华为即将在 8 月底 IFA 大会上发布新一代麒麟 980，其相关参数已经有部分泄漏至网络媒体上，虽然还有些问题，但据传已经相当接近最终规格。

图|华为在麒麟 970 中使用寒武纪提供的 NPU，为其带来极大的 AI 性能优势，即将发布的麒麟 980 不出意外也将使用寒武纪的最新 AI 加速架构（图源：华为）

华为更抢在苹果之前进行全球行销战，硬是把首款 AI 手机这个名号从苹果的手中抢夺过来，让华为在后续的产品行销战中一直处于强势地位。

不过麒麟方案的研发与推展，对华为而言是痛与快乐并陈，由于研发所投入的资金极为庞大，基本上很难回收，且过去很长一段时间麒麟芯片的采用与相关终端出货规模其实也不足以支撑获利，对华为手机部门而言，麒麟极为昂贵，甚至不下于高通的高端方案，因此早期采用麒麟芯片的终端比重都相当小。

当然，到了麒麟 960、970，相关终端占华为出货比重也逐渐增加，到了麒麟 970，甚至已经占到华为季度出货约 2 成。这是个相当大的比重，尤其华为基于高通、联发科方案的中低端手机出货量极大的情况之下，高达 20% 的比重已然是非常可观的数字。

主力手机 AI 方案：麒麟 970 这款在 2017 下半年推出的芯片对华为而言极具有战略意义，其推动的华为产品布局与 AI 应用生态，夺走了许多消费者的眼光，也顺势推动华为的许多产品的销售。

图|高通骁龙方案一直以来是各家手机厂商高端方案的唯一选择（图源：高通）

不过，高通也不是不知应变，根据市场传闻，其在下一代中高端方案骁龙 700 系列中，将引入硬件 NPU 设计，而如果成真，其下一代高端方案，也就是骁龙 855，也将可能沿用同样的方式。

主力手机 AI 方案：目前高通的 AI 方案普遍以中高端方案为主，包含骁龙 600 系列、700 系列以及 800 系列，600 系列是比较古早的架构，包含 CPU、GPU 及 AI 性能方面也最弱，工艺则是使用 28nm。700 系列则是 2018 年才推出的新分类，主要沿用从旧款高端方案下放的规格，并且改以 10nm 生产，而未来小改款的 700 系列，根据市场信息指出，有可能会将原先的异构软件 AI 加速设计，改而使用硬件混合软件的形式，借此取得和苹果、华为、三星等可以一较高下的实力。

图| 高通的 AI 方案采用异构计算方式，弹性高，但能效稍低，未来可能转用ASIC硬件计算（图源：高通）

高通在 AI 生态方面，从过去只开放给客户，也开始转而开放给第三方开发者，这些措施包括提供骁龙神经处理引擎（NPE，Neural Processing Engine）的软件开发包 SDK，随后也推出包含软硬件两部分的 AI 引擎（AI Engine），在骁龙核心架构上搭载了神经处理引擎（Neural Processing Engine，NPE）、Android NN API、Hexagon 神经网络库等软件，这对其相关生态的成熟有一定的帮助。

图|苹果在WWDC大会上发布一系列机器学习方案，要推动手机上的AI应用（图源：苹果）

而苹果在今年 WWDC 上发布的 Core ML 与 Create ML，增加了更多元的框架支持以及应用场景，同时也希望降低由第三方开发者部署自订 AI 模型到手机应用上的难度，让开发者在其生态中能够更得心应手的取用各种计算资源，改善 AI 软件的体验。

主力手机 AI 方案：苹果基本的手机芯片布局是每年一款，当然，为了配合如平板电脑或者是手表等其他终端的产品时程，也会在不特定的时间点发布相关方案。而苹果最新的手机芯片是去年发表的 A11 Bionic，内建的硬件 NPU 是最大特色。而苹果在其芯片中往往都使用较少的核心，相较对手都已经走到 8 核以上，苹果 A11 还只是个 4 核产品，但其表现出来的性能数据却远远超越所有竞争对手，其原因包括苹果对其使用的 Arm 架构深度定制化，并舍得为了特定性能目的来堆加更多晶体管，因此其芯片制造成本往往也都比同时期的手机芯片方案更高。但此策略成功推动手机的销售，并创造更高的获利，因此每一代方案苹果也就更舍得堆料，形成正向发展。

A11 使用的是台积电 10nm 工艺，这也是少数几次没有使用到三星代工工艺的苹果芯片，由于目前苹果的开发套件中，只开放 GPU 计算能力给开发者，而 GPU 也负担包括第三方 AI 应用的训练或推理的工作，对苹果而言，GPU 的份量也越来越重要，这也是之所以苹果要推动自有 GPU 架构的发展。

虽然目前所采用的 PowerVR 架构在性能与功能表现上相当出色，该公司也愿意配合苹果进行高度定制工作，但这对于苹果而言仍远远不足，而展望未来苹果对其 GPU 架构的布局，将可能是个结合绘图、计算以及推理的全功能 AI 优化设计，当然，为了能耗表现，推理工作可能还是维持独立的 NPU 单元来进行。

而未来 A12 将会如何？其实在现阶段也只能猜测，但根据过去的惯例，性能的增长肯定是不能忽略的，毕竟对手也都在积极追赶，今年对手的主流方案都已经在整体性能上有相当大的改善，也拉近了与 A11 的距离，A12 肯定会在 CPU 与 GPU 方面进行更深度的改造，不论是增加更多的处理管线，更优化 CPU 或 GPU 内部的流水线设计，亦或者粗暴的堆加核心，都是可能的作法。

至于在关键的 AI 硬件单元方面，除了强化效率以外，也可能就规模方面进行扩展，借以压制华为或高通等即将面世的下一代 AI 方案。

优势：作为全球最有钱的手机公司，苹果在前后端甚至芯片本身所能负担的成本远不是其他相似企业所能比较的，好比华为，同为自研方案，但华为在成本方面的控管其实非常明显，毕竟以手机产品本身而言，苹果真的能赚钱，但华为其实还赚不了钱。

其次，苹果聚集了全球最聪明的人才与最优秀的商业模式，App Store 更是让开发者赚最多钱的 APP 商店，不论在生态或技术，苹果都有能力持续发展与茁壮。

劣势：目前苹果手机产品的出货增长已经陷入停顿，而因为其产品的高价化，未来也很难有成长的空间，而我们知道，终端的数量其实与生态的发展息息相关，当然，苹果也有可能推出更多采用其 AI 技术的各类型终端来扩增其生态，但难度很高。

另一方面，苹果与高通的专利争议，对苹果而言也是芒刺在背，由于高通一旦退让，就等于是否定自己的营收模式，因此肯定会和苹果怼到底，对苹果而言，目前的营收成长有一部份是来自于其对高通专利费用的拒交，加上若高通如果赢了官司，未来这两年苹果通过售价的拉抬而增加的获利，恐怕就会被吃掉一大部分。

三星作为全球最大的手机厂商，其势力涵盖终端、消费、云端服务、半导体制造与设计等领域，而其中，手机市场是其最重视的一块，而为了推动其手机市场的布局，三星过去亦步亦趋的追随包含苹果与高通的步伐，并将学习到的设计精髓转化为自有的方案设计。

目前三星主要的芯片来源包含了自行设计的 Exynos 系列、高通的骁龙系列、联发科的低端 MT 系列，以及展讯的 SC 系列，市场从最高端，到最低等级，甚至是可能会被我们直接当作电子垃圾的产品，几乎都有覆盖。

当然，Exynos 与高通方案主要肩负了三星中高端市场的任务，过去其 AI 方案也都围绕著这两大方案发展，而基本上，高通过去提供怎样的 AI 应用，三星就会复制一套过去用在 Exynos 平台上，当然，高通是很保护自己的 IP 的，三星通常得另辟蹊径，务求在不同平台上能呈现出一样的功能，且效能落差不要太明显。毕竟三星的高端产品中，很多是同一型号但使用了不同的芯片方案，如果使用体验落差太大，那么就很难说服消费者。

图| 三星的Exynos一直以来都是和高通的方案对标，但是在AI功能上抢先引进硬件化的图像处理单元（图源：高通、三星）

Exynos 架构的发展非常早，其前身其实是三星早期供应给苹果的芯片逐渐转化而来，关于这一点，可能很多人会以为看错了，但这是早期一段快要被遗忘的发展历史，早期苹果手机的芯片是直接采用三星所设计的方案，后来苹果也开始参与芯片的设计过程，并给了一些建议，而三星也就毫不客气的将二者合作的成果直接套用到自家手机上。

后来苹果不想再被三星耍著玩，转而自行设计芯片方案，虽然还是在三星的代工厂投产，但三星不敢再抄，如果这种情况下还敢抄，一来芯片代工厂的生意往后也不需要做了，二来，来自苹果的天价求偿恐怕很难侥幸躲过。此后三星只好以过去和苹果合作的基础，逐渐发展自有的设计，当然，三星早期自行设计方案，除了降低成本，一来也是要磨练代工厂业务，毕竟半导体工艺技术、良率都是从实际操作中粹炼出来的，没有捷径可言。

目前 Exynos 的设计也走向与高通类似的方向，那就是核心架构的高度定制化，并且搭配异构的计算架构，提供包含日常应用或者是 AI 应用所需要的计算性能。

主力手机 AI 方案：目前 Exynos 9810 是三星的主力高端产品，今年的 Galaxy S9 系列、Note9 系列都可见到其身影，其采用的 AI 计算方式与高通类似，主要是通过 DSP、GPU 与 CPU 的协同计算，不过三星有个特殊的作法，那就是视觉相关的处理交由硬件，而非异构计算。

目前的 9810 采用脱胎自 Cortex-A75 的 M3 定制架构，并搭配 Cortex-A55 作为小核心，而与华为最大的不同是，三星在 GPU 规模上相当舍得下工本，其 Mali-G72 核心数量配置高达 18 个，比麒麟 970 多出 6 个，虽然芯片成本会较高，但可以在较低的时钟水频达到更稳定、更好的效能表现，换言之，能效也更好。

而 9810 中有个 VPU 计算单元，顾名思义，是用来处理视觉方面的计算工作，这个单元应该是硬件设计，但只能用来处理比较固定的功能，三星也未公开发布任何支持该计算单元的可编程或开发套件框架。

而其他的 AI 计算工作就如高通般，是使用异构计算，统 GPU 与 CPU 来达成，这方面可能主要是沿用 Arm 的软件资源，三星也同样没有发布任何相关的开发套件给第三方开发者。

而下一代方案，也就是 Exynos 9820，将会采用 ARM DynamIQ 架构设计，并且将以“2 2 4”三丛集形式打造，其中两组大核将采用三星第四代自主架构“M4”，第二道两组大核则以 ARM Cortex-A75 构成 (也可能以 Cortex-A76 取代)，而小核部分则将以 4 组 ARM Cortex-A55 构成。

图|9820除了自行定制的M4核心以外，还将可能使用Arm最新的Cortex-A76核心（图源：Arm）

AI 部分则将可能维持 9810 的作法，那就是采用 VPU 硬件处理单元来处理部分视觉计算工作，并搭配既有的异构计算方式来处理标准 AI 计算框架，也就是半软半硬的方式。

最后，9810 采用的是三星 10nm 工艺，而 9820 将可能是三星 7nm 方案首发，但因为三星的 7nm 采用 EUV 技术，目前还在调试中，真正量产最快也要今年底或明年初，这也可能让 9820 成为最晚推出的次世代 AI 手机芯片方案。

优势：三星自有的 Exynos 方案在多年发展之后已经越来越具备一线高端方案的水准，除了基本的性能表现以外，基带技术也基本达到华为、英特尔的技术水平，之所以没有以之全面取代高通的方案，主要是还有作为与高通的合作筹码之用，高通愿意在三星的芯片代工厂下单，有部分也是害怕三星手机产品全面采用自有 Exynos 方案，毕竟三星也是高通高端方案的最大客户，如果不配合，掉单也是很有可能的事情。

而除了作为商业策略的武器之外，Exynos 的技术发展还是相当到位，也逐渐走向如高通般高度定制的道路，甚至也曾传出三星将会自行打造 GPU 架构的信息。

作为三星的亲儿子，就如麒麟之于华为，Exynos 的发展也是非常重要，在同质化越来越高的市场中，要能够达到差异化，自有方案的发展已经是不可或缺的手段。

劣势：在 AI 布局方面，目前三星走的是封闭道路，不像高通、华为或苹果般提供第三方开发者相关的开发套件，也不见其在主流 AI 框架的支持上有什么明显的动作，相较华为的积极布局，并争取第三方开发者的支持，三星在这方面明显不怎么用心，不过三星自身也有许多关于 AI 方案的关系企业，并进行了不少相关移植工作的推动，所以当全球都走向开放环境，只有三星坚持自己的道路，逆潮流而行。但毕竟使用者关注的还是体验，若三星能提供足够优秀的体验，那么开不开放可能就无所谓。

但即便三星如何家大业大，毕竟以一家之力，要覆盖各种类 AI 应用其实还是力有未逮，因此，将全球第三方开发者都排除在外并不是聪明的作法，或许三星之后会有新的市场布局和作法。

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