《電子技術(shù)應(yīng)用》
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華為GPU Turbo技術(shù):黑科技背后的深層革命

2018-11-02
關(guān)鍵詞: 華為 GPU 黑科技 人工智能

華為基本法》中提到:保證按銷售額的10%撥付研發(fā)經(jīng)費(fèi),,有必要且可能時(shí)還將加大撥付比例,。華為這家以技術(shù)立身的企業(yè),帶動(dòng)了“知本主義”在中國(guó)高科技企業(yè)中的生長(zhǎng),。

破局· 一項(xiàng)不可能完成的計(jì)劃

從運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)起家,,到2003年正式進(jìn)軍手機(jī)行業(yè)。如同從幕后站到舞臺(tái)的最前端,,再細(xì)微之處都會(huì)在燈下聚焦,,被評(píng)頭論足。

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華為推出智能手機(jī)的時(shí)機(jī),,正是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的爆發(fā)期,。

基于更開放的安卓系統(tǒng),手機(jī)卡頓,、崩潰,、死機(jī)等各類問(wèn)題頻頻暴露,“華為到底能不能做好一款手機(jī)”的質(zhì)疑聲從四面八方紛至沓來(lái),。

面對(duì)這些聲音,,華為團(tuán)隊(duì)開始走上解決自身短板、聯(lián)合供應(yīng)商與合作企業(yè)多方優(yōu)化的道路,,盡管自2010年華為發(fā)布第一款普及式智能手機(jī)以來(lái),,用戶體驗(yàn)每一年都得到了一定的提升和改善,但在華為看來(lái),,這樣的效果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是他們想要的,!

如果只專注于表層,無(wú)異于隔靴搔癢,,任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都可以輕易追趕,,如若止步于此,也不會(huì)成就今天的華為,。

圖為華為北京研究所

2015年,,華為消費(fèi)者BG軟件工程部總裁王成錄博士提出,面對(duì)終端問(wèn)題,,必須從深層入手,、對(duì)核心問(wèn)題開刀,,這便催生了“安卓底層手術(shù)式優(yōu)化”計(jì)劃。通過(guò)這項(xiàng)優(yōu)化,,華為期望能夠解決安卓系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用后變卡變慢等諸多問(wèn)題,。

從底層入手,,并不簡(jiǎn)單,,5000萬(wàn)行代碼的龐大改寫工作,,想起來(lái)都令人頭皮發(fā)麻。

但王成錄博士認(rèn)為,,只有解決這一問(wèn)題,,才能讓華為手機(jī)的生命力得以延續(xù)。

這項(xiàng)被認(rèn)為關(guān)乎華為手機(jī)未來(lái)命運(yùn)走向的項(xiàng)目很快得以展開——近百名核心工程師加輔助編寫人員啟動(dòng)代碼的連軸改寫,。

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歷經(jīng)無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜,,研發(fā)團(tuán)隊(duì)在EMUI5.0中嵌入了名為Machine Learning的人工智能學(xué)習(xí)系統(tǒng),它能夠?qū)W習(xí)用戶應(yīng)用使用習(xí)慣,,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)用戶行為,,始終保障高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用優(yōu)先得到系統(tǒng)資源,實(shí)現(xiàn)手機(jī)持久的流暢運(yùn)行,,同時(shí)快速調(diào)度系統(tǒng)資源以適應(yīng)各類應(yīng)用的資源請(qǐng)求,,使得系統(tǒng)各方面資源都能得到充分利用并且互不干擾!

在這項(xiàng)技術(shù)的推動(dòng)下,,系統(tǒng)開刀成果顯著,,華為EMUI系統(tǒng)從此進(jìn)入“天生快”的時(shí)代。

求索· 一次理論到現(xiàn)實(shí)的嘗試

但如何讓“一生快”伴隨著手機(jī)的生命周期,,不給用戶體驗(yàn)打折,,這是大家面對(duì)的又一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

所有人都知道,,手機(jī)在使用的過(guò)程中,,會(huì)產(chǎn)生大量的碎片化數(shù)據(jù),而安卓默認(rèn)的EXT4文件管理系統(tǒng)對(duì)大范圍的數(shù)據(jù)碎片存在無(wú)法整理的短板,,當(dāng)用戶刪除文件時(shí),,這一系統(tǒng)會(huì)同時(shí)對(duì)上層文件系統(tǒng)和底層器件發(fā)出數(shù)據(jù)清理命令,如果文件較大,,就會(huì)出現(xiàn)手機(jī)明顯卡頓的現(xiàn)象,。

團(tuán)隊(duì)成員意識(shí)到:解決文件存儲(chǔ)系統(tǒng)問(wèn)題,是實(shí)現(xiàn)手機(jī)“一生快”的關(guān)鍵,。

優(yōu)化的多種方法都已被試盡,但結(jié)果不盡人意,,就當(dāng)大家深陷焦灼時(shí),,一個(gè)關(guān)于F2FS文件系統(tǒng)的技術(shù)引起了團(tuán)隊(duì)的關(guān)注,,通過(guò)這項(xiàng)系統(tǒng)能力,數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)整理,,基于系統(tǒng)分步刪除的方式,,手機(jī)卡頓能得到明顯改善。

在此之前,,許多廠家對(duì)F2FS都已經(jīng)展開過(guò)討論,,但對(duì)于實(shí)際使用問(wèn)題的疑慮,最終阻止了他們的步伐,。而華為,,則成為了這項(xiàng)技術(shù)真正意義上“第一個(gè)吃螃蟹”的廠家!


“紙上得來(lái)終覺淺,,絕知此事要躬行”,。把理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的探索之路,如同在山林間穿行,,團(tuán)隊(duì)需要隨時(shí)面對(duì)未知問(wèn)題,,解決、錘煉,。為了“一生快”的用戶體驗(yàn)?zāi)繕?biāo),,團(tuán)隊(duì)所有人全力以赴,發(fā)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)難題,,又一個(gè)接一個(gè)將它們攻克,。

華為武漢研究中心,每天8萬(wàn)臺(tái)手機(jī)連續(xù)24小時(shí)按照滿負(fù)荷操作的模型挑戰(zhàn)安卓老化極限……

F2FS系統(tǒng)歷經(jīng)試商用,、正式商用,、大規(guī)模出貨的重重考驗(yàn),從軟件,、硬件各個(gè)角度檢測(cè),、改進(jìn)、優(yōu)化,,最終被應(yīng)用在華為手機(jī)上,,并得到了谷歌的認(rèn)可和推薦!

2016年11月14日,,搭載著“一生快,,天生快”技術(shù)的Mate9橫空問(wèn)世,給所有消費(fèi)者帶去了持久流暢體驗(yàn),,獲得了市場(chǎng)上消費(fèi)者的一致認(rèn)可,。

經(jīng)歐洲主流評(píng)測(cè)媒體Connect實(shí)力評(píng)測(cè),使用18個(gè)月后,,優(yōu)化過(guò)的華為手機(jī)相對(duì)原生系統(tǒng)的安卓手機(jī),,文件訪問(wèn)流暢度提升50%以上,!

開創(chuàng) · 一個(gè)嚇人的技術(shù)

有了系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的強(qiáng)力支持,2018年,,榮耀play新品發(fā)布會(huì)上,,“嚇人的技術(shù)”GPU Turbo亮相。

極光大數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017年手機(jī)游戲市場(chǎng)研究報(bào)告》顯示,,截止至2017年年底,,我國(guó)的手游用戶規(guī)模達(dá)到7.76億人。優(yōu)化手機(jī)游戲體驗(yàn),,迫在眉睫,,而這一點(diǎn),華為早有洞見,。

從2017年初,,GPU Turbo團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)展開了詳細(xì)的市場(chǎng)和用戶調(diào)研,并提出從幾個(gè)方面著手展開工作,,包括:圖形處理效率,、溫控、時(shí)延,。

但凡懂行的人一眼便能看出這些目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的難度之大,,最顯而易見的地方是:手機(jī)的天然屬性決定了圖形處理效率提升與功耗、溫度維穩(wěn)不可兼得,,一旦功耗上升,,將必然帶來(lái)手機(jī)發(fā)熱,導(dǎo)致限頻問(wèn)題,!

在華為的各大研發(fā)園區(qū),,“Make it possible”的標(biāo)語(yǔ)被擺放在最醒目的位置,華為中的每一名斗士都不是會(huì)輕言放棄的人,,GPU Turbo團(tuán)隊(duì)亦是如此,。

他們開始集中閉關(guān),從系統(tǒng)底層對(duì)傳統(tǒng)圖形處理框架進(jìn)行重構(gòu)入手,,讓軟硬件得以協(xié)同,,方案步步演進(jìn)、難關(guān)逐個(gè)攻克,,最終打破了性能與功耗的蹺蹺板,。

從立項(xiàng)到亮相,GPU Turbo歷時(shí)五年,,礪得梅花香,!


高性能、高畫質(zhì)、更省電,、更酷玩的革命性圖形處理加速技術(shù)GPU Turbo為廣大華為手機(jī)用戶奉上又一份驚喜,。官方實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,,GPU Turbo能夠提升圖形處理效率高達(dá)60%,,SOC功耗降低30%。榮耀Play搭載首發(fā)的GPU Turbo之后,,在幾款熱門游戲中,,均成功實(shí)現(xiàn)了近滿幀的游戲表現(xiàn)。

一貫低調(diào)的王成錄博士在面對(duì)媒體關(guān)于“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是否能對(duì)此技術(shù)進(jìn)行復(fù)制”的疑問(wèn)時(shí)稱:這項(xiàng)技術(shù)的門檻非常高,,以至于其他廠家在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法跟進(jìn),。

王成錄博士一反常態(tài)的回應(yīng)態(tài)度,顯示了華為在技術(shù)上的強(qiáng)大自信,。

共贏 · 一條更開闊的道路

2017年底,,華為云端芯三層架構(gòu)的HUAWEI HiAI移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)打破了AI單一云化的桎梏,創(chuàng)新性的提出了端側(cè)AI的解決方案,,各類應(yīng)用不僅可以通過(guò)這一平臺(tái)完成AI能力的輕松接入,、也可以通過(guò)NPU的超強(qiáng)算力在準(zhǔn)確性和運(yùn)算速度上實(shí)現(xiàn)突破,因這項(xiàng)能力獲益的應(yīng)用企業(yè)涵蓋了短視頻,、辦公,、新聞閱讀、購(gòu)物體驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域,。


今年,,無(wú)論是華為手機(jī)的多媒體拍攝能力還是EMUI的安全平臺(tái)能力,無(wú)論是AR能力還是AI能力,,這些曾被外界視為華為獨(dú)家秘笈的行業(yè)領(lǐng)先能力,,都已實(shí)現(xiàn)能力的對(duì)外開放。螞蟻金服,、京東,、網(wǎng)易等多家知名企業(yè)與華為建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共同探索更多創(chuàng)新能力及應(yīng)用場(chǎng)景,,為用戶帶來(lái)體驗(yàn)升級(jí),。

從破局到創(chuàng)新,從閉門修煉到開放合作,,華為手機(jī)在內(nèi)核軟件的體驗(yàn)提升上從未止步……


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