加智能的时代也会出现，相比AI专核还能在其他多形态终端产品带来其他可能。
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