深度解析华为“很吓人的技术”：GPU Turbo.doc

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1、深度解析华为“很吓人的技术”：GPUTurbo　　华为GPUTurbo这一项技术首先是在6月6日的荣耀Play上搭载，在发布会前余承东对自家GPUTurbo技术的宣传语就是”一项很吓人的技术”。　　　　根据官方解释：GPUTurbo是一种类似汽车上涡轮增压的技术，是一种软硬协同的图形加速技术，能够提高手机GPU的性能，图形处理效率提高60%。　　这项技术公布后，有很多媒体也做了相关的测试，数据显示其确实能提高游戏的帧率和画面流畅感和惊喜度，同时也优化了发热和降低功耗。不过官方对这项技术的实现形式却并没有说仔细，只对外说了这是一个软硬件协同优化的技术。　　有媒体提到：GPUTurbo并没有官

2、方形容得那么”吓人”，从人工智能角度来看，它其实是基于智能场景识别调度优化的，现在看来其并没有针对某一游戏专门优化，而是全局性的，背后涉及到比较复杂的算法。　　可以确认的是，GPUTurbo这项图形加速技术确实能增强图像处理游戏的体验，不过他具体的原理是怎样却并不清晰。在今年2018IFA展会上，荣耀手机总裁赵明便举行了一场面对全球媒体的GPUTurbo的沟通会。会后知名科技媒体AnandTech通过对荣耀技术人员采访和沟通，总算把这项技术的实现理清了。　　GPUTurbo的机型升级计划　　GPUTurbo是一项软件技术，他能够通过升级算法用在旧设备上，令他们的性能得到提高。随着今年EMU

3、I9.0的发布，GPUTurbo技术也将会升级到2.0的版本。　　在今年接下来的几个月里面，华为已经制定了其华为和荣耀机型升级搭载GPUTurbo技术的计划，保证其主流的机器都搭载这项最新的技术。华为方面也承诺，所有的设备，不论你的硬件是什么配置，其都会得到一定的GPU性能提升。　　　　从这份升级计划里面可以看到，GPUTurbo的升级包含了华为和荣耀近两年来所发布的机型。　　AnandTech方面谈到：GPUTurbo在发布后，网上有大量关于这个技术的宣传和营销文章，不过可惜并没有任何关于GPUTurbo技术的解析，同时它如何工作也是不晓得的。　　在今年的IFA上，通过这场GPUTurb

4、o的媒体沟通会，终于有机会与华为的软硬件工程师沟通，把GPUTurbo的不为人知的秘密解开。　　GPUTurbo实际是AI调度技术?　　在GPUTurbo技术的一些推广上，华为声称其能够在某些情况下提高60%的GPU性能，同时把功耗降低30%。实际了解莫尔定律和有一定技术常识的读者都了解，在不提升工艺制程的情况下，能把GPU性能提升接近60%，而且功耗降低30%，这是基本不可能的。要想想，麒麟960到970，16nm提升到10nm，其CPU、GPU的性能提升也只是30%左右。　　　　那这项技术为什么有这么神奇的效果?AnandTech在IFA上通过与EMUI软件团队和华为硬件团队交流，终于

5、理清和明白GPUTurbo技术下的实现细节。　　首先海思芯片团队明确表示，这是一种软件技术。GPUTurbo的性能提升机制便是辅助调度整个芯片各部件的协同运行，有一点调度管理员的意味。这一个调度机制完全是依靠软件的方式。　　这也能解析为什么华为能把这项技术应用到旧设备上，因为他并不需要最新硬件的支持，也就是说，即使没有NPU，它也能应用，只不过这部分运算可能便是CPU方面负责，相比较单独的NPU，能效上会有一些差别。　　AnandTech还提到，在IFA上的麒麟980的发布会上，首次透露了这项运作方式名为”AILoadingPredictionTechnology”，翻译过来叫做AI加载预

6、测技术。　　　　从上图可以看到，通过AI加载预测，对比传统的游戏加载机制，前者能够在游戏获得更流畅的游戏体验，同时整体功耗要更加低。　　AI模型构建与训练　　GPUTurbo利用华为所构建的AI模型进行工作，而他们称之为TensorFlow神经网络模型。这个模型是由华为所构建和进行预先的训练，令其具有学习的能力。　　AI神经网络可以根据游戏运行时的帧率、功耗等状态进行不断学习，达到提升性能降低功耗的目的。　　再说深一层，实际这个AI神经网络优化的内容是每个手机运行某一个游戏时的DVFS控制。　　DVFS即动态电压频率调整，动态技术则是根据芯片所运行的应用程序对计算能力的不同需要，动态调节芯

7、片的运行频率和电压(对于同一芯片，频率越高，需要的电压也越高)，从而达到节能的目的。　　如果要令芯片有效节能，单纯降低功率是不够的，还需要进行电压的降低和动态调节。因此GPUTurbo实际是通过AI神经网络模型对DVFS进行精细化的调节。　　在AI模型学习阶段，它会动态分析和调整芯片的DVFS的参数，实现最佳的能耗比。这里说起来比较玄乎，我们可以这样理解，这个AI神经网络模型便是要找到DVFS的甜点，也就是最佳动态平衡。