高通在逆境中高調舉辦近年最重大發布會：智能手機將在明年進入AI全面標配化時代？ | 獨家深度
對高通而言，2017 年顯然是創立以來最為挑戰的一年，商戰攻防的嚴竣險惡，包括與蘋果的決裂、來自博通的惡意收購壓力，以及專利授權收費模式受到客戶與多國監管機構的挑戰，讓高通不只是腹背受敵，更是內憂外患。如人飲水，冷暖自知，2017 年對於高通而言，將是未來回顧公司發展歷史上最為關鍵的一年。
圖丨高通驍龍 845
選在 2017 年的最後一個月（12月4日~ 8日），高通在陽光溫暖的夏威夷舉行年度重量級新品驍龍 845 的發布會，廣邀全球各地數百家媒體參與，單單是國內就有五十家媒體受邀參加，高規格的大型媒體發布會活動，一向是高通身為半導體豪門大戶的公關風格，但相較於過去的嘉年華式歡慶氣氛，這次的發布會或許更添了幾分詭譎，畢竟，比起過去任何時候，在這個風尖浪口上，高通迫切的需要一次足以證明實力的成功。
此次，高通 2018 年最重要的高端核心產品驍龍 845 在眾人的期盼目光下隆重推出，以其規格來看，大致上仍將維持驍龍 835 的核心配置，但是在核心規格方面將從高度定製化的 Cortex-A73 加 Cortex-A53 的搭配，升級到同樣是高度定製化的 Cortex-A75，性能較前代增加了 25%，而四個小核也改為定製化 Cortex-A55，在能耗比方面也遠優於前代 Cortex-A53，並且搭配升級後的 Adreno 630 高端 GPU 核心。
在重點的 AI 處理能力部分，驍龍 845 仍未加入類似麒麟 970 的硬體 AI 處理單元，而是維持 835 的軟體加速方式，但通過個別計算單元的統合與強化，配合更加優化的 NPE，整體 AI 計算性能達到驍龍 835 的三倍以上。
驍龍 845 通過新一代的 DSP 和 GPU 提供更強大的 AI 異構計算能力
最近幾個月蘋果 A11 和華為麒麟 970 內建的NPU可說搶盡風頭，在一片叫好 AI 的喧嘩中，似乎只有這兩家的方案才夠格被稱為 AI 硬體。
但事實上，高通早在 2016 年的驍龍 820 就已經加入了 AI 處理單元，也就是 Zeroth 神經處理引擎，其功能特性與蘋果和華為的 NPU 可以說是一模一樣。
但可惜的是，高通當初還是沒有認識到開放式的開發環境的重要性，沒有積極引進第三方開發者，而是只提供給特定客戶使用，這導致 820 的 Zeroth 神經處理引擎幾乎乏人問津。而在835新引入的 NPE SDK，結合 CPU、GPU 以及 DSP 等處理單元，在不額外增加成本的前提下，提供與硬體AI單元類似的計算能力。當然，軟體再怎麼優化還是不如硬體，835 的 AI 整體計算性能僅能達到 A11 或者是麒麟 970 內建 NPU 的幾分之一，且能耗表現明顯較差。不過性能並不是835的主軸，反而高通在NPE走開放策略才是對其AI布局的真正伏筆。
但是845利用混合架構，成功把AI效能拉高到硬體層級， DT 君認為，配合高通在835開放NPE給一般開發者的伏筆。因為，相較於蘋果、華為這些有錢有勢的手機一線大廠可以推出號稱 AI 手機的產品，高通驍龍 845 的推出，也給了其他手機廠商一個在性能與生態皆不落人後的機會。
事實上，除了小米以外，可以預見的是，2018 年將可能是智能手機 AI 全面標配化的開始，包過眾多中國廠商在內，沒有任何一家廠商想在這一波 AI 手機熱潮中缺席，而驍龍 845 在硬體成本架構上的精簡化設計考量，再加上軟體開發環境的積極開放，將成為眾多手機廠商趕上蘋果、華為布局 AI 智能手機的機會。
以高通目前在手機 AI 方案的布局來看，除了晶元解決方案本身，另一個不容忽視的重點就在於，高通 NPE 開發環境已經不再封閉，而是提供給廣大的第三方 AI 應用開發者，NPE 也理所當然的支持主流深度學習框架，包含 TensorFlow、Caffe 等，而最近才發表的 TensorFlow Lite 及 Facebook 與微軟合作推出的 ONNX 也同樣在支持之列。高通也期待藉此能在 AI 的路上後發先至，甚至憑藉更完備的開放式開發環境反超蘋果和華為。
而在驍龍 845 上，高通依舊維持前代的軟體 AI 計算結構，也就是結合 CPU、GPU 以及 DSP 三者計算能力的異構組合，針對不同應用情境來解決，不過在架構性能上已經經過大幅優化，配合新版的 Hexagon 685 DSP 以及 Adreno 630 GPU，針對訓練和推理所需的向量計算能力大幅強化後，整體 AI 計算效率可達前代驍龍 835 的三倍以上，幾乎已經可和麒麟 970 或蘋果 A11 內建的 NPU 相提並論。
Hexagon 685 DSP 過去都是針對影像或音頻處理做加速使用的單元，但是到驍龍 845，通過額外增加的向量處理單元，配合原本可程序設計的特性，已經可以很好的應對現在 AI 計算環境中的各種框架執行需要，當然，DSP 的計算能效雖不如 NPU 之類的 ASIC 方案，但其可彈性配置的優點，以及高通針對開發環境的優化，仍能達到相當不錯的表現。
不過，與華為、蘋果不同，高通認為考慮到手機系統功耗限制，訓練還是在雲端為佳，因此整套 NPE 方案還是以推理為主，並且集中在圖像處理以及語音識別等功能上。
驍龍 845 將確立高通 AI 生態優勢，力抗華為與蘋果
AI 已經成為手機最熱門的話題應用，為了確保高端手機的使用體驗能更貼近用戶，在不論照相功能、語音服務，以及其他智能服務上，具備高性能 AI 加速功能已經是基本要求，但是在開發環境上，如果對開發者不夠友善，那麼就很難建立生態。
高通過去手機方案的開發工具包都只針對其客戶發放，並沒有考慮到第三方軟體開發者的需求，雖然高通平台同樣能支持一般標準開發平台，比如說 Android 開發平台，但這麼一來就無法完全發揮高通平台在硬體設計上的獨到之處，而 NPE 針對第三方開發者的友善設計算是高通相當明智的策略轉變，而 NPE 在應用開發上的優勢，以及高通平台的基礎滲透率極為龐大的狀況下，未來成為手機 AI 的主導平台也不會令人意外。
圖丨 NPE 作為高通主推的開發工具包，已經面向第三方開發者發放
當然，華為的寒武紀同樣也有不錯的開發環境，但是在手機平台的規模相差過大。對比麒麟 970 相關方案產品一年估計約 3000 萬部的出貨量，基於高通高端驍龍 800 方案的終端年出貨量卻接近兩億部，若加計同樣支持 NPE 的驍龍 600 系列中端晶元，那麼總量估計約可達 4 億部，基於兩者之間的巨大差距，應用開發商會怎麼選擇，其實不言自明。
至於與蘋果的競爭，現在高通和蘋果勢如水火，二者在通訊專利授權部分的歧見衝突短期內還仍難消弭，但若高通能在手機方案方面提供 Android 平台足夠的方案，避免蘋果在硬體設計甚至 AI 等應用佔優勢，那麼以 Android 生態的豐富性，以及相關硬體的成本差距來看，仍可望壓制蘋果氣焰。
驍龍 835 將以全時聯網能力打入中低端 PC 方案，欲與英特爾正面競爭
驍龍 835 是高通在 2017 年推出的高端移動平台，其內建的 8 個高性能 ARM 核心以及可與 PS3 性能一較高下，並超越任天堂主流遊戲機 Switch 的 GPU 繪圖能力，使其成為 2017 年高端手機主流方案選擇之一。
但是這樣的性能表現搬到 PC 平台上是否足夠？這是眾人疑問的一點。當然即便是最高端的 ARM 處理器，在實際計算性能方面還是不如平價 PC 平台處理器，這是在先天基礎架構就已經決定的。不過在應用方面，其實大多數人並不需要那麼高的性能表現，如果只是上網，或者是進行日常辦公應用及一般遊戲，那麼 ARM 架構處理器可以說已經綽綽有餘了。
另外，高通進軍 PC 市場，其實微軟應該是最大推手。從 2012 年的 Window RT 開始，ARM 就積極想要把 ARM 架構引進 Windows 平台中，不過初次嘗試失敗了。首先，當初的半導體工藝還不夠進步，基於 ARM 架構的處理器性能太遜色；另外，微軟在 Windows RT 使用的 Windows 8 UI 只是個半吊子的外殼，使用體驗不佳，且缺乏原生軟體支持，Windows RT 從推出到宣布死亡，只有少數幾個像 Office 的大型軟體支持，其他都是小型的 APP，在使用體驗不佳，且缺乏應用支持的情況下，不受市場歡迎也是合理。
但微軟這次擺在高通平台上的 Windows 系統就是全功能的系統，不只是 Metro 介面應用，連原生的 X86 應用也可執行，雖然目前只能執行 32 位的軟體，但主流大型辦公應用幾乎都支持 32 位運行環境，所以高通也不用擔心不支持 X86 的 64 位環境會有負面影響。
為了要讓基於 ARM 的高通平台支持 X86 運行，微軟在操作系統底層增加了 ARM 與 X86 指令集的互換層，可以在 ARM 架構平台上高效模擬 X86 運行環境。
事實上，微軟原先的的打算也不是只有把 Windows for ARM 擺在高通平台上，而是要擴及大部分的 ARM 平台，之前就曾和瑞芯微以及聯發科討論過合作，但是二者在晶元規格和定位方面沒有辦法配合微軟的需求，因此最終只有選擇了高通。
採用 ARM 架構處理器最大的好處就是成本可以大幅降低，我們都知道 X86 處理器的價格有多昂貴，基本的平價款動輒都要上百美元，而周邊的連接能力還要自己找方案搭配，非常麻煩，而 ARM 架構平台一顆就把所有的計算功能和周邊連接能力都包在一起，且即便是最高端方案，價格也不過 X86 處理器的幾分之一，還附贈了完整的聯網能力！
也因此，為了避免在操作系統隨著移動平台的普及而被邊緣化，增加對 ARM 平台的支持可以說是不得不做的選擇。
當然，這麼一來英特爾就不高興了，畢竟英特爾也配合微軟推出平價款的低端 X86 處理器，且微軟在針對 ARM 平台在操作系統增加的 X86 與 ARM 指令集轉譯介面可以說踩到了英特爾的底線，畢竟指令集的使用還是需要專利持有者的同意，為了確保獨門生意，英特爾肯定不會輕易讓步，事實上，之前也曾以法律訴訟威脅微軟相關的產品規劃。
不過 X86 專利其實不是只有英特爾獨有，微軟倒也不是無計可施。而隨著高通正式宣告驍龍 835 正式進入 PC 市場，想必這方面的爭議已經獲得解決。
當然，在 PC 引進 ARM 架構只是微軟的初期規劃，DT 君認為後期可能就會把完整 Windows 功能，或者是必要功能反向搬回手機平台，畢竟在純粹的移動平台上，微軟已經吃了敗仗，接近全面撤退，但如果能夠反其向把微軟最重要的特色和應用生態搬到手機平台上，或許還能有機會和 Android 及 iOS 一較高下。
若驍龍 835 取得成功，未來驍龍 845 也肯定會走進 PC 市場，作為與微軟合作的戰略項目，Windows 平台會是高通另一個重點方向，驍龍 845 在手機平台上的 AI 應用未來肯定也會逐漸轉移到 Windows 系統上，這對於確保高通未來在消費性終端計算核心的地位，會有相當大的幫助。
高通手機與 PC 產品市場布局觀察
目前，在手機客戶方面，驍龍 845 先發陣營目前包括了三星、小米以及 LG，作為代工夥伴，三星向來就是以大量採用高通的方案作為互惠的條件，而高通也都把三星做為首批供貨重點客戶，畢竟三星的手機出貨量還是最為龐大，且對高端方案的需求最大。
小米雖懷異心，開始發展屬於自己的處理器平台，但是其技術來源是最低端的聯芯方案，要轉為高端方案談何容易，且軟體和生態的調整也需要時間，DT 君認為小米自有方案短時間內還很難大量普及，尤其在高端方案上，未來幾年仍必須仰賴高通。
小米近來強調其 2018 年手機將會走 AI 路線，而雷軍現身在高通發表會場，也等同宣告其 2018 年 AI 平台果然還是與高通脫不了關係。
小米之所以仍緊緊抓牢高通不放，考慮到的是自有平台的開發畢竟需要時間，且 AI 生態需要長久經營，且需要和開發環境搭配，蘋果有 CoreML 框架供開發者使用，華為則是引進寒武紀的開發環境，二者都有相當堅實的基礎，而目前唯一能和前二者相提並論的，就是高通的 NPE 開發環境了。
即使麒麟 970 主打內建來自寒武紀的硬體 AI 處理單元 NPU，但相關應用仍相對匱乏，目前只導入於照相功能以及部分語音操作功能上，未來雖有第三方將加入 AI 應用開發行列，但就體量來看，仍無法與高通相提並論。
儘管高通的 NPE（Snapdragon Neural Processing Engine，NPE）人工智慧開發環境，在 AI 執行性能上略遜麒麟 970，但是在應用彈性，以及開發友善度方面更勝一籌，因此，開發者優先選擇高通平台開發 AI 應用，卻也是顯而易見的結果。
NPE 能很好的使用驍龍晶元上所有的計算能力，而加入硬體 AI 單元之後，對於能耗表現也能起很大的改善作用，基本上要達到蘋果或華為 NPU 的程度沒有太大問題，且依靠 NPE 可協調晶元內的不同處理單元，對整體性能表現也能有很大的幫助。
至於同樣在此次發布會上表態支持採用高通驍龍 845 的三星，則是另有一把算盤。三星其實已經開始走自己的路，包含軟體環境、AI 生態以及相關服務，最終硬體也會自行解決。過去和高通維持合作關係，主要是因為二者的晶元代工關係的互惠條件，以及三星自己晶元的基帶技術還不到位的緣故，但隨著三星在自有晶元方案的成熟，及軟體生態的完備，持續採用高通方案的理由其實已經逐漸減弱。
當然，驍龍 845 還是在三星代工廠製造，二者在這款方案仍有一定的合作，但高通下一代的方案將會轉移到台積電製造，屆時二者的合作是否會生變，比如說三星手機大部分轉為自有方案，卻也不是不可能的事。
至於高通在 PC 市場客戶方面，目前首批合作對象是聯想、惠普以及華碩，至於其他 PC 廠商則還是抱持觀望態度。
聯想在手機市場的狀況每下愈況，產品布局不佳，出貨狀況也不好，而 PC 方面也同樣面臨艱困處境，為了尋求突破，自然也會更積極找尋新的市場機會。至於惠普和華碩，前者在商務筆記本一直以來都是市佔名列前茅的廠商，若可藉助 ARM 平台的引入，有效降低成本，並且增加更完善的聯網能力，那對於改善產品競爭力而言將有明顯的幫助。
而華碩近來積極發展高端筆記本，尤其是電競平台，但是在商務筆電方面，高性價比的方案就比較缺乏。而以華碩在高通會場展示的兩款方案配置，可連續使用 22 小時，具備全天使用能力，且達到 30 天的超長待機能力，可說是超越手機的續航力。
以其價格定位來看，一般而言筆記本的物料成本要低於手機，所以這個價格對華碩而言可說相當有利可圖。
不過要讓 ARM 處理器可以執行 X86 軟體，中間必須經過指令集轉換層，把 X86 指令集轉換為 ARM 可執行的指令，這個步驟會對性能產生明顯的影響，以 835 的 Geekbench 性能約略為英特爾 i3 等級的表現，若通過轉換層來執行 X86 應用，性能則會倒退到相當於 Atom 晶元的等級，當然，這對一般的網頁瀏覽或輕量軟體不會造成什麼影響，但是對大型應用，比如說辦公軟體或者是圖像處理軟體，那麼性能上的落差就很明顯了。
理論上轉換層也能通過程序設計手法來改善指令集轉換效率，或者是在晶元中增加硬體轉譯能力來進行加速，但 835 目前還不具備後者的能力，所以暫時只能依靠軟體優化來改善執行效率了。
除了驍龍晶元的 PC 平台規劃外，另外，高通也宣布與 AMD 合作，將為 AMD 的筆記本平台提供基帶技術，作為其全時聯網架構的基礎，提供 AMD 筆記本平台更好的聯網應用體驗。而這也是未來在喪失蘋果這個最大的基帶晶元客戶之後，尋找替代出海口的另一個積極作為。
圖丨高通將與 AMD 合作，提供基帶方案給基於 AMD 平台的筆記本系統
中國客戶重要性逐漸壓倒三星是轉換代工夥伴最大原因
前面談到高通在手機與 PC 市場的布局，但是最關鍵的供貨能力上，過去因為與三星合作，首批量產晶元一直以來都只能少量供應，無法滿足所有客戶的需求。雖然驍龍 845 還是在三星投產，但業界傳言下一代驍龍 855 將會改由台積電生產，這肯定會影響到未來驍龍方案的市場布局，尤其是其最大客戶三星這方面。
未來代工轉到台積電後，三星可能會再加大自用方案比例，藉以彌補高通退出的產能，那麼乍看之下，為了求得穩定的產能供應，卻犧牲了大客戶，似乎不大划算？
但事實上，中國手機高端出貨比重已經逐漸攀升，因此要從中國客戶彌補三星失去的部分可說是綽綽有餘，且中國廠商短時間內也都必須依靠高通方案打進高端市場，甚至要顧及國外市場，除了極少數像華為這樣的廠商有能力自己建構方案，其他手機大廠基本上都擺脫不了高通。相較之下，三星高端手機的市場地位已經備受威脅，而其相關終端的出貨佔比也已經不斷下滑。
而這也是高通之所以能夠鐵了心換代工夥伴的主要原因，那就是中國客戶的重要性其實越來越高，甚至就總量而言，要取代三星也已經不是問題。
當然，高通和三星的合作其實有其歷史淵源，由於當初驍龍 810 的失敗，高通急於降低成本，並且確保先期客戶，而提出優惠代工報價，且另一手還拿著手機方案大單的三星自然就成為優先選擇。後來合作的持續一方面算是還欠三星的人情，一方面也是通過三星價格較低廉的代工降低成本，然而在三星代工就會苦於首批供貨良率極不穩定，導致無法滿足更多客戶。
因此，高通為了要在首批量產就可大量出貨，藉此滿足中國客戶的龐大需求，轉換代工合作夥伴也就成為合理的選擇。當然，三星也不會坐以待斃，市場也傳言三星已經拉到華為這個大客戶，未來海思有可能將晶元代工轉單到三星。
未來高通高端手機晶元出海口將集中在中國，並針對 PC 與伺服器市場尋求突破
高通最大客戶三星一季大約會使用出貨基於驍龍 800 終端約 1000 萬部，然而以小米、OPPO、VIVO、聯想等中國客戶的驍龍 800 系列使用量，季度出貨已經可達 3000 萬顆左右，這個出貨數字在 2017 年可說是暴漲，較 2016 年增加了超過一倍以上，拉抬高通高端方案出貨最大的功臣該屬小米，其小米 6 出貨量非常亮眼。
以此趨勢來看，中國手機客戶的重要性已經要明顯大於三星，展望 2018 年，因為 AI 趨勢的帶動，高端手機在中國市場的佔比還會再往上提升，而聯發科已經正式放棄高端方案，這也代表未來中國手機廠商如果想要使用高端手機晶元方案，將只剩下高通這個選擇，也因此，驍龍 845 的發布拉了小米雷軍站台，而不是三星，背後也有這個意涵在。
當然，三星自身也有產能限制，未來高通轉單之後會不會繼續使用高通方案，其實現在也還很難判斷，但比重上肯定會下調，但如果代工有拉到新客戶，那可能就會因為產能限制，減少下調採用高通方案的比重。但不論如何，由於中國手機客戶量能的成長，加上三星自研方案比重的增加，未來三星從高通最大高端客戶變成第二或第三大已經是不可避免的趨勢。
前面還沒有計入驍龍 600 系列的中端方案，若加計此方案，2017 年高通在中國的出貨成長會更可觀。
另外，PC 和伺服器市場雖然暫時還看不出前景，但是高通在相關方案上的努力已經逐漸獲得市場認可，PC 設備有大客戶投入，且產品競爭力看來不錯，伺服器方案也有微軟和阿里巴巴投入研究，並考慮投入商用，加上其他物聯網以及智能應用，從整體晶元方案戰略布局來看，高通仍有不小的成長空間。
不過在專利經營部分高通仍有不小的挑戰，其與蘋果的法律戰目前已經是如火如荼，未來這方面就算能夠獲得解決，但相信毛利肯定會有所下調。但藉助成功的晶元事業布局，整體營收可望還是能夠維持正成長。
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