华为GPU Turbo技术：黑科技背后的深层革命

编者按：从破局到创新，从闭门修炼到开放合作，华为手机在内核软件的体验提升上从未止步……

《华为基本法》中提到：保证按销售额的10%拨付研发经费，有必要且可能时还将加大拨付比例。华为这家以技术立身的企业，带动了“知本主义”在中国高科技企业中的生长。

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破局· 一项不可能完成的计划

从运营商业务起家，到2003年正式进军手机行业。如同从幕后站到舞台的最前端，再细微之处都会在灯下聚焦，被评头论足。

华为推出智能手机的时机，正是互联网发展的爆发期。

基于更开放的安卓系统，手机卡顿、崩溃、死机等各类问题频频暴露，“华为到底能不能做好一款手机”的质疑声从四面八方纷至沓来。

面对这些声音，华为团队开始走上解决自身短板、联合供应商与合作企业多方优化的道路，尽管自2010年华为发布第一款普及式智能手机以来，用户体验每一年都得到了一定的提升和改善，但在华为看来，这样的效果还远远不是他们想要的!

如果只专注于表层，无异于隔靴搔痒，任何竞争对手都可以轻易追赶，如若止步于此，也不会成就今天的华为。

图为华为北京研究所

2015年，华为消费者BG软件工程部总裁王成录博士提出，面对终端问题，必须从深层入手、对核心问题开刀，这便催生了“安卓底层手术式优化”计划。通过这项优化，华为期望能够解决安卓系统在长期使用后变卡变慢等诸多问题。

从底层入手，并不简单，5000万行代码的庞大改写工作，想起来都令人头皮发麻。

但王成录博士认为，只有解决这一问题，才能让华为手机的生命力得以延续。

这项被认为关乎华为手机未来命运走向的项目很快得以展开——近百名核心工程师加辅助编写人员启动代码的连轴改写。

历经无数个日日夜夜，研发团队在EMUI5.0中嵌入了名为Machine Learning的人工智能学习系统，它能够学习用户应用使用习惯，精准预测用户行为，始终保障高优先级应用优先得到系统资源，实现手机持久的流畅运行，同时快速调度系统资源以适应各类应用的资源请求，使得系统各方面资源都能得到充分利用并且互不干扰!

在这项技术的推动下，系统开刀成果显著，华为EMUI系统从此进入“天生快”的时代。

求索· 一次理论到现实的尝试

但如何让“一生快”伴随着手机的生命周期，不给用户体验打折，这是大家面对的又一项挑战。

所有人都知道，手机在使用的过程中，会产生大量的碎片化数据，而安卓默认的EXT4文件管理系统对大范围的数据碎片存在无法整理的短板，当用户删除文件时，这一系统会同时对上层文件系统和底层器件发出数据清理命令，如果文件较大，就会出现手机明显卡顿的现象。

团队成员意识到：解决文件存储系统问题，是实现手机“一生快”的关键。

优化的多种方法都已被试尽，但结果不尽人意，就当大家深陷焦灼时，一个关于F2FS文件系统的技术引起了团队的关注，通过这项系统能力，数据能够实现主动整理，基于系统分步删除的方式，手机卡顿能得到明显改善。

在此之前，许多厂家对F2FS都已经展开过讨论，但对于实际使用问题的疑虑，最终阻止了他们的步伐。而华为，则成为了这项技术真正意义上“第一个吃螃蟹”的厂家!

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。把理论变为现实的探索之路，如同在山林间穿行，团队需要随时面对未知问题，解决、锤炼。为了“一生快”的用户体验目标，团队所有人全力以赴，发现一个又一个难题，又一个接一个将它们攻克。

华为武汉研究中心，每天8万台手机连续24小时按照满负荷操作的模型挑战安卓老化极限……

F2FS系统历经试商用、正式商用、大规模出货的重重考验，从软件、硬件各个角度检测、改进、优化，最终被应用在华为手机上，并得到了谷歌的认可和推荐!

2016年11月14日，搭载着“一生快，天生快”技术的Mate9横空问世，给所有消费者带去了持久流畅体验，获得了市场上消费者的一致认可。

经欧洲主流评测媒体Connect实力评测，使用18个月后，优化过的华为手机相对原生系统的安卓手机，文件访问流畅度提升50%以上!

开创 · 一个吓人的技术

有了系统架构优化的强力支持，2018年，荣耀play新品发布会上，“吓人的技术”GPU Turbo亮相。

极光大数据发布的《2017年手机游戏市场研究报告》显示，截止至2017年年底，我国的手游用户规模达到7.76亿人。优化手机游戏体验，迫在眉睫，而这一点，华为早有洞见。

从2017年初，GPU Turbo团队就已经展开了详细的市场和用户调研，并提出从几个方面着手展开工作，包括：图形处理效率、温控、时延。

但凡懂行的人一眼便能看出这些目标实现的难度之大，最显而易见的地方是：手机的天然属性决定了图形处理效率提升与功耗、温度维稳不可兼得，一旦功耗上升，将必然带来手机发热，导致限频问题!

在华为的各大研发园区，“Make it possible”的标语被摆放在最醒目的位置，华为中的每一名斗士都不是会轻言放弃的人，GPU Turbo团队亦是如此。

他们开始集中闭关，从系统底层对传统图形处理框架进行重构入手，让软硬件得以协同，方案步步演进、难关逐个攻克，最终打破了性能与功耗的跷跷板。

从立项到亮相，GPU Turbo历时五年，砺得梅花香!

高性能、高画质、更省电、更酷玩的革命性图形处理加速技术GPU Turbo为广大华为手机用户奉上又一份惊喜。官方实测数据显示，GPU Turbo能够提升图形处理效率高达60%，SOC功耗降低30%。荣耀Play搭载首发的GPU Turbo之后，在几款热门游戏中，均成功实现了近满帧的游戏表现。

一贯低调的王成录博士在面对媒体关于“竞争对手是否能对此技术进行复制”的疑问时称：这项技术的门槛非常高，以至于其他厂家在短时间内无法跟进。

王成录博士一反常态的回应态度，显示了华为在技术上的强大自信。

共赢 · 一条更开阔的道路

2017年底，华为云端芯三层架构的HUAWEI HiAI移动计算平台打破了AI单一云化的桎梏，创新性的提出了端侧AI的解决方案，各类应用不仅可以通过这一平台完成AI能力的轻松接入、也可以通过NPU的超强算力在准确性和运算速度上实现突破，因这项能力获益的应用企业涵盖了短视频、办公、新闻阅读、购物体验等多个领域。

今年，无论是华为手机的多媒体拍摄能力还是EMUI的安全平台能力，无论是AR能力还是AI能力，这些曾被外界视为华为独家秘笈的行业领先能力，都已实现能力的对外开放。蚂蚁金服、京东、网易等多家知名企业与华为建立联合实验室，共同探索更多创新能力及应用场景，为用户带来体验升级。