Il design del nuovo processore cinese, che equipaggerà i Mate 10 che saranno lanciati in autunno, dispone di una nuova unità di calcolo progettata per accelerare l’elaborazione di immagini e funzioni di sicurezza
C’erano pochi dubbi su quanto Richard Yu, a capo delle business consumer group di Huawei, avrebbe annunciato sul palco di IFA: già da un paio di giorni al centro dello stand dell’azienda cinese campeggiava un nuovo processore Kirin 970, con tanto di specifiche tecniche, dunque si attendeva solo l’ufficialità. Ufficialità arrivata nel corso di un affollato keynote, durante il quale sono stati forniti ulteriori dettagli su questo nuovo chip disegnato dai tecnici Huawei per fornire un’arma in più agli smartphone di casa contro l’agguerrita concorrenza Samsung e Apple. L’arma in più si chiama NPU, ed è un modulo destinato a consentire all’Intelligenza Artificiale (AI) di essere sfruttata appieno a bordo di uno smartphone.
La scheda tecnica del Kirin 970
Un passo avanti senza dubbio rispetto al predecessore diretto, il nuovo Kirin 970 è uno dei SoC più avanzati al momento disponibile sul mercato: sarà realizzato su base di design ARM consolidati, con la novità più interessante in questo senso costituita dalla nuova GPU Mali-G72. Un octa-core big.LITTLE con quattro core A73 da 2,4GHz e altrettanti A53 da 1,8GHz, collegati tramite un bus ARM standard alla memoria LPDDR4 da 1.866MHz e storage UFS 2.1. Da segnalare poi l’adozione del nuovo processo costruttivo a 10nm che TSMC, fonderia che produce i Kirin per conto di Huawei, ha fatto debuttare quest’anno.
Tutte queste novità hanno un paio di conseguenze fondamentali: innanzi tutto la GPU, la Mali-G72, una 12-core che colma uno dei principali ritardi che il Kirin 960 scontava nei confronti della concorrenza. Il Kirin 970 è il primo SoC a disporre di questo nuovo design ARM: curioso che gli altri due annunci fatti recentemente dall’azienda britannica, i nuovi core A75 e A55, non siano invece della partita. L’altro aspetto significativo è l’adozione del processo a 10nm: ciò equivale a poter infilare più componenti in uno spazio equivalente o inferiore al precedente, con un die finale per il Kirin 970 più compatto, che consuma e scalda meno, nonostante il conto salga a 5,5 miliardi di transistor nel totale.
Tra le altre caratteristiche svelate a Berlino, da segnalare senza dubbio il nuovo modem integrato nel Kirin 970: un modem cat.18 significa 1,2Gbps di velocità massima, raggiungibile grazie a una quintupla carrier aggregation e un’antenna MiMo 4×4, e inoltre il supporto 4G è stato esteso a entrambe le SIM che potranno essere installate negli smartphone equipaggiati con questo SoC. Altra novità è un nuovo doppio ISP (Image Signal Processor), che permetterà di applicare in tempo reale effetti avanzati a fotografie e filmati ripresi con lo smartphone: dovrebbe migliorare anche la resa negli scatti notturni, sia per quanto attiene il rumore che la nitidezza.
Una NPU per l’intelligenza artificiale
La vera novità del Kirin 970 di Huawei è però la NPU, la Neural Network Processor Unit: un’unità di calcolo dedicata che secondo l’azienda cinese è in grado di accelerare alcuni tipi di operazioni relative ad esempio al riconoscimento degli oggetti all’interno di una fotografia, o all’elaborazione del parlato sia per quanto attiene i comandi impartiti al telefono che il contesto nel quale si opera. Tutto quanto fa intelligenza artificiale, o almeno alcune branche in cui vengono applicati i nuovi algoritmi di machine learning che si stanno imponendo.
Huawei è stata piuttosto parca di informazioni per quanto attiene la costruzione della NPU: nel diagramma fornito è assimilabile a un co-processore che affianca all’octa-core ARM, ma non è chiaro quanti dei 5,5 miliardi di transistor di cui è formato il processore siano dedicati alla NPU o quale sia la sua architettura interna. Huawei parla di un chip dedicato all’intelligenza artificiale: più probabilmente si tratta di un’unità di elaborazione più simile a una GPU nella progettazione, in grado di eseguire più rapidamente alcuni tipi di calcoli. L’esempio fornito è quello dell’elaborazione delle immagini: nei test interni di Huawei in un minuto la NPU elabora oltre 2.000 fotografie, mentre una CPU ARM della concorrenza si ferma attorno al centinaio.
L’approccio di Huawei parte dall’hardware e arriva al software: è evidente che manca un tassello al mosaico, e che la parte mancante sarà svelata il prossimo 16 ottobre quando (l’ha confermato lo stesso Richard Yu) saranno presentati al pubblico i nuovi Mate 10 e Mate 10 Pro. Ci saranno specifici elementi dell’interfaccia EMUI, quella sviluppata da Huawei per i suoi smartphone, che sfrutteranno la NPU: dalla fotocamera al riconoscimento vocale, dalla protezione dei dati sotto cifratura fino al miglioramento dell’autonomia. L’idea di Huawei è di sfruttare il più possibile la NPU visto che è in grado di garantire un guadagno a doppia cifra delle performance in alcuni tipi di calcoli (+40 per cento) e in risparmio energetico (-20 per cento).
L’intelligenza artificiale secondo Huawei
La visione di Huawei per quanto attiene l’AI parte dal presupposto che non sempre questo tipo di tecnologia possa essere sviluppata soltanto nella nuvola: la parallelizzazione e lo storage praticamente illimitato garantiti dagli enormi datacenter messi in piedi dai colossi IT sono indispensabili, ma ci sono contesti – così ha detto Yu sul palco – in cui la latenza legata al collegamento remoto rende poco praticabile l’impiego della potenza di calcolo cloud.
A questo, ha aggiunto Yu, si uniscono le esigenze in fatto di privacy e sicurezza che gli utenti si attendono dal proprio smartphone: la riservatezza dei dati e la loro protezione, a diversi livelli, che può esser assicurata soltanto da una cifratura robusta e dall’elaborazione locale delle informazioni che non lasceranno mai il telefono. Ciò non esclude lo sfruttamento del cloud computing per integrare il lavoro del device personale, ma i criteri con cui ciò sarà attuato saranno chiari solo più avanti. A ogni modo Huawei ha intenzione di rendere questo tipo di tecnologia il più aperta e accessibile possibile: saranno messi a disposizione documentazione, SDK, driver e altre informazioni per consentire agli sviluppatori terzi di sfruttare la NPU.
Saranno quattro le aree su cui opererà la Mobile AI di Huawei: perception (quindi l’equivalente dei sensi di vista e udito, compreso il calcolo delle distanze degli oggetti nell’ambiente), cognition (comprensione del contesto e delle azioni svolte dall’utente), security (appunto cifratura e protezione dei dati), e infine power (scegliere sempre la soluzione meno costosa in termini energetici per svolgere un compito). Con questi presupposti la stima fornita parla di un aumento possibile dell’autonomia pari al 50 per cento, senza che a farne le spese sia la potenza complessiva dello smartphone.
Ulteriori informazioni e dettagli su Kirin 970 e Mobile AI saranno forniti il prossimo 16 ottobre, in occasione del lancio del Mate 10.
