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高通驍龍進化的最佳寫照: AI千里之行始于足下

愛云資訊 ? 2024-10-25 17:01 ? 次閱讀
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從“無線通信公司”轉(zhuǎn)型為面向新一代AI處理時代的“連接計算公司”,在過去很長一段時間以來,都是高通標(biāo)榜自身的主基調(diào),而今年在夏威夷茂宜島如期舉行的驍龍峰會,話題正是從這一基調(diào)展開。

連接與計算,是通信技術(shù)智能技術(shù)的代稱,新一代AI技術(shù)席卷之下,一切用戶體驗和商業(yè)邏輯都在被重構(gòu),就少不了連接與計算的力量,而手握這兩種技術(shù),高通自然使命必達。

在峰會開場時,高通公司總裁兼CEO安蒙花了大量篇幅,闡述了對下一代AI和人機交互方式變革的理解。

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當(dāng)AI出現(xiàn)時,人們問的最多的問題莫過于,AI的Killer App(王牌應(yīng)用)是什么?安蒙隨后說道,AI不存在Killer App的思維定式問題,因為AI變革的是人與計算機的交互方式,讓計算機可以理解人的所見所聞、所思所想,所以,未來會出現(xiàn)成千上萬的應(yīng)用,而所有的應(yīng)用都可以是王牌應(yīng)用。

安蒙提及了一個銀行App的例子。每個人手機中的銀行App,都有同樣繁瑣的頁面,但是未來在AI的幫助下,用戶與銀行App的交互完全可以用自然語言來完成,比如“幫我把這個單買了吧。”“我的本期賬單是多少?”“什么儲蓄計劃適合我?”用戶只需要用語言表達,AI就會自動完成操作。甚至用戶在網(wǎng)上購物,只需要問購物App,“我想用我的借記卡購買,我的錢夠嗎?”購物App會自動關(guān)聯(lián)到銀行App,評估你的財力情況,在自動付款的同時也避免沖動消費。

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這背后的一切,是“AI優(yōu)先(AI First)”的體驗,高通用一張圖,具像化了這種AI變革體驗。

首先AI要理解人的輸入/輸出(I/O),包括語言、觸摸、空間環(huán)境等,所有這些都會進入AI Agent(智能體);然后Agent理解用戶的個性化數(shù)據(jù),包括工作、娛樂、健康各種,再通過一系列多模態(tài)模型,最終所有的體驗都是個性化且人性化的體驗。這種體驗,就打破了傳統(tǒng)App的孤島,App之間將會自由聯(lián)動。

這將是一個巨變,會改變所有架構(gòu),包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用商店、算力平臺等。用戶可以有很多選擇,選擇更喜歡的Agent,選擇更適合你的工作生產(chǎn)力、娛樂方式,數(shù)字生活。

為了讓大家更易理解這種巨變,此處引用高通技術(shù)公司高級副總裁兼技術(shù)規(guī)劃和邊緣解決方案業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉(Durga Malladi)在會后與科技行者的采訪所說:

智能手機問世以來,人機交互一直依賴雙手,而有了利用規(guī)劃器、智能體化AI處理,App在某種程度上被隱藏了起來,用戶不再需要在手機中頻繁切換不同的應(yīng)用。“雖然高通并不設(shè)計終端,但隨著這樣的全新技術(shù)出現(xiàn),未來可能會有新的終端產(chǎn)品形態(tài),或者智能手機是否還會繼續(xù)存在還是個未知數(shù)。隨著用戶交互方式的變革,這應(yīng)該是很多終端設(shè)備廠商,尤其是手機廠商亟待思考的問題。”

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在驍龍峰會2024期間,科技行者采訪高通技術(shù)公司高級副總裁兼技術(shù)規(guī)劃和邊緣解決方案業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉(Durga Malladi)

“我們看到了未來,未來即將實現(xiàn),驍龍一定會幫大家把最好的技術(shù)落地,把明天的體驗帶到今天,把不可能變?yōu)榭赡堋!卑裁蓮娬{(diào)。

而回應(yīng)這句話最好的詮釋,就是首先要有一顆“AI優(yōu)先”的芯。

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自研芯片架構(gòu),未來都是“至尊版”

高通技術(shù)公司手機、計算和XR事業(yè)群總經(jīng)理阿力克斯·卡圖贊(Alex Katouzian)登臺,以一句話控場,也為他接下來的發(fā)布定調(diào)——“我們不滿足于漸進式提升(所謂的擠牙膏),高通希望打造一款全新的產(chǎn)品。”

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高通技術(shù)公司手機、計算和XR事業(yè)群總經(jīng)理阿力克斯·卡圖贊(Alex Katouzian)

去年驍龍峰會上,高通就劇透了驍龍X Elite,而在今年,高通正式發(fā)布新一代移動平臺:“Snapdragon 8 Elite”,中文命名“驍龍8至尊版”。

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這次的命名沒有延續(xù)傳統(tǒng),而是來個畫風(fēng)轉(zhuǎn)變,是因為它與驍龍X Elite(驍龍的PC處理器)一樣,也用了高通自研的Oryon CPU架構(gòu),區(qū)別是,這次進化到了第二代Oryon。按照高通的命名規(guī)則,Elite就代表了旗下性能最強的旗艦產(chǎn)品。這些年來,高通一直在加大自研技術(shù)投資,Oryon CPU就是在這一背景下誕生,它由高通收購的初創(chuàng)團隊Nuvia開發(fā),該團隊領(lǐng)導(dǎo)者正是前任蘋果首席芯片架構(gòu)師Gerard Williams

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Oryon CPU是驍龍8至尊版的“王炸”,相當(dāng)于是是給移動端處理器奉上桌面級CPU。高通技術(shù)公司高級副總裁兼手機業(yè)務(wù)總經(jīng)理Christoper Patrick在隨后的介紹中直指,“Oryon完成了高通整個SoC的最后一塊拼圖。”

性能方面總結(jié)而言,驍龍8至尊版采用臺積電第二代3nm工藝,搭載了第二代高通Oryon CPU、高通Adreno GPU、增強的高通Hexagon NPU,三者各司其職。而提到這三者的互相作用,高通技術(shù)公司產(chǎn)品管理高級總監(jiān)Siddhika Nevrekar打了個形象比喻:

假設(shè)高通AI引擎是一個交響樂團,Oryon CPU就是一位出色的指揮家,指揮每個音符、每個節(jié)奏、每個樂器創(chuàng)作出完美的AI交響樂;而Hexagon NPU就是那位出色的小提琴手,它將在AI最激烈的演奏中,成為舞臺焦點。

接下來我們一一道來。

1、 Oryon CPU:滿足特殊計算需求

大家知道,CPU對于管理系統(tǒng)層面的處理相當(dāng)重要,它能執(zhí)行來自應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和用戶輸入的指令,也能運行高端游戲、視頻剪輯軟件、AR、AI、安全等復(fù)雜應(yīng)用。

第二代高通Oryon CPU有兩個重要創(chuàng)新,其一是面向移動端設(shè)計的全新微架構(gòu),其二是大幅改進的內(nèi)存架構(gòu)。

首先在微架構(gòu)方面,驍龍8至尊版搭載了2個超級內(nèi)核(Prime)+6個性能內(nèi)核(Performance Core),「超級內(nèi)核」的最高主頻達4.32GHz,以應(yīng)對需要更快響應(yīng)速度的密集型應(yīng)用;「性能內(nèi)核」的最高主頻達3.53GHz,每個性能內(nèi)核都經(jīng)過調(diào)優(yōu),負責(zé)運行最密集型的應(yīng)用程序,同時具有極高能效。

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這里值得注意,驍龍的幾代更新已經(jīng)逐漸減少了效率內(nèi)核,直到今天被性能內(nèi)核完全取代。因為后者能提供最佳的性能和功耗組合,更適合這個AI時代的實際用例,所以效率內(nèi)核就退出歷史舞臺了。

為了進一步證明Oryon CPU的強勁性能,高通也亮出了一系列基準(zhǔn)測試。對比第三代驍龍8,驍龍8至尊版商用機在單線程和多線程基準(zhǔn)測試中,單核性能提升45%、多核性能提升45%、能效提升44%。

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阿力克斯·卡圖贊在現(xiàn)場打趣說,“所有這些基準(zhǔn)測試,都是基于高通的參考設(shè)計在實際室溫環(huán)境下完成,不同于其他廠商在冷凍環(huán)境中運行以獲得更高性能。”

此外還有Speedometer基準(zhǔn)測試。這里有必要提一下Speedometer,它是用于衡量網(wǎng)頁瀏覽等日常用例用戶體驗的測試工具,網(wǎng)頁瀏覽看似平淡無奇,但它卻是大家使用最頻繁的應(yīng)用,它會影響頁面加載、快速轉(zhuǎn)換、流暢滾動和后臺計算等體驗,還影響搜索、購物、研究和學(xué)習(xí)等日常體驗,以及微信等應(yīng)用內(nèi)集成的體驗。在該測試中,Oryon CPU瀏覽器上網(wǎng)性能提升62%(據(jù)說這是一個跨代際的提升)、能效提升45%。

高通Oryon CPU大放異彩的另一個領(lǐng)域是大幅改進的「內(nèi)存架構(gòu)」,通過采用最大的緩存來增強每一個CPU叢集——每個叢集都擁有12MB的二級緩存,總計24MB緊密耦合的專用緩存。

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此外,考慮到生成式AI高度依賴內(nèi)存,驍龍8至尊版配備了目前最高速的LPDDR5內(nèi)存,實際頻率5333MHz,等效于10.7GHz。以上,第二代Oryon CPU在微架構(gòu)和內(nèi)存方面的升級,讓驍龍8至尊版可以帶來更快的應(yīng)用啟動、多任務(wù)處理很絲滑、以及先進的生成式AI功能。從中受益最大的用例之一——游戲。驍龍8至尊版基于Oryon CPU帶來的能效提升,可以將游戲時長延長2.5小時,同時不妥協(xié)流暢的游戲體驗。實際用例上,針對虛幻引擎的Chaos Physics系統(tǒng),Oryon CPU可以直接在終端側(cè)實時模擬物理系統(tǒng),且能在5毫秒時延內(nèi),處理超過1000個物體破壞和碰撞的情景。

2、 Adreno GPU:帶來高保真圖形

當(dāng)然,CPU并不是驍龍8至尊版唯一重新設(shè)計的組件,Adreno GPU也是完全重新設(shè)計。高通技術(shù)公司產(chǎn)品市場經(jīng)理Matt Grossman介紹說,“Adreno GPU在開發(fā)時,就充分考慮到手游玩家的需求,針對現(xiàn)代圖形工作負載進行調(diào)優(yōu),能夠提供基于著色處理器的獨立內(nèi)核,從而實現(xiàn)更佳工作分配和并發(fā)性能。”對于圖形密集型游戲,其性能將提升40%,功耗降低40%,驍龍8至尊版的光追性能提高了35%。

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除了性能提升之外,高通還在強強聯(lián)合,帶來絕佳游戲體驗。現(xiàn)場,驍龍游戲工作室與Feral Interactive合作,將于12月推出《超級房車賽:傳奇(Grid Legends)》移動版,它在驍龍8至尊版上,能夠以2倍幀率運行,且將獨家支持高通自適應(yīng)性能引擎4.0。在不斷追求“重新定義移動游戲”的過程中,高通與網(wǎng)易伏羲實驗室合作,在《永劫無間》手游中,玩家可以用語音與AI隊友互動,這些AI隊友化身“神隊友”,向新玩家提供策略來玩游戲。而且,雙方還實現(xiàn)了首個游戲內(nèi)終端側(cè)大模型,這意味著,AI隊友可以針對獨特問題,進行定制化對話或給出建議。

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更進一步,高通還在瞄準(zhǔn)下一代游戲體驗。虛幻引擎5的Nanite解決方案將首次在移動端運行,且僅在驍龍平臺上運行,目前驍龍8至尊版可以支持在移動游戲中渲染電影級質(zhì)量的3D環(huán)境。

3、 Hexagon NPU:帶來更智能的交互為了把端側(cè)AI踐行到底,高通一直在磨練高通AI引擎,而它的核心,正是Hexagon NPU。Hexagon NPU這次也有重大改進:首先,所有內(nèi)核的吞吐量都更強了,以實現(xiàn)更快的AI推理性能;其次,標(biāo)量和向量的內(nèi)核都增加了,向量加速器有6個核心,標(biāo)量加速器則有8個核心,以滿足生成式AI運算需求,支持更長上下文。與第三代驍龍8相比,全新架構(gòu)的Hexagon NPU性能提升45%,能效提升45%。結(jié)合提升的CPU和GPU,驍龍8至尊版能夠跨所有核心動態(tài)管理AI負載。

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有了高通AI引擎,驍龍8至尊版可以在終端側(cè)離線運行個性化、多模態(tài)、且安全的AI助手,這位AI助手也是全能助手,因為它的底層有多個模型在支撐,包括自動語音識別(ASR)、大語言模型(LLM)、大視覺模型(LVM)、多模態(tài)大模型(LMM)——這些模型,就像訓(xùn)練有素的團隊一樣運作,這就是異構(gòu)計算的魔力。

或許在以前,當(dāng)人與AI助手聊天時,AI響應(yīng)的第一步,是先把語音轉(zhuǎn)文本,再讓語言模型通過文本看懂;而現(xiàn)在有了多模態(tài)模型,就能省掉這一步。

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不要看這一小步,背后是效率提升的一大步。它帶給用戶最直觀的感受,就是語音交互極速響應(yīng),幾乎感覺不到延遲,就像和真人說話一樣,AI助手能夠立刻“聽懂”人類語言。

為了讓大家更易理解AI智能體,高通技術(shù)公司高級副總裁兼技術(shù)規(guī)劃和邊緣解決方案業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉(Durga Malladi)在會后采訪中舉例說道,比如我拿起手機說:“今晚幫我訂一個墨西哥菜餐廳,距離不要太遠,評分要高,到店時間預(yù)計晚上7點30到8點30之間,而且得是我過去三個月沒有去過的餐廳。”

要回答這個問題,智能體會調(diào)用各種模型來處理,包括位置信息、個人知識圖譜等,而個人知識圖譜,是存儲在終端側(cè)的用戶情境信息(例如喜歡的飲食、鍛煉習(xí)慣、常用聯(lián)系人和消息、過往偏好歷史),從而幫助手機理解用戶意圖。

“每個廠商都有不同的方向來打造智能體。”馬德嘉說道,高通有非常廣泛的AI合作伙伴,包括Meta、IBM、Mistral、OpenAI、谷歌、智譜、騰訊、百川等。“我相信未來會出現(xiàn)定制的專用智能體,而高通旨在為構(gòu)建高效的智能體體驗,提供所需的底層軟件技術(shù)支持。”

在生成式AI的表現(xiàn)方面,Hexagon NPU在基礎(chǔ)大語言模型上的token生成速率提升了100%;在快速響應(yīng)方面,在一些主流的大語言模型上,驍龍8至尊版的處理速度超過70 tokens/秒。除了文字和語音交互,AI助手首次可以完全在終端側(cè),通過攝像頭“看到”用戶所看到的內(nèi)容,如此一來,用戶可以通過相機或傳感器,與AI助手實時互動。

比如吃完飯結(jié)賬時,只要直接把攝像頭對準(zhǔn)收據(jù)和朋友們,AI助手就能擴展到翻譯、匯率換算等相關(guān)任務(wù),理解收據(jù)上的內(nèi)容,計算每個人的分攤費用,相當(dāng)高效。

除了AI助手之外,高通還在把Hexagon NPU與重新設(shè)計的AI-ISP結(jié)合,重新定義影像體驗。以前,ISP會先處理圖像,然后發(fā)送到NPU進行后處理。現(xiàn)在,NPU可以直接訪問RAW原生傳感器數(shù)據(jù),在4K 60fps下實現(xiàn)基于AI的實時增強。

我們對AI-ISP進行優(yōu)化,將ISP吞吐量提高了近35%,能效提升25%。通過這一提升,用戶可以利用三個4800萬像素傳感器同時進行拍攝,也能實現(xiàn)完美的抓拍,包括拍快速移動的的寵物。

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圖:高通NPU支持的寵物攝影特性套件,讓智能手機自動對焦跟蹤寵物的眼睛。更夸張的是,手機還能觀察寵物,在寵物看向鏡頭的一瞬間按下快門。在拍照之后,AI會繼續(xù)工作,利用雙攝背景虛化,智能增強細節(jié),將照片變驚艷作品。

從移動計算中樞,到AI Hub:霸屏的好友圈里不止是手機

在當(dāng)下的芯片格局下,讓人驚訝的變化,似乎成了最不會讓人驚訝的事情,前有IntelAMD歷史性地聯(lián)手打造X86生態(tài),后有高通自研芯片架構(gòu)與好友圈技術(shù)共舞。

因為僅憑硬件,無法打造出強大的AI。就好比一輛賽車,油箱里沒有油,一切都是空談,所以高通這次基于驍龍8至尊版,也大力改進了AI軟件。

高通用AI Hub軟件棧,是一套幫助廠商、開發(fā)者實現(xiàn)最優(yōu)化性能表現(xiàn)的工具,充分利用包括CPU、GPU和NPU在內(nèi)的異構(gòu)計算技術(shù),所以無論是在手機、PC、汽車、XR任何領(lǐng)域的開發(fā)者,都可以用高通AI Hub實現(xiàn)開發(fā)自由。

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在PC端。高通與微軟持續(xù)合作,擴展面向Copilot+PC產(chǎn)品的AI功能。高通指出,PC用戶90%的時間所使用的應(yīng)用,都能夠在驍龍X系列上原生運行,無論是“AI原生應(yīng)用”還是“轉(zhuǎn)譯運行的應(yīng)用”。高通支持數(shù)百款原生應(yīng)用程序,包括Chrome、Google Drive、Photoshop、Lightroom、Express、Nord VPNs、Whatsapp、Zoom、Slack和Spotify等。

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在XR端。目前驍龍賦能超過80款XR設(shè)備,高通與所有主流科技巨頭OEM廠商和內(nèi)容提供商合作創(chuàng)作,推動XR向前發(fā)展。

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汽車端同樣在進化。高通正在與各大汽車廠商一起,實現(xiàn)“AI上車”,用軟件定義汽車。這次峰會現(xiàn)場,高通汽車產(chǎn)品路線圖中的兩款新品也一起亮相,一款是驍龍座艙至尊版平臺(Snapdragon Cockpit Elite),另一款是驍龍Ride至尊版平臺(Snapdragon Ride Elite)。

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值得一提的是,在汽車相關(guān)的會議環(huán)節(jié),當(dāng)理想和長城等中國汽車廠商作為一股新面孔站在舞臺中央,臺下的全球媒體給予了超級熱烈的掌聲。喝彩中,中國媒體的自豪感油然而生。外國媒體說:“為什么我們的車就只是在搞車,中國的車在搞音樂搞哲學(xué)。”對此,中國媒體同行紛紛交換意見,就喜歡看外國友人“沒見過世面”的樣子。

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理想汽車戰(zhàn)略采購負責(zé)人吳佐民用三個關(guān)鍵詞介紹理想汽車。首先是「目標(biāo)市場」:汽車是服務(wù)于全家人的綜合空間,基于該理念,理想汽車定義了可滿足用戶需求的產(chǎn)品。第二個關(guān)鍵詞是「電動化」。理想認為電動化有兩條技術(shù)路徑:REEV、HPC BEV。REEV代表增程式電動車,而HPC BEV則意味著充電12分鐘即可補能500公里。第三個關(guān)鍵詞是「AI」,特別是應(yīng)用于智能座艙和自動駕駛的AI,是理想汽車投入大量精力和資源的領(lǐng)域。

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長城汽車首席技術(shù)官吳會肖現(xiàn)場介紹,基于驍龍8295芯片,長城汽車工程師利用其高性能和高算力開發(fā)咖啡智能全新座艙系統(tǒng)Coffee OS 3和“五好”智能座艙。

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長城汽車這次空運過來即將發(fā)布的摩托車,是全球唯一一臺2000毫升排量水平對置8缸發(fā)動機、配備8檔DCT變速箱,搭載了驍龍8155芯片,配備了摩托車行業(yè)最大尺寸的12.3英寸LCD可觸控儀表盤,支持OTA遠程升級和語音助手等功能。

從“至尊版”的命名不難看出,這兩款驍龍汽車平臺也采用了高通自研且專為汽車定制的最新一代Oryon CPU,同時配備了面向汽車應(yīng)用設(shè)計的Adreno GPU、以及面向多模態(tài)AI設(shè)計的專用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器Hexagon NPU,三大部分都完成了自研。

據(jù)高通技術(shù)公司汽車、行業(yè)解決方案和云事業(yè)群總經(jīng)理Nakul Duggal介紹,與前代產(chǎn)品驍龍8295芯片相比,這次驍龍至尊版汽車平臺CPU性能提升3倍、GPU性能提升3倍,NPU的AI性能提升了12倍。可以支持超過40個多模態(tài)傳感器,包括多達20個高分辨率攝像頭,實現(xiàn)360度全方位覆蓋和車內(nèi)監(jiān)測。

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技術(shù)參數(shù)相當(dāng)能打,高通的技術(shù)交付,也同樣亮眼。我們了解到,全新平臺擁有靈活架構(gòu),可為汽車制造商提供多樣化選擇,可以通過驍龍座艙至尊版打造數(shù)字座艙,通過驍龍Ride至尊版實現(xiàn)智能駕駛,或者,可以在單一芯片組上同時支持數(shù)字座艙和智能駕駛。其中,Snapdragon Ride至尊版支持多個多模態(tài)傳感器同時運行,實現(xiàn)基于AI的端到端傳感器融合,能夠生成高度精確和可靠的360度全方位車外覆蓋視圖。同時,Snapdragon Ride至尊版也能運行大型端到端Transformer等算法,處理數(shù)據(jù)并做出L3和L4級智能駕駛的實時決策,比如A輛車作出實時減速決策,避免了與闖紅燈的B輛車碰撞。

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但是,將AI引入汽車,需要多種工具,為了確保汽車制造商和開發(fā)者能夠用這些AI工具。高通AI Hub,能夠幫汽車制造商找到合適的AI模型,處理大量的車輛傳感數(shù)據(jù),并決定哪些模型可以并行運行。通過高通AI Hub,開發(fā)者可以從驍龍汽車平臺中選擇AI模型,也可以引入自主模型(BYOM)并進行優(yōu)化,還可以用自己的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練這些模型。

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這里讓我想到安蒙開場演講時所說的一句話:“驍龍會一起進化,不僅引領(lǐng)了移動領(lǐng)域的創(chuàng)新步伐,還改變了很多其他行業(yè)的創(chuàng)新步伐。”再反觀現(xiàn)場,無論是各領(lǐng)域巨頭的站臺,還是滿屏放不下的高通在各領(lǐng)域的好友圈,無一不在證明驍龍的價值。

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驍龍峰會2024現(xiàn)場,為高通驍龍站臺的合作伙伴包括:微軟、Meta、小米、OpenAI、BestBuy、三星、奔馳、寶馬、理想、、長城汽車、通用汽車

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驍龍移動平臺好友圈

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驍龍汽車平臺好友圈

“當(dāng)你拿起任何一款基于驍龍打造的旗艦智能手機,都會發(fā)現(xiàn)里面有超過40個組件來自高通,包括射頻收發(fā)器電源管理、超聲波指紋識別等組件”,高通技術(shù)公司高級副總裁兼手機業(yè)務(wù)總經(jīng)理Christoper Patrick總結(jié)說道,高通提供的是全面的系統(tǒng)解決方案。這也應(yīng)了高通的那句話“Snapdragon is everywhere(驍龍無處不在)”。

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AI千里之行始于足下,是高通驍龍進化的最佳寫照,也是如今每一個處于AI變革數(shù)代的產(chǎn)業(yè)角色,體現(xiàn)價值的使命落點。

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