手机智能的秘密，这些知识你都知道吗？

得益于硬件的不断发展，如今的智能手机里集成的传感器越来越多，使得许多厂商将目光聚焦在智能终端的方向发展。之所以现在的手机可以变得越来越智能，主要是因为现在智能手机身上充满了各种各样的传感器。传感器收集到感应到的信息，交给手机的"大脑部分"SoC中处理。而在SoC中，负责处理各种传感器信息的部分，并不是我们熟悉的CPU、GPU，而是一个叫"DSP"的模块负责管理。那么这个并不被经常提及的部分，究竟是怎样做到使手机变得越来越智能的呢?

什么是DSP？

DSP(数字信号处理器)：DSP即数字信号处理器，是手机芯片里一个专门负责处理数字信号运算的微处理器。主要应用在实时快速地实现各种数字信号处理算法。早期在手机中主要应用与即时语音和音频的信息处理。智能手机的功能变得越来越多，使得只靠CPU的运算会拖累手机其它方面的运算，因此DSP的出现则为CPU分忧解难。这就是DSP的作用。

DSP为什么能使手机越来越智能？
最初，早期的DSP的设计主要用于对语音的处理，可以保证双方在同时讲话时不会有延迟。随着不断的发展，手机被赋予所需承载连接外部的功能越来越多，使得DSP功能的重要性也越来越强，促使了DSP的发展。在现今阶段，DSP可以做到对一个指令同时处理大量数据，可以实时改善视频的画质，或对全套传感器数据融合处理。

▲图片来源于电子发烧友

应用在手机上，举个例子。手机想要变得越来越智能，就像一个有感觉会思考的人。各种传感器就像手机的五官、四肢，用来判断手机对于外界的感应，DSP就像中枢神经系统，接受传感器的传入信息，经它整合加工后成为按照预设的指令传出，或者储存在系统内成为学习、记忆的神经基础。

每个传感器都有自己固定的功能和局限，单个的传感器收集到的信息无法提供完整的结果，所以现在的DSP所需要做的，就是综合这些传感器的数据，进行整合分析，得到你此刻状态的判断结果。比如手机可以感应到你正在爬山，并且知道你在爬的山叫做泰山，你从山脚下爬到山顶历时多久，消耗了身体多少能量。在爬山结束后，通过还可以检测到你的血氧、心率，以便对你整个状态做出更详细全面的判断。

现今DSP中其它的黑科技

计算机引擎 多媒体引擎

对于一颗SoC，我们一般将更多的关注集中在CPU、GPU、ISP这些部分，忽略了DSP的重要性。在目前智能手机功能的实现上，DSP可以执行一些特定的任务，比CPU的执行效率要高，并且功耗更低。提到DSP的黑科技，就不得不提骁龙820上集成的Hexagon680 DSP。这颗DSP采用全新的Hexagon架构，集成了HVX(向量扩展)以及低功率岛。

在全新的Hexagon架构上，向量扩展主要面向先进成像和计算机视觉的DSP扩展，在与Spectra ISP结合时，可以获得更多差异化的功能，这也是智能手机同质化阶段最需要解决的部分。在拍照或视频时，DSP检测到画面暗部区域时，会自动将这部分区域增加亮度，相比以往的HDR能带来更好的效果。并且支持视频的实时美化。处理速度增加了3倍，功耗却仅有之前的10%。

另外，我们都知道，目前摆在智能手机面前最大的问题，不是手机性能不够强，而是没有足够先进的电池工艺保证续航。如果手机CPU一直处于不断的待机运算，对手机的功耗负担太重。此前使用中的解决方案是DSP与软件相互结合的方式，而在Hexagon中还有一个完全独立的DSP，基于低功率岛进行传感器的信息处理，其它不需要工作的芯片可以完全关闭，避免浪费功耗。

总结：
处于物联网时代的元年，手机在未来一定会承载起更多的功能，变得越来越智能。随着硬件的提高，传感器变得越来越复杂，信息融合整理的需求越来越高，各种DSP也变得更加重要，并且带来更多其它方面的功能。而且在最重要的续航方面，DSP可以充分的解放CPU和GPU的运算工作，在性能与功耗之间达到平衡。在未来，智能终端的发展前景我们。

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