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華為GPU Turbo技術:黑科技背后的深層革命

電子工程師 ? 來源:網絡整理 ? 作者:佚名 ? 2018-11-21 15:40 ? 次閱讀

編者按:從破局到創新,從閉門修煉到開放合作,華為手機在內核軟件的體驗提升上從未止步……


《華為基本法》中提到:保證按銷售額的10%撥付研發經費,有必要且可能時還將加大撥付比例。華為這家以技術立身的企業,帶動了“知本主義”在中國高科技企業中的生長。

本文引用地址:

破局· 一項不可能完成的計劃

從運營商業務起家,到2003年正式進軍手機行業。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。

華為推出智能手機的時機,正是互聯網發展的爆發期。

基于更開放的安卓系統,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、聯合供應商與合作企業多方優化的道路,盡管自2010年華為發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“安卓底層手術式優化”計劃。通過這項優化,華為期望能夠解決安卓系統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。

這項被認為關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。

歷經無數個日日夜夜,研發團隊在EMUI5.0中嵌入了名為Machine Learning的人工智能學習系統,它能夠學習用戶應用使用習慣,精準預測用戶行為,始終保障高優先級應用優先得到系統資源,實現手機持久的流暢運行,同時快速調度系統資源以適應各類應用的資源請求,使得系統各方面資源都能得到充分利用并且互不干擾!

在這項技術的推動下,系統開刀成果顯著,華為EMUI系統從此進入“天生快”的時代。

求索· 一次理論到現實的嘗試

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。

所有人都知道,手機在使用的過程中,會產生大量的碎片化數據,而安卓默認的EXT4文件管理系統對大范圍的數據碎片存在無法整理的短板,當用戶刪除文件時,這一系統會同時對上層文件系統和底層器件發出數據清理命令,如果文件較大,就會出現手機明顯卡頓的現象。

團隊成員意識到:解決文件存儲系統問題,是實現手機“一生快”的關鍵。

優化的多種方法都已被試盡,但結果不盡人意,就當大家深陷焦灼時,一個關于F2FS文件系統的技術引起了團隊的關注,通過這項系統能力,數據能夠實現主動整理,基于系統分步刪除的方式,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”。把理論變為現實的探索之路,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”的用戶體驗目標,團隊所有人全力以赴,發現一個又一個難題,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24小時按照滿負荷操作的模型挑戰安卓老化極限……

F2FS系統歷經試商用、正式商用、大規模出貨的重重考驗,從軟件、硬件各個角度檢測、改進、優化,最終被應用在華為手機上,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。

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

開創 · 一個嚇人的技術

有了系統架構優化的強力支持,2018年,榮耀play新品發布會上,“嚇人的技術”GPU Turbo亮相。

極光大數據發布的《2017年手機游戲市場研究報告》顯示,截止至2017年年底,我國的手游用戶規模達到7.76億人。優化手機游戲體驗,迫在眉睫,而這一點,華為早有洞見。

從2017年初,GPU Turbo團隊就已經展開了詳細的市場和用戶調研,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實現的難度之大,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、溫度維穩不可兼得,一旦功耗上升,將必然帶來手機發熱,導致限頻問題!

在華為的各大研發園區,“Make it possible”的標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,從系統底層對傳統圖形處理框架進行重構入手,讓軟硬件得以協同,方案步步演進、難關逐個攻克,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、更省電、更酷玩的革命性圖形處理加速技術GPU Turbo為廣大華為手機用戶奉上又一份驚喜。官方實測數據顯示,GPU Turbo能夠提升圖形處理效率高達60%,SOC功耗降低30%。榮耀Play搭載首發的GPU Turbo之后,在幾款熱門游戲中,均成功實現了近滿幀的游戲表現。

一貫低調的王成錄博士在面對媒體關于“競爭對手是否能對此技術進行復制”的疑問時稱:這項技術的門檻非常高,以至于其他廠家在短時間內無法跟進。

王成錄博士一反常態的回應態度,顯示了華為在技術上的強大自信。

共贏 · 一條更開闊的道路

2017年底,華為云端芯三層架構的HUAWEI HiAI移動計算平臺打破了AI單一云化的桎梏,創新性的提出了端側AI的解決方案,各類應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突破,因這項能力獲益的應用企業涵蓋了短視頻、辦公、新聞閱讀、購物體驗等多個領域。


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領先能力,都已實現能力的對外開放。螞蟻金服、京東、網易等多家知名企業與華為建立聯合實驗室,共同探索更多創新能力及應用場景,為用戶帶來體驗升級。



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