《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,,有必要且可能時還將加大撥付比例,。華為這家以技術(shù)立身的企業(yè),,帶動了“知本主義”在中國高科技企業(yè)中的生長。

破局· 一項不可能完成的計劃

從運營商業(yè)務(wù)起家,,到2003年正式進軍手機行業(yè),。如同從幕后站到舞臺的最前端,,再細微之處都會在燈下聚焦,,被評頭論足,。

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華為推出智能手機的時機,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),,手機卡頓、崩潰,、死機等各類問題頻頻暴露,,“華為到底能不能做好一款手機”的質(zhì)疑聲從四面八方紛至沓來。

面對這些聲音,,華為團隊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以來,,用戶體驗每一年都得到了一定的提升和改善,但在華為看來,,這樣的效果還遠遠不是他們想要的,!

如果只專注于表層,無異于隔靴搔癢,,任何競爭對手都可以輕易追趕,,如若止步于此,也不會成就今天的華為,。

圖為華為北京研究所

2015年,,華為消費者BG軟件工程部總裁王成錄博士提出,面對終端問題,,必須從深層入手,、對核心問題開刀,這便催生了“安卓底層手術(shù)式優(yōu)化”計劃。通過這項優(yōu)化,,華為期望能夠解決安卓系統(tǒng)在長期使用后變卡變慢等諸多問題,。

從底層入手,并不簡單,,5000萬行代碼的龐大改寫工作,,想起來都令人頭皮發(fā)麻。

但王成錄博士認為,,只有解決這一問題,,才能讓華為手機的生命力得以延續(xù)。

這項被認為關(guān)乎華為手機未來命運走向的項目很快得以展開——近百名核心工程師加輔助編寫人員啟動代碼的連軸改寫,。

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歷經(jīng)無數(shù)個日日夜夜,,研發(fā)團隊在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,,精準預(yù)測用戶行為,,始終保障高優(yōu)先級應(yīng)用優(yōu)先得到系統(tǒng)資源,實現(xiàn)手機持久的流暢運行,,同時快速調(diào)度系統(tǒng)資源以適應(yīng)各類應(yīng)用的資源請求,,使得系統(tǒng)各方面資源都能得到充分利用并且互不干擾!

在這項技術(shù)的推動下,,系統(tǒng)開刀成果顯著,,華為EMUI系統(tǒng)從此進入“天生快”的時代。

求索· 一次理論到現(xiàn)實的嘗試

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

所有人都知道,,手機在使用的過程中,,會產(chǎn)生大量的碎片化數(shù)據(jù),而安卓默認的EXT4文件管理系統(tǒng)對大范圍的數(shù)據(jù)碎片存在無法整理的短板,,當(dāng)用戶刪除文件時,,這一系統(tǒng)會同時對上層文件系統(tǒng)和底層器件發(fā)出數(shù)據(jù)清理命令,如果文件較大,,就會出現(xiàn)手機明顯卡頓的現(xiàn)象,。

團隊成員意識到:解決文件存儲系統(tǒng)問題,是實現(xiàn)手機“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,,一個關(guān)于F2FS文件系統(tǒng)的技術(shù)引起了團隊的關(guān)注,,通過這項系統(tǒng)能力,,數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)主動整理,基于系統(tǒng)分步刪除的方式,,手機卡頓能得到明顯改善,。

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


“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,。把理論變?yōu)楝F(xiàn)實的探索之路,,如同在山林間穿行,團隊需要隨時面對未知問題,,解決,、錘煉。為了“一生快”的用戶體驗?zāi)繕?biāo),,團隊所有人全力以赴,,發(fā)現(xiàn)一個又一個難題,又一個接一個將它們攻克,。

華為武漢研究中心,,每天8萬臺手機連續(xù)24小時按照滿負荷操作的模型挑戰(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,,從軟件、硬件各個角度檢測,、改進,、優(yōu)化,最終被應(yīng)用在華為手機上,,并得到了谷歌的認可和推薦!

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

經(jīng)歐洲主流評測媒體Connect實力評測,使用18個月后,,優(yōu)化過的華為手機相對原生系統(tǒng)的安卓手機,,文件訪問流暢度提升50%以上,!

開創(chuàng) · 一個嚇人的技術(shù)

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

極光大數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017年手機游戲市場研究報告》顯示,,截止至2017年年底,,我國的手游用戶規(guī)模達到7.76億人。優(yōu)化手機游戲體驗,,迫在眉睫,,而這一點,華為早有洞見,。

從2017年初,,GPU Turbo團隊就已經(jīng)展開了詳細的市場和用戶調(diào)研,并提出從幾個方面著手展開工作,,包括:圖形處理效率,、溫控、時延,。

但凡懂行的人一眼便能看出這些目標(biāo)實現(xiàn)的難度之大,,最顯而易見的地方是:手機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,,將必然帶來手機發(fā)熱,導(dǎo)致限頻問題,!

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

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

從立項到亮相,GPU Turbo歷時五年,,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為廣大華為手機用戶奉上又一份驚喜,。官方實測數(shù)據(jù)顯示,GPU Turbo能夠提升圖形處理效率高達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媒體關(guān)于“競爭對手是否能對此技術(shù)進行復(fù)制”的疑問時稱:這項技術(shù)的門檻非常高,以至于其他廠家在短時間內(nèi)無法跟進,。

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移動計算平臺打破了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)用不僅可以通過這一平臺完成AI能力的輕松接入,、也可以通過NPU的超強算力在準確性和運算速度上實現(xiàn)突破,,因這項能力獲益的應(yīng)用企業(yè)涵蓋了短視頻、辦公,、新聞閱讀,、購物體驗等多個領(lǐng)域。


今年,,無論是華為手機的多媒體拍攝能力還是EMUI的安全平臺能力,,無論是AR能力還是AI能力,這些曾被外界視為華為獨家秘笈的行業(yè)領(lǐng)先能力,,都已實現(xiàn)能力的對外開放,。螞蟻金服、京東,、網(wǎng)易等多家知名企業(yè)與華為建立聯(lián)合實驗室,,共同探索更多創(chuàng)新能力及應(yīng)用場景,為用戶帶來體驗升級,。

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


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