從山寨转型的联发科

　　还记得2004年到2007年间大热的“山寨手机”吗（图1）？曾有报告显示，2006年采用联发科芯片的手机已经占国内销售手机总量的40%以上！而联发科之所以受到无数手机厂商的青睐，就是因为其开创了“TurnKey”（交钥匙）一站式解决方案，大大降低了山寨手机的研发周期和成本。业内曾经流传这样一种说法—使用联发科方案只需要3个人：一人接洽联发科，一人找代工工厂一人负责销售和收款。就是这么简单。

　　当智能手机时代降临后，联发科昔日的辉煌反而成为了沉重的包袱，MTK品牌因浓浓的“山寨味道”很难染指中高端市场，其早期主打的MT6589、MT6592、MT6752等处理器也始终没能摆脱“性价比”的宿命，主战场依旧停留在干元机市场，只能眼睁睁看着高通和三星拿走中高端市场的利润蛋糕。

　　为了和高通旗下的“骁龙”、三星门下的“猎户座”和华为手里的“麒麟”竞争，联发科终于在2015年祭出了“曦力”（Helio）品牌（图2），而这也可以视为联发科卸下历史包袱的第一步。根据联发科的规划，曦力品牌旗下将包含定位旗舰市场的Helio X、专注主流市场的Helio P，以及主打入门级市场的Helio A（2018年诞生，首发型号为Helio A22）。

曦力家族的生存压力

　　由于高通在2015年主打的骁龙810（发热奇高）和骁龙615（性能孱弱）表现不佳，因此曦力诞生伊始的声势还是颇为喜人的。以X家族为例，第一代Helio X10带来了CorePilot异构计算技术，第二代Helio X20更是成为了全球首款十核移动处理器（图3）逐渐受到了不少高端手机的青睐。而作为P家族的首发成员，Helio P10也凭借28nmHPC+工艺和“真全网通”的特性，在主流市场站稳了脚跟。
　　然而，联发科很快就到了梦醒时分。小米和乐视的“搅局”，将旗舰级的HelioX20贱卖到了千元价位，这让搭载同芯却定位高端的HTC和魅族显得无比尴尬。高通在骁龙810/615的失利后也痛定思痛。随后发布的骁龙820/835、骁龙652/660和骁龙625/636等都堪称“神U”，分别稳住了旗舰、中端和主流市场的份额。同时。高通也借鉴了联发科的“TurnKey”方案，缩短了OEM厂商的研发周期和成本，进一步助其攻城拔寨。
　　步入4G+时代后，高通在调制解调器（基带）领域的优势更是被进一步放大。当Helio新品才开始普及Cat.7（下行速率为300Mbps）时，高通同级别芯片却已支持Cat.12（下行速率达600Mbps），高端芯片甚至已经突破了1Gbps大关。同时，联发科太过依赖ARM的指令集，自己还没有GPU技术加以支撑。公版ARM架构CPU+ARM或PowerVR的公版GPU，这就让联发科很难与高通展开全面的竞争。
　　于是，联发科在2017年遭遇了滑铁卢，旗舰级的Helio X30虽然顶着“十核处理器”的光环（图4），但无论是CPU、GPU还是基带性能都被同期的骁龙835和麒麟970甩在了后面。而针对中端市场的HelioP30也只有骁龙630的性能。最终，魅族Pro7和美图V6成为了HelioX30的少数客户（图5）。而Helio P30也仅被金立旗下的M7和S11S等聊聊数款手机所猎装。
　　在认清市场的残酷之后，联发科在2017年底调整了战略，暂时放弃高端市场。停止Helio X系列的新品规划，将重心全部转移到出货量更大的中端市场。因此，Helio P系列，就成为了联发科能否重回正轨的关键。
　　2018年初，联发科推出了全新的Helio P60（图6）这颗芯片基于台积电12nm工艺设计，采用四颗Cortex A73大核和四颗Cortex A53小核心架构，集成Mali-G72 MP3 GPU，通过NeuroPilot AI技术和多核APU提升了本地AI的运算性能。Helio P60早期的市场表现还是很不错的，它的性能勉强达到了高通骁龙660的档次，并得到了包括OPPO（R15）、VIVO（X21i）和诺基亚（X5）等品牌的支持。
　　然而，随着高通下调骁龙660移动平台的定位并推出骁龙710之后，Helio P60面临着更严峻的生存压力。在失去金立和美图这两个“金主”之后，联发科在中低端市场的份额被进一步压缩。在这个大环境下，联发科于2018年底正式发布了Helio P60的接班人——主打“AI不释手”的Helio P90（图7）。那么，这颗芯片能为联发科打开新的局面吗？

Helio P90规格前瞻

　　作为新一代SoC（图8），联发科Helio P90较P60等前辈有了长足的进步（表1）。它延续了台积电12nm工艺，CPU核心从传统的“4+4”改为了“2+6”，由双核Cortex A75和六核Cortex A55组成，GPU也从ARM公版的Mali换装来自Imagination的PowerVR GM9446，其性能较P60/70集成的Mali-G72 MP3提升了50%。同时，Helio P90支持UFS2.1闪存，网络方面支持双VOLTF、蓝牙5.0、三载波聚合和Cat-12（和骁龙660同级别，逊于骁龙710的Cat.15）。

　　联发科在Helio P60时代带来了NeuroPilot异构人工智能运算架构，可以让CPU、GPU、Mobile APU能够无缝切换并协同运算，从而强化本地的AI算力。Helio P90最大的改变，就是其内置的APU从1.0升级到了APU2.0，它采用联发科融合AI（Fusion AI）架构，AI性能是Helio P60的四倍，AI算力为1127GMAC/s（2.25TOPs）。
　　有了更强AI算力的加持，让Helio P90在面部识别、静态识图、数据学习等移动AI的基础功能摆脱对云端的依赖。依靠本地的APU2.0就能进行快速的判断和识别，实现了AI从云端侧到终端侧的部署，并支持人工智能应用中最新的人体姿态辨识、姿态追踪和分析人体运动的需求（图9）。翻译过来，就是搭载Helio P90的手机可以通过“人体数据输出”的特性来实现趣味性操作（混合现实和虚拟现实），3D人体姿态识别算法在拍摄视频时可即时实现更完美的瘦身、隆胸、长腿等一系列强大的塑形功能。
　　在APU2.0的基础上，联发科NeuroPilot平台也伴随Helio P90的发布升级到了V2.0版本（图10），该平台的意义是提升终端AI的运算效率，其自带的网络剪枝技术可去除错综复杂的网络中不重要的神经元，隐去不重要的参数，可为终端设备减少近35%的运算量，也能节省手机上宝贵的带宽消耗为今后终端人工智能（Edge AI）的发展打下良好的基础。
　　从理论上来看，Helio P90的AI算力虽然比较强（2.25TOPs）但依旧不如麒麟980（约4.2TOPs）和骁龙855（7TOPs）。但是，联发科在发布Helio P90时所展示的AI Benchmark跑分成绩中，Helio P90却可取得25645分数明显领先于-5nX855 （22082）和麒麟980（21526）（图11）。当然。理论和跑分并不代表绝对的使用体验，AI在具体APP和使用场景中的优化才是需要我们关注的重点。
　　从这方面来看，Helio P90表现得还不错，在APU2.0的加持下，这颗芯片未来可以应用在AR/VR， 3D体感游戏、健身教练、3D试衣间等应用场景。而现阶段，Helio P90通過APU2.0和三核ISP的结合，已经可以实现最佳人像拍照，包括AI人脸侦测引擎、AI降噪、AI深度图。在视频拍摄时也带来了AI人脸侦测引擎，不仅可识别性别，还能借助AI进行降噪。

扩展阅读APU和NPU的差异

　　看到这里，可能有很多读者会产生一个疑问：联发科Helio P90集成的APU和麒麟980/苹果A12内集成的NPU是同一种单元吗？答案是否定的，用联发科高层的话讲，APU并非单独的硬件，而是与CPU和GPU一样集成在SoC内针对神经网络进行过优化的IP。APU更像是骁龙855内部DS尸中全新集成的张量加速器（HTA）。APU和HTA都需要和CPU、GPU一起携手作战，它们结合在一起才组成了联发科NeuroPilot和骁龙AI Engine人工智能平台。
　　APU和HTA就好像NVIDIA显卡中可编程的Tensor单元，手机厂商（如OPPO）、APP开发商（如腾讯）或各大算法厂商（如Face++）可根据自己的需要编写自己的模型和应用，虽然其效率可能不如直接内置模型的NPU，但胜在更加开放更加灵活，很多计算都可以复用这些资源。

Helio P90值得期待吗

　　通过上文的分析，我们不难发现，Helio P90的主要提升重点就是AI。而AI在当前最主要的应用场景，就是拍照时的智慧场景识别、提升人脸识别时的效率和安全性、更真实的自拍美颜效果、录制视频时的实时美颜和瘦身、3D人体姿态识别与追踪（如视频过程即时的人像留色、焦点追踪和降噪抓拍）、通过相机对拍摄物体进行快速判断和识别等。但是，以上功能的效果并不见得和AI性能成正比，关键还要看具体产品在系统、算法和方案之间的协同优化。
　　然而，AI美体、AI抠图、AI识别、AI美颜真的是所有用户眼中的“刚需”吗？答案自然是否定的，更多的用户所关心的还是这颗芯片的绝对性能，也就是CPU和GPU搭配的合理性。

　　Helio P90此次采用Cortex A75+Cortex A55+PowerVR GM9446的组合虽然较Helio P60有了长足的进步，但它所面对的敌人也前所未有的强大。高通方面，就有着骁龙660、骁龙670，骁龙675和骁龙710的围追堵截（表2）。
　　从骁龙600/700系列的参数表来看，Helio P90在CPU架构上并没有太大的优势，骁龙67M骁龙710的Kryo 360架构都是由Cortex A75/A55“魔改”而来，骁龙675更是武装7由Cortex A76“魔改”而来的Kryo 460。从网上曝光的Helio P60跑分图来看，这颗芯片在GeekBench4中单核/多核分数分别为2052/6589（图12），安兔兔成绩为162861（图13），基本和骁龙710持平。
　　实际上，Helio P90能有如此表现已经足以令我们满意了。但是，如今搭载骁龙710的手机已经“贱卖”到了多少钱？360 N7Pro起价仅为1199元，联想Z5s是1398元起，NOKIA X7为1399元起，vivo Z3也仅为1598元起（骁龙670）。在这个大环境下，Helio P90卖多少钱才能打动你的心？

小结

　　从已知的规格来看，Helio P90是一款“水桶型”的主流SoC，其CPU、GPU、AI和网络性能全都在线（图14），只要搭载它的手机定价合理，不愁销路。在大家所关心的5G方面，联发科也在2018年底发布了首款5G多模整合基带芯片HelioM70，而联发科如今也已经成为了全球智能音箱市场的主要芯片供应商。因此，联发科还有着足够的“后劲儿”应对严酷的手机市场挑战，让我们共同期待吧，毕竟有竞争才有消费者的实惠。