双核GPU加持，华米科技黄山2S来了智能可穿戴芯片进入全新时代

　　机器之心原创
　　作者：泽南
　　坚持自主，拒绝拿来主义。华米向我们展示了智能手表的未来。
　　推出全球首款智能穿戴芯片的华米科技，本周又宣布了一系列全新技术突破。
　　7 月 13 日，华米在合肥举行的发布会上，推出了新一代双核 RISC-V 架构可穿戴芯片黄山 2S、自研可穿戴操作系统 Zepp OS、血压测量引擎 Pump Beats 等多项新技术。
　　在这其中，最引人瞩目的黄山 2S 性能的全面提升。
　　「这就是我们心目中让智能手表实现所有功能，保护用户健康的芯片。」华米科技创始人、董事长兼 CEO 黄汪在发布会上说道。
　　华米 CEO 黄汪拿着一块晶圆上台开始了演讲，上面排列着 4000 块黄山 2 号芯片。
　　黄山 2S 的推出，意味着华米向自己科技连接健康的企业使命迈出了重要一步。
　　全球首款双核智能可穿戴芯片，还带 GPU
　　在芯片领域，开源指令集 RISC-V 是近年来炙手可热的研究和产业发展方向。在这条道路上，华米起步得很早，如今发布的黄山 2S 已是其第三代量产芯片。
　　与前几代不同的是，黄山 2S 采用了双核 RISC-V 架构，集成了超低功耗的小核，又搭载了独立 GPU，带来算力更强、功耗更低的性能体验。
　　这块将被 ＂塞＂ 进手表的芯片可以承载各类高负载计算，其中大核系统还集成了 FPU，支持浮点运算。相比黄山 2 号，新一代产品的运算效能提升了 18%，运行功耗则降低了 56%，休眠功耗降低多达 93%，这意味着在相同条件下，手表的续航时间可以提升 190%。
　　该芯片中还集成了一颗 2.5D GPU，图形加速性能比上一代提升 67%，可独立处理图形相关指令，让操作系统运行更加流畅。在实机演示中，它可以让手表上的 UI 界面最高达到 60Hz 刷新率。
　　此外，黄山 2S 芯片搭载的卷积神经网络加速处理单元，可以迅速识别疾病类型；在处理房颤识别任务时，识别速度是纯软件计算的 26 倍。
　　「黄山 2S 可以保证智能手表 24 小时不间断处理传感器数据，实现全天候生物数据连续监测，保证了可穿戴设备健康功能稳定、持续地运行，」华米科技联合创始人、硬件技术副总裁赵亚军介绍道。「它已达到国际领先的算力水平，实现了超强算力和超低功耗的完美结合。」
　　据介绍，这款芯片已在今年 3 月流片成功，将于今年第四季度随着华米第三代 Amazifit 系列手表出现在市场上。
　　随着芯片的交付，下一代华米智能手表将具备业内更加领先的健康监测性能。为可穿戴设备量身打造芯片，是华米一直以来不断突破自我的关键。
　　四年三代，「黄山」的演进逻辑
　　为什么要做自己的芯片？对于华米来说，这是一条必须要走的路。
　　「在华米创立近八年的时间里，我们从手环做到手表，健康监测的任务原来越重。从计步、心率，再到各种复杂功能。市场上没有任何芯片能够兼顾强大的算力和足够的续航时间。」黄汪说道。
　　早在 2016 年，华米科技就开始筹划芯片和传感器的自主研发。华米还和英特尔、西数共同投资了 RISC-V 生态中最令人瞩目的公司 SiFive——它正是由发明 RISC-V 开源指令集的 UC Berkeley 师生创办的。另一家被华米投资的公司 GreenWaves，还打造出了 RISC-V 生态里第一颗商业化八核处理器。
　　在充分考虑智能手环、智能手表等硬件产品上 AI 算法的优化，和投入芯片领域面临的挑战之后，华米科技走向了芯片自研的道路。
　　2018 年，华米推出了全球首款智能可穿戴领域的芯片黄山 1 号；2020 年，黄山 2 号全面革新，加入了 NPU 和协处理器的第二代芯片。这些芯片随后搭载在了华米 AMAZFIT 的智能手表上。
　　如果说黄山 1 号验证了 RISC-V 芯片在可穿戴设备上的可行性，黄山 2 号则实现了从能用到好用的进步。最新的黄山 2S 作为进一步升级的版本，在性能、算法和功耗上均有了大幅度提升。
　　黄山芯片未来不仅会出现在华米科技的智能手环和智能手表上：除可穿戴设备外，华米还通过将芯片和 Zepp OS 授权给关联企业亿通科技的方式，打开了智能家居、车载设备等智能芯片的更多应用方向；Zepp OS 可以支持基于 RISC-V 的整个生态体系。
　　但对于华米自身来说，一切都探索都是围绕健康领域进行的。
　　华米的核心竞争力
　　与苹果、三星和华为等手机厂商不同，作为专注于可穿戴设备的厂商，如何打破人们全家桶思维是华米一直在思考的问题。
　　「手机中的 APP 未必比手机本身价值要小。比如微信、美团等，它们关注人们的衣食住行。我们聚焦的重点是健康——如果在健康领域做到极致，其价值将产生核心竞争力。我们希望华米的 APP 能够被安装在所有手机上，」黄汪说道。
　　但以可穿戴设备的形式实现这样的目标并不容易。一块智能手表需要软硬件多方面的高度配合，而多年来市面上并没有专门为智能手表研发的好用芯片和操作系统。这意味着要打造极致的产品，必须要自己做好芯片，构建自己的算法。
　　在人工智能算法上，华米做到了业内领先。这家公司的心率引擎 RealBeats 可以实现每天 24 小时监测心律不齐和房颤，血氧算法 OxygenBeats 可以监测睡眠呼吸综合征，捕捉到异常情况立刻就有震动预警。
　　在 7 月 13 日的发布会上，华米推出了全新血压算法 PumpBeats。它可以让常规的智能手表具备血压监测功能，与华米现有的心率、血氧、心电监测功能相结合，帮助用户提前预防潜在心血管疾病危险，给用户带来更全面的健康守护。
　　通过第三代光传感器和深度学习模型，在华米手表上只需进行 30 秒测量就能获得高精度的血压数据。华米的血压测量技术和北京大学第一医院合作，针对病患的特殊情况也进行了优化。
　　「在可穿戴设备领域里，友商有的算法我们都有，而且我们全部都是自研的。从最简单的计步到运动识别、运动指导，再到基于光学传感器的心率、血氧、睡眠、血压测量。我们今天发布的 30 秒主动监测基于纯光学传感器，可以很容易地推广到被动测量，最终实现无意识的主动血压监测。」华米科技算法技术副总裁、人工智能研究院院长汪孔桥说道。
　　华米还推出了自己的操作系统 Zepp OS：这是一款面向智能可穿戴设备的操作系统，专注于轻量化，系统占用仅 55MB（是 Watch OS 8 的 1/28），同时又带有离线智能语音唤醒等 AI 能力。华米还开放了 Zeus 小程序开发框架，支持人们在智能手表上自行开发应用。
　　年均 4 亿投入研发
　　可穿戴设备通过持续不断的健康监测，实现了医疗筛查过程的前置，通过智能手表提前获知疾病，甚至拯救生命的案例已经出现过许多次了。在未来，我们或许可以通过这些智能设备实现全面且持续的健康监测功能。
　　而在这些技术快速发展的过程中，华米已取得领先。
　　除了黄山 2S、Zepp OS 系统和血压监测算法，华米在发布会上还展示了一款小型化便携 MRI 核磁共振设备。
　　华米科技过去三年的研发投入平均是 4.1 亿人民币，其中去年的费用达到了 5.38 亿元。在新兴互联网公司和智能硬件公司之中，华米的研发投入是别家的两到三倍。迄今为止，这家公司申请的专利已经超过 1000 项，其中发明专利接近一半。
　　这些技术获得了大量用户反馈提供的支撑：华米的智能健康设备出货量已经超过 1.7 亿台。今年一季度，据 IDC 数据显示，华米科技自有品牌 Amazfit、Zepp 智能手表的出货量已跻身全球前四；2020 年该公司智能设备的销量高达 4570 万，其中海外的销量超过一半。
　　目前，华米拥有包括智能手表、智能手环、TWS 耳机以及跑步机等在内的智能硬件产品线。随着自研芯片、算法和操作系统的不断完善，华米打造的健康生态已经趋近完整。
　　在华米发布会的前一天，黄汪发布了一篇标题为《华米为什么要走一条 XIN 路？》的长文。其中说道：「对于可穿戴领域，一旦芯片和软件能够很好地磨合，自主权和想象空间也更大。但因为需要对研发有长期、持续的投入和承诺，这是一条少有人走的路，有资本、有底气、有信心坚持下来的只有寥寥几家。」
　　「华米并非巨头，也太年轻，（独立研发）从试错成本来看或许会影响到短期利润…… 去探索这条新路的理由，是我们坚信为用户带来最佳使用体验必须通过垂直整合的方法实现。智能可穿戴设备的价值不仅仅是一个硬件消费品，更重要的是数据、健康的价值。」
　　在未来，华米还将继续在这条无比艰难却又正确的道路上前进。