AI與5G，誰成就了誰？

五年前你可能難以想象用手機(jī)在線看視頻會(huì)成為一種習(xí)慣，三年前你大概率會(huì)覺得語音助理難以進(jìn)入自己的生活，現(xiàn)在，你或許對(duì)刷臉支付還心存疑慮。不可否認(rèn)，科技正在用更快的速度改變我們的生活，并且隨著5G和AI技術(shù)的發(fā)展，更大的變化也即將到來。只是，單獨(dú)看5G或AI技術(shù)，它們的發(fā)展都面臨重重挑戰(zhàn)。但如果把兩項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合在一起，是否會(huì)發(fā)現(xiàn)AI可以釋放5G潛能，5G能促進(jìn)AI普及？

5G即將商用，但不再是手機(jī)的專屬

回顧移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，從2G到4G，手機(jī)從簡(jiǎn)單的語音通信設(shè)備成為了多媒體智能終端，也成了不少人生活中無法缺少的一部分。如今，下一代移動(dòng)通信技術(shù)5G也正在快速發(fā)展，高通、愛立信、華為、諾基亞等廠商在其中發(fā)揮著重要作用。其中，2016年高通發(fā)布了全球首款5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X50支持手機(jī)廠商打造下一代蜂窩設(shè)備，今年九月，愛立信利用39GHz毫米波頻譜和愛立信5G NR Air基站，以及采用高通驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器和無線子模塊的測(cè)試設(shè)備撥打了全球首個(gè)5G電話。十月，在高通4G/5G峰會(huì)上，高通和愛立信又宣布成功利用智能手機(jī)大小的移動(dòng)測(cè)試終端在6GHz以下頻段完成了符合3GPP Rel-15規(guī)范的5G新空口OTA呼叫，并且，高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙現(xiàn)場(chǎng)演示了全球首個(gè)5G高清視頻Live Demo。

為實(shí)現(xiàn)5G在2019年的商用，在高通4G/5G峰會(huì)上高通還推出了面向智能手機(jī)和其他類型移動(dòng)終端的高通QTM052毫米波天線模組系列的最“小” 新產(chǎn)品——全集成5G新空口毫米波模組。更令人興奮的是，克里斯蒂安諾·阿蒙拿出了高通將在2019年上半年推出的5G手機(jī)的參考設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這一參考設(shè)計(jì)與目前的4G手機(jī)在尺寸上非常相似。阿蒙表示：“手機(jī)廠商使用驍龍800系列處理器和驍龍X50調(diào)制解調(diào)器的5G旗艦手機(jī)將會(huì)在2019年上市，消費(fèi)者在第二季度應(yīng)該就可以享受到。”高通是全球最先推出面向手機(jī)等智能終端5G調(diào)制解調(diào)器的公司，集成5G調(diào)制解調(diào)器手機(jī)推出時(shí)間的確定意味著高通在5G商用的道路上處于領(lǐng)先地位。

高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙展示高通5G手機(jī)參考設(shè)計(jì)

高通預(yù)測(cè)，2035年5G將為全球帶來12萬億美元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此具備高速率、低延遲、大連接特性的5G技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景將不再局限于智能手機(jī)，而是會(huì)拓展至VR/AR、自動(dòng)駕駛、智能制造、智慧城市、智慧零售、智慧醫(yī)療等應(yīng)用。其中，飽受信號(hào)傳輸延遲困擾的VR/AR也將成為較早受益于5G技術(shù)的產(chǎn)品。

據(jù)了解，高通已聯(lián)合愛立信、三星等電信設(shè)備提供商；AT&T、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通等電信運(yùn)營(yíng)商；一加、OPPO、VIVO、索尼等手機(jī)廠商；以及微軟、亞馬遜、騰訊、Honeywell、吉利汽車等合作伙伴構(gòu)建5G生態(tài)加速5G落地。

AI釋放更多5G潛能

Gartner此前預(yù)測(cè)，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到208億，Gartner還預(yù)測(cè)2018年到2022年智能手機(jī)累計(jì)出貨量將超過86億部。顯然，未來數(shù)萬億的終端將會(huì)相互連接，這些無線邊緣終端將采集并產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，如果海量的數(shù)據(jù)不經(jīng)處理就進(jìn)行傳輸，不僅會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)，也將給5G網(wǎng)絡(luò)帶來壓力，此時(shí)不僅需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，邊緣智能即終端側(cè)AI的多個(gè)優(yōu)勢(shì)也得以體現(xiàn)，如隱私、個(gè)性化、高可靠性、低時(shí)延。

數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在全球智能手機(jī)用戶已經(jīng)超過30億，每年手機(jī)出貨量達(dá)20億部，包括15億部智能手機(jī)，其中高通去年芯片的出貨量超過8億片。然而，智能手機(jī)不僅可以識(shí)別指紋和人臉，還能獲得用戶所在的地點(diǎn)、支付信息、周圍環(huán)境等信息，因此全球超過30億部活躍的智能手機(jī)將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，智能手機(jī)也會(huì)成為最普及的AI平臺(tái)。

作為全球近一半智能手機(jī)SoC芯片的提供商，據(jù)悉，高通在2007年就啟動(dòng)了第一個(gè)AI項(xiàng)目，在十多年的時(shí)間里取得了不少進(jìn)展。2012至2013年間，ImageNet比賽方興未艾，高通就開始了對(duì)AI處理架構(gòu)的研究。2016年，高通推出第一代AI移動(dòng)平臺(tái)驍龍820，2018年，高通推出最新的第三代AI移動(dòng)平臺(tái)驍龍845，為更多的安卓旗艦機(jī)型提供出色的AI性能。

高通2007年就啟動(dòng)第一個(gè)AI項(xiàng)目

高通在今年2月推出人工智能引擎AI Engine，這個(gè)引擎硬件部分包括Hexagon向量處理器、Adreno GPU和Kryo CPU，軟件包括驍龍神經(jīng)處理引擎（Neural Processing Engine, NPE）、Hexagon Neutral Network（NN）庫(kù)。在2018年手機(jī)芯片公司爭(zhēng)相集成NPU的時(shí)候，不少人覺得高通驍龍?zhí)幚砥髦腥鄙僖粋€(gè)NPU似乎沒有跟上AI的步伐。

高通工智能引擎AI Engine

不過認(rèn)為，此時(shí)高通通過異構(gòu)的硬件架構(gòu)配合軟件的優(yōu)化，能夠在保持靈活性的同時(shí)，通過對(duì)TensorFlow、Caffe2等主流人工智能框架的支持，更好地滿足當(dāng)下手機(jī)AI應(yīng)用的需求，這是一個(gè)明智且符合AI發(fā)展的選擇。

因此可以看到，借助軟件的優(yōu)化，高通驍龍?zhí)幚砥鞯腁I性能在過去一年的時(shí)間提升了兩倍，搭載支持AI Engine驍龍?zhí)幚砥鞯氖謾C(jī)也實(shí)現(xiàn)了語音助理、2D人臉解鎖、智能相冊(cè)、背景虛化、文本翻譯、圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換等一系列常見手機(jī)AI功能。

高通驍龍?zhí)幚砥鞯腁I性能借助軟件優(yōu)化過去一年性能提升兩倍

隨著手機(jī)硬件性能的進(jìn)一步提升，越來越多的AI應(yīng)用將給我們的生活帶來更多的改變，比如AI拍照、人臉識(shí)別等。所以，手機(jī)AI的進(jìn)一步發(fā)展也能夠帶動(dòng)5G發(fā)展，為5G帶來更多落地應(yīng)用，釋放5G潛能。

AI普及也需要5G

Gartner預(yù)計(jì)，到2025年AI將衍生5萬億美元的商業(yè)價(jià)值。上面已經(jīng)提到，AI也將為5G貢獻(xiàn)不少的商業(yè)價(jià)值，不過與5G落地面臨技術(shù)不夠成熟，市場(chǎng)需求還不夠明確一樣，AI的發(fā)展也面臨算力、數(shù)據(jù)、算法的考驗(yàn)。

高通產(chǎn)品管理高級(jí)副總裁Keith Kressin認(rèn)為，要建立AI生態(tài)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，就要將智能分布到網(wǎng)絡(luò)邊緣。首先需要將無線邊緣的處理能力最大化，但邊緣終端受到了諸多限制，包括外形尺寸、電池續(xù)航能力和成本等，這些因素決定了網(wǎng)絡(luò)邊緣處理能力的多少。其次，在受限的移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求之內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線邊緣終端計(jì)算能力最大化后，就需要強(qiáng)大的連接能力。5G將支持邊緣終端彼此及其與云端之間的無縫交互，其所提供的強(qiáng)大連接能力將帶來更多自由度，使AI計(jì)算架構(gòu)實(shí)現(xiàn)云端和終端之間的最靈活配比。

Keith Kressin表示：“高通正利用我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)專長(zhǎng)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其關(guān)鍵在于無線邊緣，我們希望通過自身以及與合作伙伴的共同努力，使得邊緣終端的能力實(shí)現(xiàn)最大化?！?/p>

在AI生態(tài)化建設(shè)方面，了解到，高通人工智能引擎AI Engine支持當(dāng)前所有的主流框架，包括TensorFlow、Caffe/Caffe2、PyTorch等；也支持各種操作系統(tǒng)，包括Android、微軟和Linux。目前，高通已經(jīng)與多家領(lǐng)先的AI軟件開發(fā)商、云服務(wù)供應(yīng)商和OEM廠商建立了堅(jiān)實(shí)的合作關(guān)系，比如高通和騰訊合作，利用人工智能引擎加速Android端手機(jī)QQ社交平臺(tái)上“高能舞室”交互特性的幀率；與百度在PaddlePaddle框架和終端側(cè)語音識(shí)別方面展開合作，共同推動(dòng)終端側(cè)AI的發(fā)展；還與阿里巴巴在支付方面進(jìn)行合作。高通還積極與來自中國(guó)和全球的云合作伙伴合作。

高通AI平臺(tái)生態(tài)圈

Keith Kressin相信，作為面向無線邊緣的統(tǒng)一連接架構(gòu)，5G的特性將支持邊緣終端實(shí)現(xiàn)感知、推理和行動(dòng)。與此相類似，終端側(cè)和邊緣AI也將在充分發(fā)揮5G潛能方面起到重要作用，為5G開拓更多應(yīng)用場(chǎng)景。

5G與AI一起給生活帶來更大改變

至此，我們已經(jīng)不難理解5G和AI在技術(shù)發(fā)展和落地上將會(huì)成為難以分割的整體，并且將改變我們未來的生活。比如5G+AI的絕佳結(jié)合應(yīng)用自動(dòng)駕駛，在駕駛環(huán)境中汽車或駕駛員必須實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，而不是依賴云端的處理和決策。隨著5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）為車內(nèi)信息娛樂和車載信息處理提供更大的數(shù)據(jù)容量，5G蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）將成為超視距傳感器，能對(duì)現(xiàn)有視距傳感器（如雷達(dá)和計(jì)算機(jī)視覺）進(jìn)行補(bǔ)充，讓汽車彼此直接通信并支持時(shí)延敏感型安全用例，可以警告駕駛員轉(zhuǎn)角盲區(qū)有汽車或自行車靠近，或向駕駛員提供交通信號(hào)燈狀態(tài)信息。此外，5G C-V2X正在為自動(dòng)駕駛汽車的演進(jìn)提供重要支持，幫助駕駛者與其它汽車共享駕駛意圖和信息，帶來更高效且更安全的交通。

5G和AI改變未來生活

工業(yè)也是5G商用化的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，如果有了基于5G的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，在時(shí)延約1毫秒的超可靠鏈路上控制關(guān)鍵設(shè)備成為可能。在工廠終端設(shè)備的不斷增加的時(shí)候，工業(yè)界希望能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的無線且穩(wěn)定連接，借助不同形式的5G連接，滿足從低復(fù)雜性的傳感器，到能夠在頭顯設(shè)備屏幕上顯示出機(jī)器維修保養(yǎng)信息的面向工業(yè)XR的極致移動(dòng)寬帶的需求。也就是說，通過在無線邊緣通過定制化的本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地控制，支持更高的設(shè)備可重構(gòu)性和靈活性，滿足不斷變化的制造需求。

如果自動(dòng)駕駛和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在對(duì)普通消費(fèi)者而言還有些遙遠(yuǎn)，那么在手機(jī)上，通過手機(jī)上的AI處理器，智能語音助理不需要依靠云端的響應(yīng)，能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)，并且能夠根據(jù)上下文理解使用者的指令實(shí)現(xiàn)更智能的語音助理，這種不把所有的語音數(shù)據(jù)上傳的方式也能更好地保護(hù)使用者的隱私，當(dāng)然為了獲得更好的體驗(yàn)，也需要借助5G更快速的將一些數(shù)據(jù)上傳至云端幫助算法的提升，云端和終端的配合實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的AI。

可以看到，對(duì)于5G和AI這兩項(xiàng)最受關(guān)注的新技術(shù)，在超過30年歷史里引領(lǐng)全球通信技術(shù)的高通在5G商用前已經(jīng)與整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴進(jìn)行了不同程度的合作，共同構(gòu)建5G生態(tài)圈領(lǐng)導(dǎo)5G的商用。同時(shí)，作為手機(jī)領(lǐng)域的翹楚，在終端側(cè)AI領(lǐng)域，高通已持續(xù)投入研究十多年，目前異構(gòu)的硬件加上軟件的方式不僅能夠滿足AI應(yīng)用的需求，也是明智的選擇。還有很關(guān)鍵的一點(diǎn)，高通正通過5G和AI的生態(tài)圈的建設(shè)和結(jié)合將市場(chǎng)拓展到手機(jī)之外，邁向一個(gè)新的時(shí)代。