技术探秘：5G如何引爆AI发展？

巴塞罗那2月25日晚上，华为在MWC 2019开展前重磅发布了承诺已久的首款5G折叠屏手机Mate X，搭载华为自研的麒麟980和5G基带芯片巴龙5000。（1万7，6月开卖！华为5G折叠屏手机来了）

除了备受关注的双屏无间隙折叠能力之外，Mate X作为华为发布的首款AI+5G手机，其5G+AI能力也成为了科技界关注的重点。

对于下一个万物感知、万物互联、万物智能的全新时代，手机市场只是5G+AI巨大市场的一隅。5G和AI的互相作用究竟将给世界带来什么？要说清楚这个问题，首先要讲清楚什么是AI、什么是5G、以及5G和AI之间的关系。

一、MWC 2019，5G手机扎堆爆发

华为Mate X是华为2019年发布的首款5G手机，也是华为首款同时集成巴龙5000 5G基带芯片+麒麟980人工智能芯片的手机。

5G性能关键业绩指标包括超过10Gbps的数据传输速率、500+公里/小时的移动速度、约为1ms的超低时延等等。根据华为官方数据，Mate X拥有4.6Gbps的巅峰下载速度，只需3秒就能下完一部1GB电影，速度极快。

在AI方面，华为Mate X搭载寒武纪1H双核NPU的麒麟980芯片，具备更强算力，支持人脸识别、物体识别、物体检测、图像分割、智能翻译等AI场景，并有更高精度的深度网络和更佳的实时性。麒麟980可选择独立发布的基带巴龙5000，完整支持5G，也可通过选配基带获得支持。

面对5G+AI的众多改变，整个手机产业链都面临着全面升级，这一轮的更新换代不仅给产业链带来了更大的市场和更多的机会，也将带来行业地位的重新洗牌。

除了华为，中兴、OPPO、小米、LG、一加等手机厂商也纷纷在MWC期间发布了自家新款5G手机。

从目前工信部的规划来看，5G网络今年会在国内开启试商用，明年开启大规模商用普及。目前5G手机的商用环境还不够成熟，除了基站在建设外，国内流量套餐也还没有公布。

但实际上，“着急”的手机厂商们纷纷将5G手机的发售时间提前到了今年上半年，试图抢占市场先机。

二、5G+AI的深度融合

正如文前提到的，手机市场只是5G+AI巨大市场的一隅。5G和AI的互相作用究竟将给世界带来什么？要说清楚这个问题，首先要讲清楚什么是AI、什么是5G、5G和AI之间的关系。

1、什么是AI？

经过AlphaGo等里程碑事件的“洗礼”及大量AI公司的落地，人们对AI已经颇为熟悉，但对还未大规模商用的5G其实并不了解，因此我们先从人们较为熟悉的AI说起。

从1950年至今，人工智能历经三次发展热潮，从诞生到机器学习再到深度学习。第一次热潮是在20世纪50年代，神经网络相关基础理论的提出。第二次热潮在20世纪80年代初，算法应用升级。第三次热潮从2006年开始，深度学习（深度神经网络）基本理论框架得到了验证。目前，我们正处在第三波人工智能浪潮，这次浪潮与以往的最大区别，就是AI已经走出实验室，落地到各个场景，逐渐应用到各个行业中。

智能芯片（AI芯片）、深度学习和大数据已成为人工智能的三大核心要素，分别带来算力、算法和资源的突破。其中，高性能智能芯片作为算力突破要素对人工智能发展更是举足轻重。令人欣慰的是，在这一轮人工智能发展热潮中，国内也涌现世界顶尖的智能芯片企业，如寒武纪，极大推动人工智能算力突破。

目前AI发展也面临一些困境，简言之：
（1）依赖云端。数据传输带宽受限，存在延时问题，实时分析决策受限；
（2）脱离实际的判断。训练样本中情景信息有限，实际环境中信息源不足；
（3）速度受限于算力。处理任务时间长，智能程度待提升。

破解以上困境，5G和智能芯片大有可为。前两个困境需要5G来改善，算力瓶颈由智能芯片提供的算力突破来改善。

2、什么是5G？

5G是指第五代移动通信技术，是通讯的标准，通讯标准的发展会造成通讯的速度更快。在国际电信联盟（ITU）制定的5G标准中，定义了5G未来的三大应用场景：增强移动带宽（eMBB）、低时延高可靠通信（uRLLC）和大规模机器通信（mMTC），前者主要关注移动通信（即手机终端市场），后两者主要关注物联网。

▲图片来自：国泰君安《下一个时代：5G+AI》

5G具有高速率（10Gbps）、低时延（0.5ms）、广连接（每平方公里100万个设备接入）的特点，带来万物互联，催生各场景智能化应用的实现。具体表现为：

（1）高速率：10Gbps的通讯速率。4G无法满足VR等沉浸式主流视频规格的需求，5G时代使自动驾驶、VR/AR等领域的创新迭代成为可能；
（2）低时延：1ms的超低时延。4G网络时延小于50毫秒，而5G进一步将时延降低了一个数量级，突破了人类对时延感知的敏感阈值；
（3）广连接：每平方公里100万个设备接入。4G为每个小区提供几千个来连接，仅足够面向终端用户的少数设备接入。而5G可接入的设备数量呈指数级增长，每平方公里连接数将达百万个，让每个物联网设备都独立接入网络成为可能。

▲图片来自：中国移动《洞见5G 投资未来》报告

据中国移动预估，随着5G与下游产业联动和协作相继深入，十万亿级规模的5G大生态终将形成。

3、5G和AI之间是什么关系？

5G和AI是当前两个比较热门的领域，两者不期而至，彼此之间却存在一定的联系。概而言之，5G和AI相互融合，相互促进，共同带来社会经济和人民生活巨大改变。

AI可以帮助5G在部署规划、运行维护等方面实现高度的自动化和智能化。随着5G建设完成解决高速场景要求，边缘计算兴起解决端算力制约，物联网核心瓶颈将被打破，5G的落地会直接促进物联网的发展。

物联网的发展会进一步促进大数据行业的发展，因为物联网是大数据的主要数据来源，占到了大数据整体数据份额的90%以上，没有物联网就没有大数据。

而大数据又是AI发展的三要素之一，更多的数据会使AI更准确更智能。由此看来，5G的落地对于AI的发展有积极的意义。

5G和AI的发展有一个共同点，都对算力发展提出了更高的需求，因此以算力为生命线的智能芯片技术将迎来更广泛的市场机遇。智能芯片是推动5G和AI产业协同发展的破局关键，芯片必须提供更高标准的功能和性能。

▲图片来自：中国移动《洞见5G 投资未来》报告

关键元器件的技术革新深刻影响5G网络的升级与设备的集成度。5G多元化的场景应用为元器件企业提供了巨大的市场机遇，也提出了更高要求。在强调智能与联网的时代，包括FPGA、GPU与ASIC等芯片产品将在2021年达到200亿美元市场规模。

对于国产芯片而言，若在5G时代拥有一席之地，须在5G和AI多个领域进军中高端市场。随着5G的大普及，AI将成为5G下一代发展中所面临的根本性需求，AI让5G变得更加智慧，在部署规划、运行维护等方面实现高度的自动化和智能化。

三、5G+AI下的未来

5G+AI不仅仅两代新技术的结合，而是将传统产业数字化、云化、智能化的关键技术，是高质量可用的物联网、车联网、XR、智慧家庭、智慧城市的前提，其想象空间巨大。

1、让超高清视频人人可享

从1G到5G，每一代通信网络的发展都是综合多种技术协同产生的进步。5G的高速率特性将使用户不仅能观看当下各类视频内容，还将随时随地体验4K以上的超高清视频。

▲图片来自：中国移动《洞见5G 投资未来》报告

在2019年的央视春晚，华为成功协助了深圳分会场到北京主会场的4K高清信号的5G传输。未来10年内5G用户的月平均流量将有望增长7倍，而其中90%将被视频消耗。

预计到2028年，仅凭消费者在视频、音乐和游戏上的支出就会增加近一倍，全球总体量将达到近1500亿美元。届时4G时代下的视频行业将被重构，无所不在的高清音视频势必将俘获更多潜在用户。

对于移动终端来说，人们只要使用内置人工智能处理器IP和5G芯片的手机，日常即可轻松上传、分享高清视频和长视频。高通、华为、寒武纪等企业的手机AI芯片或手机AI芯片处理器IP也将进行实时视频的美化、美颜。

2、把一切带入智能世界

5G和AI不仅能让普通人将借此大幅拓展感知和能力，同时也能让残障人士获得更多便利。

以智能家庭为例，智能摄像头能够利用AI进行视频内容进行本地化分析，响应速度会更快，而5G网络的加入将使得它与其他系统配合得更好。

通过5G和AI技术，人们可以利用AR/VR设备以身临其境的方式与家庭智能机器人进行人机协同交互，让机器人帮助人们做家务，看护老人，陪伴孩子教育……

同时，5G让智能头盔实现模拟人眼的效果，减少视障人士行程中发生危险，这一场景对5G网络时延要求很高，AI则能够实现文本到语音功能、对象和空间识别，或部分失明的增强现实，也扩展到会手语的机械手臂，AI仿生假肢等等。

3、无人驾驶实现新突破

5G+AI是实现无人驾驶的必经之路。在自动驾驶状态下，无论是低至零点几秒的延迟还是几厘米的定位失误，都有可能造成无可挽回的严重后果。因此，在驾驶环境中汽车或驾驶员必须有能力实时处理数据。

▲C-V2X技术

5G在实现无人驾驶上作用具体体现在高精度地图的实时传导，高速状态下反馈信息的及时送达等。4G网络下，时速100公里的汽车，从发现障碍到启动制动系统仍需要移动1.4米；而在5G时代，该距离缩短到2.8厘米。

同时，AI也能促进车辆做出拟人化决策：除计算机视觉之外，多传感器的信息融合、决策规划也需要深度学习等算法的深度参与，AI与5G的成熟将会加速无人驾驶落地。

结语：多元化场景带来的巨大市场机遇

2019年，将会是中国5G全面商用前的重要节点。在如火如荼举行的MWC 2019上，我们已经见到了一轮密集的5G亮点释放。

作为当前最热门的两大科技领域，5G与AI不期而遇，它们不仅仅两代新技术的结合，而是将传统产业数字化、云化、智能化的关键技术。

5G+AI多元化的场景应用为企业提供了巨大的市场机遇，也提出了更高要求。对于国内企业而言，若在5G+AI时代拥有一席之地，须在多个领域进军中高端市场。面向未来世界，众行总是比独行更重要。