從潮汐架構(gòu)和安第斯大模型，看智能手機(jī)的未來(lái)演進(jìn)

好久沒(méi)聊手機(jī)了，今天聊聊手機(jī)。

最近這段時(shí)間，手機(jī)廠商紛紛發(fā)布了自家最新的旗艦系列。其中，有一些技術(shù)，蠻值得關(guān)注的。

大家都知道，手機(jī)行業(yè)是出了名的“內(nèi)卷”，廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。但從本質(zhì)來(lái)說(shuō)，讓人眼前一亮的創(chuàng)新，其實(shí)是越來(lái)越少的。所以，很多網(wǎng)友調(diào)侃，現(xiàn)在的手機(jī)發(fā)布會(huì)，就像相機(jī)發(fā)布會(huì)，除了聊拍照，還是聊拍照。

說(shuō)實(shí)話，手機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟。想要有顛覆式的創(chuàng)新，確實(shí)會(huì)越來(lái)越難。

但大家如果細(xì)致觀察的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)，手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)微創(chuàng)新時(shí)代。顛覆式創(chuàng)新也許不多，但廠商在性能提升和功能拓展方面，仍然是在不斷向前探索的。

前幾天，OPPO發(fā)布了自家的Find X7系列手機(jī)。我關(guān)注到它所提及的兩個(gè)技術(shù)，非常有代表性，那就是——潮汐架構(gòu)和安第斯大模型。

我個(gè)人覺(jué)得，潮汐架構(gòu)和安第斯大模型，隱約預(yù)示了智能手機(jī)未來(lái)發(fā)展的兩個(gè)重要趨勢(shì)。

什么趨勢(shì)呢？且聽(tīng)我逐一解讀。

█ 潮汐架構(gòu)

首先說(shuō)說(shuō)潮汐架構(gòu)。

智能手機(jī)發(fā)展到今天，其實(shí)本質(zhì)上就是一個(gè)用戶側(cè)（端側(cè)）算力及交互平臺(tái)。它集算力與通信能力于一體，搭配了攝像頭、觸摸屏、傳感器、音頻等“插件”，讓用戶可以實(shí)現(xiàn)多種多樣的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，包括社交、視頻、游戲等。

手機(jī)的算力，不僅直接影響到OS和App的運(yùn)行速度，也關(guān)系到視頻、影像以及游戲等核心能力的體驗(yàn)，是整個(gè)手機(jī)性能的基礎(chǔ)。手機(jī)算力又由什么決定呢？當(dāng)然是手機(jī)SoC主芯片。

這些年，手機(jī)的升級(jí)演進(jìn)，一直都是圍繞SoC主芯片進(jìn)行的。每當(dāng)有新的芯片平臺(tái)發(fā)布，各大手機(jī)廠商都會(huì)及時(shí)跟進(jìn)，推出一批新的旗艦型號(hào)。

5G SoC芯片（MediaTek）

以前，手機(jī)廠商對(duì)于芯片，基本上就是拿來(lái)就用。就像發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，直接往車?yán)锶?，能跑就行?，F(xiàn)在，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，為了更好地發(fā)揮芯片的能力，也為了讓用戶有明顯的體驗(yàn)差異化提升，手機(jī)廠商們開(kāi)始投入更多資源，對(duì)芯片進(jìn)行適配、調(diào)優(yōu)。

OPPO作為手機(jī)一線大廠，在芯片聯(lián)合研發(fā)方面很早就采取了行動(dòng)，也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。這次，他們一如既往地與MediaTek進(jìn)行深度合作，成立聯(lián)合芯片技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，針對(duì)天璣9300移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

而潮汐架構(gòu)，就是深度聯(lián)合設(shè)計(jì)的最新成果之一。

想要解釋什么是潮汐架構(gòu)，我們還是要從手機(jī)的核心原理說(shuō)起。

手機(jī)，其實(shí)就是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。它的SoC主芯片里面，包括CPU和GPU等計(jì)算芯片。CPU和GPU的里面，又包括了運(yùn)算單元和控制單元等。

手機(jī)和普通PC一樣，也是遵照著名的馮·諾依曼架構(gòu)進(jìn)行工作。這種架構(gòu)，屬于存算分離。運(yùn)算單元負(fù)責(zé)計(jì)算，存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)。計(jì)算時(shí)，需要先將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器調(diào)用到運(yùn)算單元，完成計(jì)算后，再送回存儲(chǔ)器。

馮·諾依曼架構(gòu)

隨著摩爾定律的發(fā)展，手機(jī)芯片的CPU和GPU都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，性能非常強(qiáng)勁。但是，存儲(chǔ)器的性能，卻始終沒(méi)有辦法跟上CPU和GPU的步伐。這是馮·諾依曼架構(gòu)最主要的瓶頸。

性能越強(qiáng)的存儲(chǔ)技術(shù)，價(jià)格成本就越高。于是，就出現(xiàn)多級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)。除了傳統(tǒng)ROM/RAM之外，又有了緩存。緩存，還分為L(zhǎng)1/L2/L3三級(jí)。說(shuō)白了，緩存就是運(yùn)算單元和傳統(tǒng)存儲(chǔ)之間的一個(gè)過(guò)渡。它的性能很強(qiáng)，讀寫速率快，但是成本高，所以容量不大。

多級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)

一直以來(lái)，傳統(tǒng)手機(jī)廠商的技術(shù)區(qū)，是在Flash存儲(chǔ)和主存儲(chǔ)器（DDR或UFS層級(jí)）。而一級(jí)緩存到系統(tǒng)緩存這幾個(gè)層級(jí)，是芯片公司的技術(shù)區(qū)，存在難以逾越的技術(shù)壁壘。

OPPO提出的潮汐架構(gòu)，打破了這個(gè)壁壘，往前又邁了一大步，直接參與到SoC的SLC（系統(tǒng)級(jí)緩存）設(shè)計(jì)之中。CPU核之間的共用數(shù)據(jù)緩存，以及CPU與異構(gòu)核（例如GPU）之間的緩存，都可以被OPPO定制化設(shè)計(jì)。

OPPO可以根據(jù)應(yīng)用側(cè)的需求，合理規(guī)劃CPU、GPU等運(yùn)算單元對(duì)SLC緩存的使用量和利用方式，從而最大程度地發(fā)揮硬件資源的性能，實(shí)現(xiàn)極致的軟硬件協(xié)同。

舉個(gè)例子，如果我們把CPU、GPU看作是“算力大腦”，那么，SLC就是給大腦輸送數(shù)據(jù)的“高速公路”。

傳統(tǒng)方案里，芯片廠商無(wú)法確定各個(gè)運(yùn)算單元的數(shù)據(jù)量比例。于是，只能采用固定分配方案。當(dāng)手機(jī)使用不同的應(yīng)用時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“部分公路擁塞、部分公路空閑”的情況。

有了潮汐架構(gòu)，OPPO可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，靈活調(diào)整SLC緩存的配比，實(shí)現(xiàn)車道的合理優(yōu)化，進(jìn)而讓CPU和GPU發(fā)揮最強(qiáng)性能。

比如，在運(yùn)行大型手游時(shí)，圖像渲染的工作會(huì)更多。這時(shí)，可以給GPU分配更多的系統(tǒng)緩存，從而降低對(duì)DDR和UFS的讀寫頻率。應(yīng)用運(yùn)行速度能夠得到明顯提升，計(jì)算鏈路整體能效也有明顯改善。

經(jīng)過(guò)測(cè)算，潮汐架構(gòu)SLC技術(shù)可以為Find X7帶來(lái)4%的通用能效提升，以及2.38~7.79%的專享應(yīng)用場(chǎng)景能效提升。整體的平均能效提升，約為8%。這是非常了不起的成就。

Find X7發(fā)售后，我第一時(shí)間下單了一臺(tái)。

經(jīng)過(guò)多日的實(shí)際使用，我明顯能夠感受到系統(tǒng)在應(yīng)用啟動(dòng)、加載和切換時(shí)，響應(yīng)速度更快、更流暢。

天璣9300是全大核架構(gòu)（4超大核+4大核），性能本來(lái)就很強(qiáng)。潮汐架構(gòu)的加持，讓手機(jī)的性能如虎添翼，有比其它旗艦更出色的體驗(yàn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，安卓機(jī)在啟動(dòng)性能一致性上都不如蘋果手機(jī)。這次，F(xiàn)ind X7徹底打破了這一魔咒。它始終可以保持極高的流暢度，即使后臺(tái)有多個(gè)App運(yùn)行，也能夠極速啟動(dòng)新App，啟動(dòng)速度穩(wěn)如直線。這就是得益于芯片強(qiáng)勁的性能，以及潮汐架構(gòu)的深度優(yōu)化加持。

潮汐架構(gòu)也幫助提升了Find X7的續(xù)航。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，基于潮汐架構(gòu)以及一系列新技術(shù)，F(xiàn)ind X7的續(xù)航比Find X6標(biāo)準(zhǔn)版提升了20%。

最近幾年，手機(jī)廠商在芯片聯(lián)合調(diào)校上的投入，變得越來(lái)越大。參與的深度，也越來(lái)越深。

廠商們都意識(shí)到，在芯片平臺(tái)既有性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入挖潛，是實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)的有力手段。在OPPO的引領(lǐng)下，相信會(huì)有更多的廠商走上“聯(lián)合調(diào)?！边@條路。相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新，也會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)在我們面前。

█ 安第斯大模型

潮汐架構(gòu)是算力底層技術(shù)。接下來(lái)，我們看看算力最有潛力的應(yīng)用——大模型。

剛剛過(guò)去的2023年，被公認(rèn)為是大模型年。以ChatGPT為代表的AIGC大模型，火遍全球，成為最引人注目的科技熱點(diǎn)。

手機(jī)終端作為普通用戶最常用的數(shù)碼設(shè)備，在擁抱大模型上也不甘落后。2023年下半年開(kāi)始，陸續(xù)有手機(jī)型號(hào)開(kāi)始引入大模型，并推出一些AIGC應(yīng)用。

OPPO Find X7系列所采用的安第斯大模型（AndesGPT），是他們自研的最新技術(shù)成果，是行業(yè)首個(gè)端側(cè)部署70 億參數(shù)大模型。

這個(gè)大模型具備對(duì)話增強(qiáng)、個(gè)性專屬、端云協(xié)同三大尖刀能力，從基礎(chǔ)能力到應(yīng)用落地，都相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有更多的看點(diǎn)。

從參數(shù)規(guī)模上來(lái)看，安第斯大模型一共有3個(gè)版本：

Tiny版本，擁有至多70億參數(shù)，可以直接部署在Find X7這樣的終端上，特點(diǎn)是輕量高效，支持離線運(yùn)行，且隱私數(shù)據(jù)隔離。

Turbo版本，700億參數(shù)，可以部署在安第斯智能云，支持快速響應(yīng)，體驗(yàn)更加均衡，也能夠適配多個(gè)場(chǎng)景。

Titan版本，參數(shù)最多，可以達(dá)到1800億，同樣可以部署在云端。龐大的參數(shù)規(guī)模，使其完全可以勝任深度推理工作以及高度復(fù)雜任務(wù)，效果最優(yōu)。

手機(jī)本地部署模型不能支持更大的參數(shù)，因?yàn)閰?shù)越多，對(duì)內(nèi)存的占用就越大。

本地模型70億參數(shù)，搭配云端更大的模型，通過(guò)加密通信，可以實(shí)現(xiàn)端云協(xié)同，靈活支撐多樣化的AI應(yīng)用。

OPPO在人工智能領(lǐng)域起步較早。2018年，他們就成立了人工智能團(tuán)隊(duì)。2020年，他們將語(yǔ)音、建議、指令、識(shí)屏等能力進(jìn)行整合，推出了對(duì)話式人工智能助手——小布助手。次年，就實(shí)現(xiàn)了上億月活。

大模型崛起后，OPPO基于自己多年的技術(shù)沉淀和數(shù)據(jù)積累，很快跟進(jìn)，并推出了安第斯大模型。2023年9月，安第斯大模型小試牛刀，在SuperCLUE能力排行榜知識(shí)與百科評(píng)比中，獲得98.33的高分，僅次于GPT4，位列國(guó)內(nèi)模型第一。

大模型的參數(shù)規(guī)模是基礎(chǔ)，關(guān)鍵還是要看應(yīng)用落地。

在Find X7發(fā)布會(huì)上，OPPO提到了智能摘要、AIGC消除、閃速摳圖等應(yīng)用。我試用了一下，效果確實(shí)不錯(cuò)，響應(yīng)速度很快，處理的質(zhì)量也很高，確實(shí)達(dá)到了真正的智能水平。

前面我說(shuō)過(guò)，手機(jī)是一個(gè)交互工具。在數(shù)字時(shí)代，人與數(shù)字世界之間最主要的溝通渠道，就是手機(jī)。很多的應(yīng)用，都是通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)的。所以，AI與手機(jī)的結(jié)合，充滿了無(wú)限的想象空間。

大模型在手機(jī)落地，其實(shí)會(huì)分為多個(gè)階段。

首先，最淺的階段，是像ChatGPT一樣，通過(guò)與App之間的SDK接口，進(jìn)行調(diào)用。這種能力調(diào)用比較生硬，玩法也很有限。

再深一點(diǎn)，是手機(jī)本地部署外部大模型。融合度雖然有提升，但畢竟是非自研大模型，簡(jiǎn)單的植入，無(wú)法和廠商自有的獨(dú)立硬件體系相結(jié)合，也很難發(fā)揮處理器的推理性能。

更深一點(diǎn)，就是像OPPO這樣，搞自研大模型。自研大模型徹底突破了底層API和功能限制，與硬件體系結(jié)合更加緊密，開(kāi)發(fā)自由度也更高，研發(fā)進(jìn)度也不受外部限制。

這種方式，在落地玩法上，也更具靈活性。它屬于系統(tǒng)級(jí)的融合，在系統(tǒng)生態(tài)底層進(jìn)行大模型能力擴(kuò)展，可以實(shí)現(xiàn)原生AI能力。

換言之，OPPO的安第斯自研大模型，是可以對(duì)操作系統(tǒng)、所有原生App，以及所有硬件進(jìn)行AI賦能的。在拍照、音視頻錄制、知識(shí)整理、交互增強(qiáng)等方面，大模型都可以提供輔助，成為真正的智能管家。用戶的工作效率和生活品質(zhì)可以大幅提升，相互之間的溝通樂(lè)趣也無(wú)限增加。

█ 最后的話

很多人都說(shuō)，未來(lái)的手機(jī)之爭(zhēng)，就是智能算力之爭(zhēng)。誰(shuí)家的終端AI算力強(qiáng)、算法好，誰(shuí)就掌握了主動(dòng)權(quán)。

我非常認(rèn)同這一點(diǎn)。潮汐架構(gòu)和安第斯大模型所代表的趨勢(shì)，分別是：

1、手機(jī)廠商在芯片聯(lián)合調(diào)校上，將會(huì)投入更多資源。相比自研芯片，聯(lián)合調(diào)校更有可行性，能夠發(fā)揮手機(jī)廠商和芯片廠商各自的優(yōu)勢(shì)。

2、手機(jī)在應(yīng)用側(cè)，將會(huì)持續(xù)加大與AI的融合。手機(jī)的端側(cè)AI能力，很可能會(huì)重塑現(xiàn)在所有的App應(yīng)用，讓手機(jī)變成真正的“智能手機(jī)”。

面向2024，希望手機(jī)技術(shù)的微創(chuàng)新，能從量變走向質(zhì)變，帶來(lái)更多的驚喜。