苹果并非晶片 AI 公司，但它的晶片和 AI 真的令人惊艳
▼
苹果在中国台湾时间 13 日凌晨发表 3 款全新 iPhone，除了外型、新功能以外，这篇文章带你了解新手机的“内在”。
处理器
A12 Bionic 处理器驱动着最新一代 iPhone XS 和 XR，是苹果秋季新品发表会的主角之一。
这场发表会有一大半篇幅都是苹果对 A12 Bionic （以下简称 A12）的参数和能力大谈特谈。笔者甚至认为，这枚 SoC 对苹果的重要性高于 iPhone 本身。
这块晶片主要构成部分是 CPU、GPU 和一个神经网络协处理器 Neural Engine。CPU 为 6 核；GPU 为 4 核，性能比前代 A11 高了一半左右。
苹果全球行销高级副总裁菲利普席勒（Philp Schiller）表示，A12 是全世界计算行业的第一块 7 奈米处理器。
这是令人震惊的表述。因为科技从业者可能知道，晶片工业的领头羊主要就是英特尔、辉达、AMD 和高通等公司，而这些公司正集体遇到天花板。
这个天花板就是摩尔定律。
摩尔定律来自英特尔的创办者，形容计算工业的常态现象：因为制程提升，处理器每隔一段时间的性能也会提升，而成本会下降。
然而过去几年，摩尔定律越来越难应验。以英特尔──全球大部分电脑处理器的制造商──为例，制程革新速度愈发缓慢，10 奈米制程进展缓慢，导致其依赖的技术演进模式正在崩盘。
与电脑相对的是行动 SoC。高通是这个领域的领导者，进展还不错，最新一代骁龙 845 处理器采用 10 奈米制程，也已进入几款最新手机。然而高通遇到的问题是性能提升和制程进步之间的线性关系正在缓慢消退，这也是高通新一代处理器主要突出平台效应而非性能的原因。
谁也没有想到，英特尔和高通与摩尔定律缠斗同时，苹果突然用去年的 A11 和今年的 A12 在晶片业狠狠刷了一下存在感。
Apple A12:
• 7nm
• 6.9B transistors
• 6 CPU cores
• 4 GPU cores
• 8 “neural” cores
• 5 trillion ops/sec
• 512GB addressable storage
• Oh and the rest of the “stuff” for a SoCtl;dr Apple is the leading chip innovator and creator in the world.
— Steven Sinofsky (@stevesi) 2018年9月12日
席勒透露，采用 7 奈米制程的 A12 处理器，苹果（和代工厂台积电一起）塞进了将近 70 亿颗晶体管，让 A12 成为苹果乃至整个行动晶片业史上制造的最强大手机处理器──别忘了这家公司并不像高通那样以晶片公司自居。
A12 的 6 核处理器仍然采用自家 Fusion 架构，分成 2 个高性能核心和 4 个低功耗核心，前台高资源和后台待机任务分别处理，总体功耗降低达近五成；4 核图形处理器较前代性能也有很大提升。
不过苹果晶片的真正大招，在于那块 Neural Engine。
这是一块 FPGA（Field-Programmable Gate Array 现场可程式化逻辑闸阵列），一种自定义能力强、适合客制化计算需求，在机器学习领域广泛采用的积体电路。
和 A11 双核相比，A12 的 Neural Engine 核数暴增到 8 颗，是为了：
1. 在本地处理神经网络任务，比如图像辨识、物体关注、空间位置感应。
现场展示的篮球即时数据分析技术 Homecourt Shotscience，可即时监测球员的位置、姿态，球出手时的高度、角度和时机等诸多讯息。
2. A12 Neural Engine 第二个重要任务是为 CPU 和 GPU，以及两个单元的不同核心之间分配任务，更高效处理任务，提高性能、降低功耗。
第二代 Neural Engine 的存在，不仅体现苹果晶片设计的强大，更证明一件事：为了在装置实现甚至创造新的用户需求，让 iPhone 比前一代更尽善尽美，苹果愿意深入晶片的层面。
而这和新 iPhone 的第二个重点有关。
人工智慧
整场发表会让笔者留下深刻印象的点并不多，其中之一就是前面提到的篮球即时数据分析应用 Homecourt。
科技从业者可能知道，人工智慧是硬件和软件的结合。想要有好效果，不仅要有高性能的计算硬件，也要有强大演算法和软件支援。
搭配苹果 CoreML 深度学习框架，新一代 iPhone 每秒可进行的神经网络计算超过 5 兆次。这意味着在某些特定范畴，最新一代 iPhone 已超越不久前业界顶尖的服务器超级电脑。
当很多神经网络等级的任务可在本机计算，无需联网，最大的意义在于解锁很多新使用场景。比如发表会展示的新一代 iPhone 拍照的 Smart HDR 功能。
HDR 拍照就是在按下快门时，相机会拍下多张不同曝光的照片，将它们拼在一起，从高光到暗影的每处细节都呈现更清晰。iPhone XS 和 XR 相机引入的 Smart HDR 功能，利用这个逻辑，达成更好的效果。
首先，按下快门时相机会自动拍摄 4 张照片，利用 Neural Engine 结合 GPU 的计算能力选取最好的一张。苹果称之为零快门延时（Zero shutter lag）技术。
但过程并非如此简单，再按下快门时，相机不仅留下 4 帧，还在另一个曝光等级拍摄复制帧，以保留高光细节；
以及另一帧高曝光，留下暗处细节，此谓 HDR。
最后，Neural Engine 会再次选取画质最高的几张，包括正片、高光、暗影，将其结合，达到 Smart HDR 效果：
最后得到的照片不一定和普通 HDR 或 HDR+ 照片高下立判，但要明白的是，这些功能并非过去的手机拍照处理器 / ISP 可做到，而需要 Neural Engine 和 CPU / GPU 配合。
你可以说苹果杀鸡焉用牛刀，但至少在拍照这件事他们是认真的。
同样是拍照，新一代 iPhone 可做到更好的背景虚化（Bokeh） 效果。前代 iPhone X 刚发表时，很多用户发现人像模式效果并不好，原因在于并非双镜头，而是单镜头＋电脑模拟背景虚化。
席勒表示，苹果相机工程师利用市面顶级相机和镜头拍下的背景虚化效果，训练 iPhone 相机、软件以及 A12 Neural Engine，相信能取得更好的背景虚化效果──尽管这次仍是电脑模拟。
另一个例子是现场展示的多人同萤幕──不对，同空间联机游戏。这是一款扩增实境 3D 射击游戏，几个玩家各自操作手机，在同一个空间射击目标，最后比较分数。
这款游戏利用苹果 ARKit 2 扩增实境平台，结合 Neural Engine 驱动的图像辨识和空间感知能力，至少在发表会现场效果令人叹服。
看完整场发表会，苹果在 iPhone XS / XR 体现的人工智慧软硬件能力，让笔者留下的印象并不是有多强，而是在于整合度多紧密和自然。
因为究其根本，苹果也不是一家人工智慧公司，业绩保证需要销售产品来支持。而产品给人带来的体验多完整，决定了用户满意度有多高。
（本文由PingWest 授权转载；图片来源：苹果）
延伸阅读：
- 苹果 iPhone XS / XS Max 与 iPhone XR 三机新出，9/21 在台开卖
- iPhone XR、iPhone XS、iPhone XS Max 三款新机规格有什么差异？与上世代机型又改了哪些？
▼
特别声明 本页内容仅供参考，版权终归原著者所有，若有侵权，请联系我们删除。
