华米发布“黄山2S”芯片，可穿戴的终极价值究竟是什么？
2021-07-13
19:02:48
来源: 互联网
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在今天下午举办的THE NEXT Beat 2021，黄汪戴着一幅白手套，拿着一片晶圆昂首阔步的走来。这个开场足以显示华米科技的“芯”决心。
作为一家可穿戴企业，华米科技从2015年开始布局芯片行业上下游，2018年和英特尔、西数一起投资了RISC-V生态里最令人瞩目的公司SiFive，该公司正是由发明RISC-V开源指令集的UC Berkeley师生创办；同时还投资了做出RISC-V生态里第一颗商业化八核处理器的公司GreenWave。2018年9月，华米科技发布了全球智能穿戴领域的第一科人工智能芯片黄山一号，这可以说是华米芯路的起点。2020年6月，华米又发布了智能可穿戴芯片“黄山2号”。时间来到现在，华米科技的“芯”路历程又来到一个新台阶。
黄山2S可穿戴芯片正式发布，GPU不可缺席
在连续推出两代自研可穿戴芯片之后，华米科技此次发布了首款采用双核RISC-V架构的可穿戴人工智能处理器——黄山2S，实现了超强算力与超低功耗的完美结合。
该芯片可进行图形、UI操作等高负载计算，其中大核系统还集成了FPU，支持浮点运算。相比黄山2号，运算效能提升了18%；而运行功耗则降低56%，休眠功耗降低达93%，已达到国际领先水平，可24小时处理传感器数据，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的稳定、持续运行。
值得注意的是，该芯片中还集成了一颗2.5D GPU。得益于此，黄山2S的图形加速性能比上一代提升达67%，可独立高效地处理图形相关指令，让操作系统运行更加流畅。此外，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；以房颤为例，其识别速度是纯软件计算的26倍。
华米科技联合创始人、硬件技术副总裁赵亚军表示，黄山2S已经在今年（2021年）3月流片成功，后续将成为第三代Amazfit智能手表的核心芯片之一。
为何要走自研这条“芯”路？
从绝对体量来看，华米并非体量极大的巨头；从历史来看，华米也很年轻；从试错成本来看，这或许会影响到短期利润。华米科技为何会选择冒着极大风险去蹚出一条新路？
此前黄汪写道，智能硬件的发展，越走下来，你就会发现越不容易。你是买到芯片了、也用上系统了，但你的芯片、你的系统真的百分百契合你的产品，并充分发挥其效用么？答案是非常难，哪怕是费用高昂的一对一定制。你想要给用户更好的体验，想更新一个用户期盼已久的功能，都要考虑行业内提供给你的硬件、软件是否支持；简而言之，拿来主义在给你带来便利的同时，也给你戴上了隐形的枷锁，这是一把典型的双刃剑。
在可穿戴领域，苹果专门为 Apple Watch 打造了 S5、S6 芯片以及 Watch OS，华为则有麒麟 A1 芯片和刚推出的鸿蒙系统；软硬结合，自己的芯片配合自己的软件生态。一旦两者能够很好地磨合，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，所以这也是一条少有人走的路，有资本、有底气、有信心坚持下来的也只有寥寥几家。
黄汪认为，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，我们坚信智能可穿戴的价值不仅仅是一个硬件消费品，更重要的是数据的价值、是健康的价值。智能可穿戴是 IoT 产业中少有的具有互联网属性和深厚数据属性的品类，因此它的背后才会有健康大数据、人工智能，才会连接互联网服务。自从我们确立了“科技连接健康”这一公司使命，我们坚信华米的存在，是带着使命来的，不能因为风险就放弃，不能因为困难就退缩。
芯片之后，是操作系统
目前，全球智能可穿戴产品的出货量已超过了8.2亿台。但搭载的主流操作系统，要么是基于手机系统魔改而来，对于可穿戴设备来说过于繁冗和复杂；要么是现成的嵌入式实时操作系统，更适用于工控设备以及普通IoT物联网产品，用户体验太差。
针对上述弊端，本次大会上，华米科技推出了原生智能手表操作系统Zepp OS。华米科技联合创始人、全球创新中心轮值总裁范美辉表示，该系统兼具轻盈、流畅、实用三大特性，基于“健康是智能可穿戴的核心价值”这一理念，并致力于打造成一个开放的健康管理平台。
轻盈是这一操作系统的显著特征。Zepp OS系统底层基于FreeRTOS微内核开源代码，与其它通用OS相比占用空间极小，系统包仅55MB，约为苹果watch OS的1/28，以及华米科技之前使用的Amazfit OS的1/10。从配置较低的单片机到高性能SoC，该系统都能完美兼容，适用于各类型的可穿戴产品。
基于轻盈的底层代码和各种功耗优化的手段，Zepp OS进一步提升了续航时间，以保证7x24小时连续的健康数据监测。Zepp OS运行功耗比起之前使用的Amazfit OS降低了65%，相比于运行Amazfit OS的智能手表2，Zepp OS所搭载的手表，续航时间提升了190%。
Zepp OS的另一大特点是流畅。系统内多数界面帧率可超过60fps，效果顺滑细腻；此外，系统内部还集成了150款表盘，包括了15款酷炫的动态表盘，从整体的视觉动效到代码实现均精心打磨。
Zepp OS还具有强大的IoT连接和网络功能。可实现智能家居控制、NFC门禁打卡、地铁公交支付等，尤其是健康类设备的连接如血压计、血糖仪等，而通过和GoPro合作未来还可实现在手表上控制GoPro运动相机的拍照。同时，系统还支持各类互联网云服务应用，例如网易云音乐、Alexa、悦跑圈等。
此外，Zepp OS在底层支持4G/5G连接和Wi-Fi连接，还集成了整套TCP/IP网络协议，这意味着在搭载eSIM的智能手表上，可以不通过手机直接连接云端，方便用户在遇到紧急情况时进行呼救。
对于开发者而言，Zepp OS上还配置了一款友好易用的手表JS小程序框架——Zeus Mini-Program Framework，方便开发者以较低门槛开发手表小程序。后续还将开放同样易用的图形化开发环境用于表盘设计，甚至个人用户都可以轻松设计个性表盘。
同时，华米科技还同合作伙伴奇梦者和云知声一起，深度优化了离线语音，方便用户在手表上使用；除中英文外，系统还支持德语和西班牙语，可以覆盖更多地区的用户。
Zepp OS还集成了强大的人工智能算法，可以精准的测量心率、血氧等人体生物数据和多种运动指标。加之前述的7x24小时连续健康数据监测、强大的健康设备连接、紧急情况直连云端呼救、友好的第三方健康小程序开发支持等，Zepp OS已经不仅是一个驱动硬件的智能手表操作系统，更是一个开放的健康管理平台。
健康是华米科技的初心和重心
黄汪认为，那些仅仅把可穿戴作为手机的优秀配套设备的来看待的，很显然格局太小了。不同于其他的智能穿戴企业，华米科技将健康放在了很重要地一个位置上，并为之不懈努力。因为在华米与用户长期的沟通交流中发现，可穿戴虽然实现的功能越来越多，未来肯定会更多，但用户最为注重的、绕不开的内核，永远是自己的心率、血氧、运动数据、压力程度、睡眠状况等，这些与健康息息相关的功能。
心血管健康一直也是华米科技关注的重点领域，经过长达5年多的艰苦攻关，华米科技在大会上宣布，成功研发出PumpBeats血压监测引擎，搭载该引擎的智能手表，可实现30秒一键测量血压，在无创、无袖带血压测量技术领域跨出了重要一步。
为验证该引擎的准确性，华米科技与北京大学第一医院共同展开临床实验。从今年4月启动，到目前为止，已经完成了第一阶段实验，27例高血压病例，共分析了354条数据，其中多数为心脏搭桥等重症患者，血压在同一天内波动性可高达60毫米汞柱，情况异常复杂。通过与标准电子血压计测量值做对比，PumpBeats血压监测引擎的平均绝对偏差，收缩压低于5.14毫米汞柱，舒张压低于4.88毫米汞柱，充分验证了该技术的可靠性。
2020年华米科技的健康设备出货量达4570万台。今年一季度，华米自有品牌Amazfit、Zepp智能手表的出货量已经跻身全球前四（IDC数据）。截至2021年3月31日，智能健康设备全球总出货量超1亿7千万台。
“如果有一天，核磁设备能像当年PC一样走向千家万户，那么我们的很多疾病比如肿瘤，就能提早发现及时治疗，这一直都是我们的梦想”。大会最后，黄汪揭晓了华米科技在医疗技术领域的最新探索——投资和推动全球便携式MRI技术研发。
黄汪介绍，为实现这项技术，华米科技先后在全球投资了Hyperfine和Promaxo两家顶尖的新一代MRI公司，而且专门在国内投资了一个独立团队来贴近中国用户需求。
传统的大型医用MRI是成本高昂的庞然大物，重量一般高达10-13吨。与之相比，该便携式MRI体型堪称“袖珍”，其高度仅1.5米、占地面积不足2平方米、重量小于0.8吨、平均功耗小于1KW，而且不需要屏蔽房。
该项目实现了一系列技术创新。如在材料上，设备使用的钐钴稀土材料，能够克服温度对成像质量的影响，这种稀土材料多用于军事上的导弹舵机等精密电磁应用；团队还研发了一种特殊线圈结构的超材料，可帮助有效改善成像质量。
而在软件方面，设备内部还嵌入了一整套人工智能算法，可以快速出图；解决伪影问题，提高成像质量；还可以通过深度学习，持续优化迭代，越用越准。目前，该智能算法在Facebook的FASTMRI项目的国际竞赛里面，已经取得了成像质量全球第三名的好成绩。
本届Next Beat大会以“The Future of Health”为主题，正是为了致力于传递“科技连接健康”的理念，不断丰富和推进“芯端云”战略，并传递对健康产业未来的思考。当然，这一切才刚刚开始。
写在最后
实际上，在芯片、操作系统、血压、核磁等一些列技术成果背后，是华米科技多年的长期研发和持续投入。黄汪表示，过去三年里用于研发方面的投入，平均每年达到了4.1亿元，去年更高达5.38亿元；相当于一些新兴互联网公司及IoT智能硬件公司的2倍，甚至是3倍。近年来，华米科技已经申请了1000多项专利，其中，发明专利接近一半、在美国的核心发明专利申请近100项；目前已授权的，就有550项。
借用黄汪的一句话：“从心路到芯路到新路，我们知道，等待的不仅仅有掌声与鲜花，更有荆棘与泥泞。”
文末：一图看懂#华米科技NextBeat大会
责任编辑：sophie
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