北京时间9月10日凌晨，苹果正式发布了iPhone 16，这是苹果第一款真正意义上的AI iPhone。Apple Intelligence采用“端侧大模型+云端大模型”的方式，将为用户带来更丰富的智能体验。而这仅仅是端侧智能的开始，未来我们可以想象，一个由大模型带来的移动智能生态正在缓缓打开。
太长不看版：
1. 技术：端侧模型短期能力有限，端云结合是长期状态
○电池容量和发热
○芯片计算速度
○现有架构下，8G+内存是最低要求
○内存读写速度可能需要进一步技术突破
○端侧模型+云上模型的配合能力将是核心技术点之一
○从用户价值看，端侧模型并不是必要路径
○端侧模型存在合理性是1)降低推理成本，2)响应速度更快3）更好保护隐私
2. 产品：短期以小功能为先导，长期价值期待释放
○短期=新功能亮点提升产品售价+FOMO（Fear of Missing Out）
○长期=争夺新的流量入口
○理解用户+智能唤醒APP（siri升级）
○直接access APP内的数据和服务，可能绕过APP的UI，直接完成用户指令
○拆解指令，多APP共同完成任务（严重依赖AI Agent的能力提升）
○（optional）对于常用服务手捏个人APP
引子：
问题1：从用户角度出发，“智慧手机”的“价值”是什么？
○从“物品”到“帮手”的转变
○翻阅式->搜索式->推荐式->服务式（秘书+陪伴）
问题2：对于用户来讲，为什么要在端侧搭载模型？
○~1B级别=“锦上添花”：P图，聊天，搜索支持……
○~10B级别=效果会更好，也有不确定性；要看哪些是这个级别也可以实现的新能力
○~100B级别+AI Agent=AI原生体验的潜力
问题3：从厂商角度出发，手机端侧模型的“价值”是什么？
一、苹果等手机厂商纷纷推出端侧大模型
去年以来，各厂商已经推出了多款端侧大模型手机。
苹果的新款iphone16搭载了更快的CPU、GPU，且在能耗上有更好的表现。以GPU为例，A18芯片是四年前iphone 12的A14芯片速度的2倍。
相比去年A16芯片，在速度提升40%的同时，功耗下降了30%，为大模型的本地运算提供了更好的电源保障。
利用端侧大模型，iphone16不仅可以生成、润色文字、总结文本、回复邮件等，还可以生成表情符号，搜索照片、视频等，并执行多种任务。
发布会中最为惊艳的功能之一，是视觉智能。比如，当你看到一家餐厅，你可以通过按压相机控制按钮拍下餐厅，然后就能通过Apple Intelligence获得该餐厅的营业时间以及点评，并查看菜单或预订餐厅。
该功能也支持和第三方APP联动，比如，看到你喜欢的自行车，只需点击一下，即可快速Google到类似的自行车并购买。
除了苹果，去年以来，各大手机厂商已经陆续发布了其端侧大模型的产品：
二、如何评价端侧模型的成熟度？
1. 参数规模：“智商”水平至关重要，端侧模型任重道远
为什么“智商”重要？“锦上添花”vs“底层革命”。
大参数+量化vs小参数：大参数＋量化效果上优于小参数。
当前量化已到极限：BF16量化基本安全；INT4量化是当前大多手机使用的方式，但经常出现过拟合和稳定性问题；当前在探索INT8量化的折衷方案。
~10B模型是当前模型能力分水岭。
提升参数规模的瓶颈包括计算、内存读写和能耗，其中能耗最难突破。
2. 推理速度：良好用户体验的基准是20token/s，目前刚刚达标
现状推理速度：最高达20token/s，刚刚达到可用门槛，仅有PC端的20％，差距明显。
推理加速技术+预判
AI agent的推理速度要求：50~100 tokens/s
3. 能耗：发热&续航表现短期不会大幅优化，是手机端侧大模型的主要瓶颈
现状：目前没有大规模测试端侧模型推理的功耗；以游戏运行为benchmark，功率大约在4~7W，续航时间仅为3~4小时。
崩坏：星穹铁道最高画质各机型实测结果（by小白测评数据库，续航时间基于标准输出电压3.7V估算）：
电池容量增长分析预测：未来每年增长不超过5~10%
以iPhone和三星galaxy为例，近10年平均每年增长5～6％，尤其是21年以来，手机尺寸不再增大后电池容量也几乎没有增长
注：电池容量单位mAh，每年取该系列电池容量最高的机型数据
制约手机电池电量增长的因素包括：
4. 搭载~10B模型的时间预计=3~4年
3-4年后：
3年内看不到纯端侧模型驱动的AI原生OS，复杂任务都需要云上实现。
5. 端侧多模态大模型：端侧的价值主要在多模态理解，而不在多模态生成
价值有限：端侧多模态能完成的生成场景（例如修图），已有CV技术也能解决；新的生成功能（例如AI扩图）需要上云
吃算力：多模态模型的推理，占用的算力可能会数倍于大语言模型
基于LLM-backbone，在输入端增加多模态编码器和输入投影，参数量增加~10%
以开源模型MobileVLM为例；1.4B和2.7B两个版本，输入投影~20M，图像编码器~300M
其中，1.4B版本INT4量化，在骁龙888（20年，RAM8GB，26TOPS）上速度21.54 tokens/s
录屏理解的目标是辅助用户进行手机操作，广义上属于操作系统的一部分。
手机厂商通过合作等方式获取root授权，然后在APP内操作，这是更加AI原生的OS实现方式。
具体节奏除了取决于技术进展，还取决于手机厂商和APP厂商的合作探索。
长期端侧多模态模型的任务则退化为读取、理解APP内部的图片、视频等信息（非截图），不一定需要重大技术突破。
三、未来实现多功能调用的关键技术-AI Agent
AI Agent：正长期持续快速发展；但到达大学生智能的Agent还有距离。
1. Agent=通用-自动化-决策&执行能力
2. Agent需要包含哪些部分
Lilian Weng（OpenAI）对Agent能力的拆解：
https://lilianweng.github.io/posts/2023-06-23-agent/
3. 有关“记忆”
事实性记忆（概念、事实）
程序性记忆（事情的先后顺序）
非描述性记忆（骑自行车、潜意识）
当前处理“记忆”的主流方案：https://arxiv.org/abs/2312.10997
但现状做法有很多“不自然”的地方：
4. Agent的发展阶段
1. Agent 1.0（现状）
前置工具描述数据集+Retrieval做update
但受制于前置工具集的文档精确性、及时性；当前的成功的比例仍难以直接满足商用
大模型self-instruct指令生成工具调用数据集，对agent进行微调
通过System prompt预先设定agent的角色、工作流程、能力栈等
基本的任务拆解（CoT）
通过Self-refine/Reflexion/ReAct增加可靠性
Finetune作为一种方式，但目前成效有限
有思路认为通过“超长文本”，可以不解决长期记忆问题。“把人类一生的经历都用文本框输入，就不用记忆了”
2. Agent 2.0（未来1～2年）
目标线性拆解
群聊总结
3. Agent 3.0（3+年）完全自主？
四、端侧VS云上的应用场景展望
1. 现状是云上为主，端侧为辅
2. 端侧&云上的长期并存是大势所趋
既定事实：1）端侧模型能力
2.1 技术限制
a.算力：复杂任务（长Token，Agent等）需要依赖云上模型
b.电池能耗：复杂任务需要依赖云上模型
c.存储：需要读写大量数据的任务需要依赖云上
2.2 用户价值
d.网络延时：离线模型可以提升网络不佳情况的效果
i.需要技术：线上任务&离线任务热迁移
e.权限&隐私
i.APP内信息/服务access：可能端侧模型更容易访问；取决于APP与手机厂商的协商
ii.本地数据访问：本地设置了加密的数据，可以要求只有端侧模型能访问
iii.在线数据访问：不需要端侧模型
f.个性化
i.Prompt里加入个人信息可以“假装”个性化体验
ii.也可以用线上账号的方式实现；且训练/精调只能在线上
2.3 商业价值
g.流量/收数
i.AI原生OS是手机厂商与APP生态建设的重点
ii.AI OS的功能理论上可以通过云上模型解决，但端侧+云上的模式会是多方协商合作的结果
h.变现：
i.端侧模型=手机价格提升的增值
ii.端侧+云上搭配=云上服务可以收订阅费用
i.成本：端侧模型降低云上推理成本支出
五、小结与启示
