麒麟970的AI功能究竟强在哪？

麒麟970的AI功能,其核心在于全球首款内置独立神经网络单元的手机SoC，这个独立的单元被命名为“NPU”（Neural Network Processing Unit，神经网络处理单元）。

下面我们从几个方面来详细解读它的功能、原理和影响。

核心突破：为什么需要NPU？

在麒麟970之前,手机的AI计算（比如人脸识别、语音助手）主要依赖两种方式：

1. CPU（中央处理器）：通用计算能力强，但处理AI这种特定并行计算任务时效率不高，功耗也大。
2. GPU（图形处理器）：擅长并行计算，比CPU效率高，但依然不是为AI神经网络量身定做的，在能效比上仍有提升空间。

麒麟970的解决方案是：增加一个专门处理AI任务的“协处理器”——NPU。

这带来了革命性的变化：

• 极致性能：NPU专为矩阵运算等AI核心计算设计，其处理AI任务的性能是CPU的20倍。
• 超低功耗：由于NPU的高能效比，其处理AI任务的功耗仅为CPU的1/25。

一个生动的比喻：

• CPU 像一位“全科教授”，什么都能干，但做专业研究（AI计算）不够快，还很耗电。
• GPU 像一个“数学系教授”，擅长大量并行计算，比全科教授快一些。
• NPU 就像是专门为“AI研究”设立的“院士工作站”，只干这一件事，所以速度飞快，而且极其省电。

具体实现了哪些AI功能？

麒麟970的NPU为手机带来了前所未有的、实时的、端侧（即在手机本地完成，无需上传云端）AI体验，主要体现在以下几个方面：

摄像头领域的革命（这是当时最亮眼的AI应用）

华为将这项技术命名为“AI摄影大师”，手机可以在拍摄时实时分析场景，并进行优化。

• 实时场景识别：

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 功能：摄像头可以即时识别出当前拍摄的是人像、美食、夜景、花朵、雪景、猫、狗等19种不同场景。
  • 实现方式：NPU在瞬间完成对图像内容的识别和分析。
  • 效果：根据识别出的场景，手机会自动调用最优的拍摄参数，比如拍美食时，会增强色彩和饱和度，让食物看起来更诱人；拍人像时，会优化肤色和背景虚化效果。

• 智能着色：

  • 功能：对黑白照片或视频进行自动上色。
  • 实现方式：NPU分析图像中的物体（如天空、树木、汽车），并为其填充最合理的颜色。
  • 效果：一键将老照片或黑白视频变成彩色，效果自然且智能。

• 动态虚化：

  • 功能：在拍摄时实时识别人像，并智能虚化背景，实现类似单反相机的“大光圈”效果。
  • 实现方式：NPU精准分割前景（人）和背景，并进行景深模拟。
  • 效果：无需后期，就能拍出主体清晰、背景朦胧的精美照片。

• 智能防抖：

  • 功能：在运动或拍摄视频时，更智能地稳定画面。
  • 实现方式：AI算法可以更准确地分析抖动类型并进行补偿。
  • 效果：手持拍摄视频时画面更平稳。

系统与用户体验的优化

AI功能也渗透到了系统的日常操作中,让手机更“懂你”。

• 智能感知：

  • 功能：手机可以感知用户的使用习惯，当你拿起手机时，屏幕会自动亮起；当你将手机放入口袋或屏幕朝下时，会自动静音；当检测到你正在开车时，会自动切换到驾驶模式。
  • 实现方式：通过NPU分析陀螺仪、重力传感器等数据，结合AI算法进行判断。

• AI语音助手（小E）：

  • 功能：支持语音唤醒和指令，实现更自然的交互。
  • 实现方式：部分语音识别和处理在本地NPU完成，响应更快，且保护用户隐私。

• 智能资源调度：

  • 功能：NPU可以学习用户的使用习惯，预测你接下来要打开哪些App。
  • 实现方式：在你打开常用App前，NPU会提前将其加载到内存中，让你感觉手机“秒开”应用，操作更流畅。

翻译与通信

• 实时AI翻译：
  • 功能：在通话、短信或App内，可以实现实时的语音或文本翻译。
  • 实现方式：利用NPU强大的本地算力，快速进行语音识别和翻译，减少对云端的依赖，提高速度和隐私性。

技术规格与深远影响

• 技术规格：华为官方宣称，麒麟970的NPU拥有2 Tera-OPS（万亿次运算/秒）的算力。
• 深远影响：
  1. 定义了“端侧AI”：麒麟970的成功，证明了在手机芯片中集成专用AI单元是可行的，并且能带来巨大价值，它引领了整个行业向“端侧AI”发展的浪潮，此后苹果的A仿生系列、高通的骁龙系列、联发科的天玑系列，纷纷效仿，推出了自己的AI引擎或NPU。
  2. 推动了移动摄影的革新：它让“计算摄影”的概念深入人心，手机的拍照能力不再仅仅依赖传感器和镜头，更强大的算力成为了新的核心竞争力。
  3. 开启了移动AI的新纪元：它为后续更强大的麒麟芯片（如980、990、9000系列）奠定了技术基础，让华为在移动AI领域一直保持领先地位。

麒麟970的人工智能功能,其核心就是NPU，它通过一个独立的、高效的神经网络处理单元，将AI计算从云端拉到了手机本地，实现了“实时、高效、省电”的三大优势，这不仅体现在当时惊艳的AI摄影上，也深刻地优化了系统体验和人机交互，是智能手机发展史上一个具有里程碑意义的节点，它真正开启了AI手机的时代。

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