老麥接到一個任務，要跟大家科普一下，手機晶片究竟如何決定智能手機的性能和體驗？我研習了一堆資料之後發現，如果我直接科普這些技術名詞，解析數據機、GPU、AI、ISP、CPU 的原理和作用，估計大家早就看不下去了。突然想起了我的老本行就是醫學，對人體構造更加了解，那我就用人體結構類比的方式，來給大家講講晶片和智能手機之間的關系。
▍晶片就是大腦 + 神經
可能在大部分人的認知當中，晶片一般代表的是 CPU。
因為傳統的 PC 時代，電腦機箱有足夠大的空間，每個子產品都是獨立分開的，CPU、顯示卡、網卡各自安好。但到了智能手機時代，一切功能都要被壓縮到方寸之間，晶片也就發生了巨大變化，從單一處理器變成了片上系統 SoC（System on Chip）。
以骁龍 8 為例，旗艦移動 SoC 上除了有用于通用計算的 CPU，負責通用程式設計的 GPU 以外，也包含一些專用程式設計單元，比如 DSP、AI 引擎等等，還包括了更多信号處理單元，比如 ISP 圖像信号處理器負責影像處理，VPU 視訊處理單元、DPU 顯示處理單元、APU 音頻處理單元。不僅如此，SoC 子產品還在不斷擴充延伸，容納網絡通信、充電管理等更多功能的運算和管理。這種高度內建化，也帶來了更快的資料流動和協調管理。
如果将手機比喻成一個人的話，那晶片就是大腦和神經系統，負責收集和協調各個感應器的資訊，整合運算，分析和響應。一個人是否聰明幹練，也越來越依靠整個 SoC 的能力提升。否則，就算用上再多的攝像頭和更大尺寸的傳感器，都沒有實際意義。智能手機也早就過了堆外圍硬體的時代，而是更側重晶片整合和算法優化。這裡不得不承認，在安卓手機陣營中，高通一直主導了高端 SoC 的發展，接下來，我們繼續用拟人類比的方式，看看骁龍 8 會帶來哪些驚喜。
▍給你一雙更強的眼睛
有句老話說得好，眼睛是心靈的窗戶，心靈夠不夠強大，首先看眼睛夠不夠明朗。是以，今天的旗艦手機都在拼影像能力，因為它除了拍照記錄，攝像頭也是重要的資訊入口，掃碼掃描，甚至參與生物資訊的識别，間接決定你的使用體驗。
為了友善大家了解，我們繼續以人眼的原理，來科普一下手機成像的過程。外部鏡頭等于眼睛的角膜，CMOS 等于視網膜，ISP 圖像信号處理器就是大腦裡負責視覺資訊處理的大腦皮層，AI 算法晶片就是處理細節的中區皮層。他們之間的複雜協作，完成了我們看到的照片和視訊，那如何提升“眼睛”的底層能力呢？需要從以下幾個方面入手。
增加視神經，讓看到的資訊更多
骁龍 8 将 ISP 的資料捕獲能力，從 14-bit 提升到 18-bit，可以了解為視網膜增強。目前每秒成像 32 億像素，實時處理 90 億像素，單個攝像頭捕捉 1.08 億像素的畫面。這堆參數是啥概念呢？回到你的拍照體驗上，就是拍照速度更快，捕捉運動物體更清晰，按下一次快門，就可以得到 30 張圖檔資訊，為後期影像處理，留下足夠的空間。
有了更多的資訊量，就需要更多的算力，骁龍 8 系移動平台從之前的雙 ISP，提升到骁龍 8 支援的三 ISP 。有了 18-Bit 三 ISP 協同并發的能力基礎，搭載骁龍 8 的手機就可以做出多主攝的融合攝影，也就是說你拍照的時候，不是隻根據使用者需求去切換主攝或廣角鏡頭，而是自動調用不同鏡頭的優勢，同時拍攝，同時優化，來提升照片的清晰度，畫面細節，修複潛在的畸變、噪點等各種瑕疵。比如上圖采用榮耀手機拍攝的超廣角照片，盡管室内光線非常不理想，照片也很清晰細膩。
提升算力，讓分析合成更快
此外三 ISP 的實作，還可以支援超級多幀引擎，令手機拍攝合成照片的數量，從 6 張提升到 30 張，相當于一個場景畫面裡，原來給你看 6 遍，現在看 30 遍，那你腦子裡的資訊，肯定更加豐富和準确。特别是人臉細節方面，可以更好地識别和優化，提升人像的自然美感。這不同于簡單的美顔，而是深度的學習和了解。
這張照片是五倍變焦之後，抓拍的貓咪特寫，并且是室内光線也不充足，背景混亂的情況下，相機 AI 不僅能識别出貓咪，并進行針對性的優化，更加清楚地展現了毛發細節，最大程度的保證了成片效果。
▍算力是智商，算法就是情商
智商主要反映人的觀察能力和計算能力，就好比 ISP 的算力。情商主要反映了解、運用、控制和調節的能力，這就恰似 AI 晶片的了解與運用。
這個能力的應用也非常普遍，最直接的就是背景虛化的效果，因為手機的空間極其有限，是以無法做到傳統相機的光學虛化，但我們又希望手機攝影能獲得更好的空間層次，這時就能凸顯內建在手機 SoC 上專用的 AI 硬體單元的強大作用。特别是視訊拍攝時，更加考驗實時的運算能力。骁龍 8 的第 7 代高通 AI 引擎，由 Hexagon 處理器、張量加速器、DSP、自有記憶體構成，相當于另外一個輔助大腦，為使用者帶來更加智慧的影像拍攝體驗。
為此，我也專門帶着榮耀 Magic 4 去拍攝了夜景，AI 引擎的能力呈現在複雜夜景、暗光、遠距離拍攝等各種情況下，最終實作的是使用者能随手出片，保證清晰品質的同時，色彩準确率大幅提升。
▍不僅更聰明，還要更忠誠
通過以上解析，大家能可以感受到骁龍 8 的智商和情商水準，但作為一個為我們服務的智能手機，每天陪伴我們超過 8 小時，掌握着我們大量重要的個人隐私資料，安全變成了新課題。
内部晶片層的資料加密
大家一直以為手機安全隻在于軟體系統，但骁龍 8 已将安全特性引入晶片硬體系統。比如在 Android 作業系統之下引入了深度保護層 – 高通 Hypervisor，它的任務就是将各個應用和服務的資料進行隔離保護，避免 A 應用的資料被 B 應用惡意調取。類似硬體的沙盒機制。
今年骁龍在 Hypervisor 之下，又增加了一層信任管理引擎（Trust Management Engine）。這是一個能夠確定在骁龍平台内妥善隔離最敏感資料和應用的硬體信任根（Root-of-Trust）。最新釋出的榮耀 Magic4 系列就是深度利用了骁龍的安全特性，成為首個支援雙 TEE 系統的智能手機，在晶片層和系統層，對個人生物和交易資訊，實作絕對的本地存儲，進行交叉認證和保護。
外部傳感器的安全創新
有了底層安全還不夠，日常還有很多洩漏資訊的場景，比如通話漏音。
手機聽筒是揚聲器，開放的聲波就有可能被竊聽和記錄，在榮耀 Magic 4 上，通過對揚聲器的調整，讓雙單元協同發聲，榮耀和高通聯合調試，通過低延遲時間實作雙單元協同發聲，實作了隐私通話功能。以上這兩項能力，對于商務精英人士都非常重要，也是智能手機未來必須具備的能力。
▍重新認知晶片價值
從原來的性能跑分，到今天的 SoC 片上系統，雖然大部分使用者購買手機的時候，已經不怎麼關注參數了，因為基礎算力都是足夠的，但晶片正在變得更加重要，當你真正長期使用下來，會發現體驗上的差别，而随着智能手機的滲透延展，任何一個體驗細節，都可能帶來巨大反差，如果說手機是人類肢體的延伸，那晶片就決定着你的擴充能力有多強。
高通從手機通信标準起步，從手機通信晶片切入，在智能手機時代成為旗艦手機晶片的不二選擇。同時，它正在底層驅動着我們數字生活的改變，而這些改變不止于智能手機，還包括你的智能汽車，你進入虛拟世界的入口，甚至于未來的整個人工智能時代。