從山寨轉型的聯發(fā)科

還記得2004年到2007年間大熱的“山寨手機”嗎（圖1）？曾有報告顯示，2006年采用聯發(fā)科芯片的手機已經占國內銷售手機總量的40%以上！而聯發(fā)科之所以受到無數手機廠商的青睞，就是因為其開創(chuàng)了“TurnKey”（交鑰匙）一站式解決方案，大大降低了山寨手機的研發(fā)周期和成本。業(yè)內曾經流傳這樣一種說法—使用聯發(fā)科方案只需要3個人：一人接洽聯發(fā)科，一人找代工工廠一人負責銷售和收款。就是這么簡單。

當智能手機時代降臨后，聯發(fā)科昔日的輝煌反而成為了沉重的包袱，MTK品牌因濃濃的“山寨味道”很難染指中高端市場，其早期主打的MT6589、MT6592、MT6752等處理器也始終沒能擺脫“性價比”的宿命，主戰(zhàn)場依舊停留在干元機市場，只能眼睜睜看著高通和三星拿走中高端市場的利潤蛋糕。

為了和高通旗下的“驍龍”、三星門下的“獵戶座”和華為手里的“麒麟”競爭，聯發(fā)科終于在2015年祭出了“曦力”（Helio）品牌（圖2），而這也可以視為聯發(fā)科卸下歷史包袱的第一步。根據聯發(fā)科的規(guī)劃，曦力品牌旗下將包含定位旗艦市場的Helio X、專注主流市場的Helio P，以及主打入門級市場的Helio A（2018年誕生，首發(fā)型號為Helio A22）。

曦力家族的生存壓力

由于高通在2015年主打的驍龍810（發(fā)熱奇高）和驍龍615（性能孱弱）表現不佳，因此曦力誕生伊始的聲勢還是頗為喜人的。以X家族為例，第一代Helio X10帶來了CorePilot異構計算技術，第二代Helio X20更是成為了全球首款十核移動處理器（圖3）逐漸受到了不少高端手機的青睞。而作為P家族的首發(fā)成員，Helio P10也憑借28nmHPC+工藝和“真全網通”的特性，在主流市場站穩(wěn)了腳跟。

然而，聯發(fā)科很快就到了夢醒時分。小米和樂視的“攪局”，將旗艦級的HelioX20賤賣到了千元價位，這讓搭載同芯卻定位高端的HTC和魅族顯得無比尷尬。高通在驍龍810/615的失利后也痛定思痛。隨后發(fā)布的驍龍820/835、驍龍652/660和驍龍625/636等都堪稱“神U”，分別穩(wěn)住了旗艦、中端和主流市場的份額。同時。高通也借鑒了聯發(fā)科的“TurnKey”方案，縮短了OEM廠商的研發(fā)周期和成本，進一步助其攻城拔寨。

步入4G+時代后，高通在調制解調器（基帶）領域的優(yōu)勢更是被進一步放大。當Helio新品才開始普及Cat.7（下行速率為300Mbps）時，高通同級別芯片卻已支持Cat.12（下行速率達600Mbps），高端芯片甚至已經突破了1Gbps大關。同時，聯發(fā)科太過依賴ARM的指令集，自己還沒有GPU技術加以支撐。公版ARM架構CPU+ARM或PowerVR的公版GPU，這就讓聯發(fā)科很難與高通展開全面的競爭。

于是，聯發(fā)科在2017年遭遇了滑鐵盧，旗艦級的Helio X30雖然頂著“十核處理器”的光環(huán)（圖4），但無論是CPU、GPU還是基帶性能都被同期的驍龍835和麒麟970甩在了后面。而針對中端市場的HelioP30也只有驍龍630的性能。最終，魅族Pro7和美圖V6成為了HelioX30的少數客戶（圖5）。而Helio P30也僅被金立旗下的M7和S11S等聊聊數款手機所獵裝。

在認清市場的殘酷之后，聯發(fā)科在2017年底調整了戰(zhàn)略，暫時放棄高端市場。停止Helio X系列的新品規(guī)劃，將重心全部轉移到出貨量更大的中端市場。因此，Helio P系列，就成為了聯發(fā)科能否重回正軌的關鍵。

2018年初，聯發(fā)科推出了全新的Helio P60（圖6）這顆芯片基于臺積電12nm工藝設計，采用四顆Cortex A73大核和四顆Cortex A53小核心架構，集成Mali-G72 MP3 GPU，通過NeuroPilot AI技術和多核APU提升了本地AI的運算性能。Helio P60早期的市場表現還是很不錯的，它的性能勉強達到了高通驍龍660的檔次，并得到了包括OPPO（R15）、VIVO（X21i）和諾基亞（X5）等品牌的支持。

然而，隨著高通下調驍龍660移動平臺的定位并推出驍龍710之后，Helio P60面臨著更嚴峻的生存壓力。在失去金立和美圖這兩個“金主”之后，聯發(fā)科在中低端市場的份額被進一步壓縮。在這個大環(huán)境下，聯發(fā)科于2018年底正式發(fā)布了Helio P60的接班人——主打“AI不釋手”的Helio P90（圖7）。那么，這顆芯片能為聯發(fā)科打開新的局面嗎？

Helio P90規(guī)格前瞻

作為新一代SoC（圖8），聯發(fā)科Helio P90較P60等前輩有了長足的進步（表1）。它延續(xù)了臺積電12nm工藝，CPU核心從傳統(tǒng)的“4+4”改為了“2+6”，由雙核Cortex A75和六核Cortex A55組成，GPU也從ARM公版的Mali換裝來自Imagination的PowerVR GM9446，其性能較P60/70集成的Mali-G72 MP3提升了50%。同時，Helio P90支持UFS2.1閃存，網絡方面支持雙VOLTF、藍牙5.0、三載波聚合和Cat-12（和驍龍660同級別，遜于驍龍710的Cat.15）。

聯發(fā)科在Helio P60時代帶來了NeuroPilot異構人工智能運算架構，可以讓CPU、GPU、Mobile APU能夠無縫切換并協同運算，從而強化本地的AI算力。Helio P90最大的改變，就是其內置的APU從1.0升級到了APU2.0，它采用聯發(fā)科融合AI（Fusion AI）架構，AI性能是Helio P60的四倍，AI算力為1127GMAC/s（2.25TOPs）。

有了更強AI算力的加持，讓Helio P90在面部識別、靜態(tài)識圖、數據學習等移動AI的基礎功能擺脫對云端的依賴。依靠本地的APU2.0就能進行快速的判斷和識別，實現了AI從云端側到終端側的部署，并支持人工智能應用中最新的人體姿態(tài)辨識、姿態(tài)追蹤和分析人體運動的需求（圖9）。翻譯過來，就是搭載Helio P90的手機可以通過“人體數據輸出”的特性來實現趣味性操作（混合現實和虛擬現實），3D人體姿態(tài)識別算法在拍攝視頻時可即時實現更完美的瘦身、隆胸、長腿等一系列強大的塑形功能。

在APU2.0的基礎上，聯發(fā)科NeuroPilot平臺也伴隨Helio P90的發(fā)布升級到了V2.0版本（圖10），該平臺的意義是提升終端AI的運算效率，其自帶的網絡剪枝技術可去除錯綜復雜的網絡中不重要的神經元，隱去不重要的參數，可為終端設備減少近35%的運算量，也能節(jié)省手機上寶貴的帶寬消耗為今后終端人工智能（Edge AI）的發(fā)展打下良好的基礎。

從理論上來看，Helio P90的AI算力雖然比較強（2.25TOPs）但依舊不如麒麟980（約4.2TOPs）和驍龍855（7TOPs）。但是，聯發(fā)科在發(fā)布Helio P90時所展示的AI Benchmark跑分成績中，Helio P90卻可取得25645分數明顯領先于-5nX855 （22082）和麒麟980（21526）（圖11）。當然。理論和跑分并不代表絕對的使用體驗，AI在具體APP和使用場景中的優(yōu)化才是需要我們關注的重點。

從這方面來看，Helio P90表現得還不錯，在APU2.0的加持下，這顆芯片未來可以應用在AR/VR， 3D體感游戲、健身教練、3D試衣間等應用場景。而現階段，Helio P90通過APU2.0和三核ISP的結合，已經可以實現最佳人像拍照，包括AI人臉偵測引擎、AI降噪、AI深度圖。在視頻拍攝時也帶來了AI人臉偵測引擎，不僅可識別性別，還能借助AI進行降噪。

擴展閱讀APU和NPU的差異

看到這里，可能有很多讀者會產生一個疑問：聯發(fā)科Helio P90集成的APU和麒麟980/蘋果A12內集成的NPU是同一種單元嗎？答案是否定的，用聯發(fā)科高層的話講，APU并非單獨的硬件，而是與CPU和GPU一樣集成在SoC內針對神經網絡進行過優(yōu)化的IP。APU更像是驍龍855內部DS尸中全新集成的張量加速器（HTA）。APU和HTA都需要和CPU、GPU一起攜手作戰(zhàn)，它們結合在一起才組成了聯發(fā)科NeuroPilot和驍龍AI Engine人工智能平臺。

APU和HTA就好像NVIDIA顯卡中可編程的Tensor單元，手機廠商（如OPPO）、APP開發(fā)商（如騰訊）或各大算法廠商（如Face++）可根據自己的需要編寫自己的模型和應用，雖然其效率可能不如直接內置模型的NPU，但勝在更加開放更加靈活，很多計算都可以復用這些資源。

Helio P90值得期待嗎

通過上文的分析，我們不難發(fā)現，Helio P90的主要提升重點就是AI。而AI在當前最主要的應用場景，就是拍照時的智慧場景識別、提升人臉識別時的效率和安全性、更真實的自拍美顏效果、錄制視頻時的實時美顏和瘦身、3D人體姿態(tài)識別與追蹤（如視頻過程即時的人像留色、焦點追蹤和降噪抓拍）、通過相機對拍攝物體進行快速判斷和識別等。但是，以上功能的效果并不見得和AI性能成正比，關鍵還要看具體產品在系統(tǒng)、算法和方案之間的協同優(yōu)化。

然而，AI美體、AI摳圖、AI識別、AI美顏真的是所有用戶眼中的“剛需”嗎？答案自然是否定的，更多的用戶所關心的還是這顆芯片的絕對性能，也就是CPU和GPU搭配的合理性。

Helio P90此次采用Cortex A75+Cortex A55+PowerVR GM9446的組合雖然較Helio P60有了長足的進步，但它所面對的敵人也前所未有的強大。高通方面，就有著驍龍660、驍龍670，驍龍675和驍龍710的圍追堵截（表2）。

從驍龍600/700系列的參數表來看，Helio P90在CPU架構上并沒有太大的優(yōu)勢，驍龍67M驍龍710的Kryo 360架構都是由Cortex A75/A55“魔改”而來，驍龍675更是武裝7由Cortex A76“魔改”而來的Kryo 460。從網上曝光的Helio P60跑分圖來看，這顆芯片在GeekBench4中單核/多核分數分別為2052/6589（圖12），安兔兔成績?yōu)?62861（圖13），基本和驍龍710持平。

實際上，Helio P90能有如此表現已經足以令我們滿意了。但是，如今搭載驍龍710的手機已經“賤賣”到了多少錢？360 N7Pro起價僅為1199元，聯想Z5s是1398元起，NOKIA X7為1399元起，vivo Z3也僅為1598元起（驍龍670）。在這個大環(huán)境下，Helio P90賣多少錢才能打動你的心？

小結

從已知的規(guī)格來看，Helio P90是一款“水桶型”的主流SoC，其CPU、GPU、AI和網絡性能全都在線（圖14），只要搭載它的手機定價合理，不愁銷路。在大家所關心的5G方面，聯發(fā)科也在2018年底發(fā)布了首款5G多模整合基帶芯片HelioM70，而聯發(fā)科如今也已經成為了全球智能音箱市場的主要芯片供應商。因此，聯發(fā)科還有著足夠的“后勁兒”應對嚴酷的手機市場挑戰(zhàn)，讓我們共同期待吧，畢竟有競爭才有消費者的實惠。