端侧 AI 国内外发展现状:模型、系统、芯片与产品生态调研

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端侧 AI 国内外发展现状:模型、系统、芯片与产品生态调研

字段内容
文档类型技术调研报告
版本v1.0
状态已完成(公开一手资料整理)
密级公开资料整理
作者Qoder
生成日期2026-09-08
研究截点2026-09-08;仅采用本次可访问的公开资料
目标读者终端 AI、操作系统、推理运行时、SoC/NPU、产品与性能工程团队
调研问题国内外端侧 AI 处于何种技术与产品阶段;模型、系统、芯片和推理软件如何协同;哪些限制会决定实际可用性?
覆盖范围手机、PC、嵌入式/机器人等终端;端侧模型、端云协同、NPU/异构后端、运行时、代表性产品与开源生态
排除范围不统计出货量、市场份额、融资或招聘数量;不以厂商 TOPS/token/s 标称做跨设备排名;不推断未公开的芯片规格或模型部署方式

版本历史

版本日期变更结论状态
v1.02026-09-08建立全球与国内端侧 AI 技术、产品、约束和建议的可追溯框架已完成

术语与缩略语

术语含义本文语境
端侧 AI在用户设备或其本地网关上执行的 AI 能力不等于完全离线;可与云端模型协同
NPUNeural Processing Unit用于低功耗神经网络计算的专用或集成加速器
SoCSystem on Chip将 CPU、GPU、NPU、ISP、内存控制器等集成的芯片平台
LLM / SLM大语言模型 / 小语言模型参数量不是端侧可用性的唯一指标;量化、上下文和运行时同样关键
AICoreAndroid 的系统级 AI 服务Gemini Nano 在 Android 中的系统集成位置 [S04]
EPExecution ProviderONNX Runtime 将图或算子委派给硬件后端的接口 [S14]
QNNQualcomm AI Engine Direct / QNN高通面向 Snapdragon 平台的推理后端之一 [S08]
KV cacheKey-Value cache自回归模型保存历史注意力状态的内存结构,影响长上下文的端侧内存上限
量化以更低数值精度表示权重/激活可降低存储、带宽或加速器成本,也可能带来精度、算子覆盖和转换限制
端云协同将请求按隐私、时延、上下文和能力分配给本地与云端是当前产品的常见架构,不代表任意输入都会留在设备本地

可靠性标记

1. 核心判断(TL;DR)

2. 问题、范围与方法

本文把“端侧 AI”定义为模型或 AI 算法在手机、PC、嵌入式设备或本地边缘网关执行,并将端云协同视为其常见而非例外的部署模式。研究对象不是某一家厂商的营销口号,而是能被工程团队复用的四层契约:模型是否适配设备资源;操作系统如何提供访问、分发和隐私边界;运行时怎样把图分配给 CPU/GPU/NPU;产品怎样在离线、联网、长上下文与安全约束之间做路由。

方法分为四步。第一,优先采集 Apple、Android、Microsoft、芯片厂商、推理运行时和中国终端厂商的官方资料,直接事实标为【C】。第二,区分“已公开产品能力”“开发者接口”“峰值演示指标”与“趋势归纳”;未经披露的模型落点、芯片规格或实际覆盖设备不补充推断。第三,以资源约束和失败路径校正营销指标,特别检查上下文、存储、量化、动态 shape、地区/账号、网络、模型下载与热设计。第四,将跨平台共性转为验证条件和建议,不把单一机型或单次 demo 外推为市场排名。

证据层采集对象可以支持的结论不能支持的结论
A:系统/产品一手资料OS 能力、可用条件、公开功能某平台公开提供了什么接口或限制全部设备实际覆盖率或用户使用率
B:芯片/运行时文档后端、模型格式、算子与形状约束某部署路径可怎样工作所有模型均可无修改加速
C:厂商发布机型、模型、演示能力、标称指标特定厂商声明或展示的结果跨厂商绝对性能排名
D:跨样本归纳多个平台的共同设计模式技术演进方向精确的市场份额、出货量或需求量

图 1 概括端侧 AI 的交付闭环。模型权重只是起点:只有把真实任务、设备资源、后端覆盖、端云策略与持续观测放在同一条链上,才可以判断“本地推理”是否真的改善体验或隐私。

图 1:端侧 AI 的端到端交付闭环
图 1:端侧 AI 的端到端交付闭环

图 1:端侧 AI 的端到端交付闭环。来源:依据 Apple Foundation Models、Android AICore、Windows ML、LiteRT、ONNX Runtime 与 QNN 文档综合绘制;用于表达工程控制面,不表示某一厂商的内部架构 [S02][S04][S08][S12][S14]。

3. 全球技术基线

3.1 从应用内 SDK 走向 OS 级模型服务

Apple、Google/Android 和 Microsoft 已分别把端侧模型能力放入更靠近操作系统的服务层。Apple 在 2025 年发布 Foundation Models framework,使应用可以调用系统的端侧基础模型;Apple Intelligence 的公开架构同时区分设备端处理与 Private Cloud Compute,后者不能被表述为纯本地执行 [S01][S02]。苹果文档还明确该模型可用性依赖设备、地区和下载状态,单个会话的上下文上限为 4,096 tokens,并提示其不适合承担基础数学、代码生成或复杂逻辑推理;同会话不能并发请求 [S03]。这意味着 API 的存在不等于每个生成任务都适合交给端侧模型。

Android 将 Gemini Nano 作为 AICore 系统服务中的模型能力,应用可通过 ML Kit Generative AI API 访问文本生成、摘要、改写、图像描述和语音转写等任务 [S04]。官方材料说明,本地提示处理无需调用服务器,AICore 不直接访问互联网,输入和输出处理后不保留记录;与此同时,推理速度依赖设备硬件,模型可用性和能力仍受设备支持条件约束 [S04]。Google 对 Gemma 4/AICore 开发者预览也提示,不具备 AICore 的设备会先走 CPU,开发预览性能不能代表量产终端 [S05]。这揭示了 Android 的关键现实:开发接口统一,但硬件体验仍高度分层。

Windows 的 Copilot+ PC 把 NPU 40+ TOPS 设为硬件类别门槛,Windows ML 则以 Execution Provider 连接 QNN、OpenVINO 等后端,并可在不可用时使用 GPU/CPU 路径 [S06]。Recall 的公开说明强调本地快照分析、显式开启和加密保护,但同时要求 16GB 内存、256GB 存储与 50GB 可用磁盘,在剩余空间低于 25GB 时暂停存储 [S07]。因此,系统平台化并没有消除资源约束;它只是将资源、模型分发与权限治理从每个应用迁移到平台统一负责。

平台面向应用的主要入口已披露的本地化价值公开限制/边界对开发者的含义
AppleFoundation Models framework系统端侧基础模型;可与 PCC 架构协同设备/地区/下载状态;4,096 tokens;不适合复杂推理 [S02][S03]先确认能力可用性并设计任务切分
AndroidAICore + ML Kit GenAI API本地处理、系统分发、无直接服务器调用速度随硬件变化;需支持 AICore [S04][S05]需要按设备能力做功能发现与降级
WindowsWindows ML + EPNPU/GPU/CPU 后端选择与系统级部署NPU 类别、模型/EP 覆盖和存储门槛 [S06][S07]需为硬件/后端差异定义可测回退路径

3.2 推理运行时是“可部署”与“可量产”之间的关键层

端侧模型不是导出成某种格式后自然获得加速。LiteRT(原 TensorFlow Lite)覆盖 Android、iOS、Web、桌面和 IoT,提供转换、量化及 GPU/NPU 等委派路径 [S12];ExecuTorch 1.0 将 PyTorch 原生部署扩展到手机、嵌入式与 AI PC,但其部分后端仍处于 alpha/beta,必须逐模型、逐设备验证算子覆盖和精度 [S13]。ONNX Runtime 以 EP 抽象衔接 NNAPI、QNN、CoreML、DirectML、CUDA/TensorRT 等后端,文档将 profiling、线程、图优化、内存管理和 I/O binding 都列为性能控制点 [S14]。这些机制让模型团队可以复用接口,也使运行时选择和回退成为必须被管理的产品行为。

后端限制会直接改变架构选择。ONNX Runtime 的 QNN EP 面向 Android 和 Windows 上的 Snapdragon 平台;公开限制包括 HTP 后端需要量化模型、动态 input shape 不受支持,而 GPU 路径适用 FP32/FP16 [S08]。这意味着同一模型的动态 batch、长序列或自定义算子,可能触发 CPU/GPU 回退、图切分或转换失败。I/O binding 可以减少主机与设备之间的复制,但需额外管理缓冲区生命周期和会话内存 [S14]。浏览器侧也出现 WebGPU 路径,例如 Transformers.js 的版本更新加入浏览器端模型能力;但浏览器兼容性、下载大小和显存仍须按目标环境实测 [S15]。

【C*】全球运行时生态正在收敛为“统一图表示 + 后端委派 + 设备能力发现 + 回退”的模式,而非一个单一 NPU API。图 2 概括了这一异构路径。其工程后果是,性能团队应把模型转换成功率、被加速图比例、回退算子、复制/同步、冷启动和稳态分别记录;只测 NPU kernel 的峰值不能代表应用的端到端表现 [S08][S12][S13][S14]。

图 2:端侧 AI 的异构部署与端云路由
图 2:端侧 AI 的异构部署与端云路由

图 2:端侧 AI 的异构部署与端云路由。来源:根据 QNN EP、LiteRT、ExecuTorch、ONNX Runtime、AICore 和 Windows ML 的公开接口综合绘制;虚线表示依设备能力、模型条件或策略发生的可选路径 [S04][S06][S08][S12][S13][S14]。

3.3 芯片指标必须回到模型与系统约束

NPU TOPS 是芯片吞吐能力的一个标称维度,不能直接推导 token/s、交互时延或电池体验。高通 AI Hub/QAIRT 与 QNN 为 Snapdragon 的模型部署提供后端,实际可用图仍受量化、静态 shape 和支持算子约束 [S08]。联发科将 NPU、NeuroPilot 和 LiteRT 作为手机与 IoT 的端侧 AI 软件组合,但其标称性能或芯片宣传数字应保留为厂商口径,不能跨平台直接比较 [S09]。Windows Copilot+ PC 的 40+ TOPS 定义同样只是准入类别,不是对任意模型端到端时延的承诺 [S06]。

嵌入式场景更能暴露资源边界。NVIDIA Jetson Orin Nano Super 开发套件公开规格为 67 INT8 TOPS、8GB LPDDR5、102GB/s 内存带宽和 7–25W 功耗范围 [S10]。NVIDIA 的边缘 LLM/VLM 部署指引将 8GB Orin Nano 主要指向约 4B 级模型,并明确模型大小还取决于量化、KV cache 与并发负载 [S11]。因此,模型“能加载”并不等于能以目标上下文、并发和热稳态运行。手机、PC 与机器人都要面对相同的分配问题:权重占用、激活、KV cache、预处理、显示/传感器与其他系统任务在有限内存和热预算中竞争。

指标可以说明什么不能单独说明什么必须联验的变量
NPU TOPS某精度/条件下的标称算力档位某 LLM 的 token/s、响应质量或续航精度、算子映射、内存带宽、频率、热限制
参数量权重规模和潜在表达容量的粗略线索端侧内存、首 token 时延、任务成功率量化、上下文、KV cache、系统开销
token/s特定模型与设置下的生成吞吐首次响应、长上下文、并发和温控后体验prompt 长度、batch、采样、温度、持续时长
离线能力不依赖实时网络的任务完成路径整个产品没有云端数据流模型下载、账号、地区、日志与回退策略

4. 国内发展、差距与机会

国内端侧 AI 的公开形态与全球趋势一致:手机厂商把小模型、量化、NPU 和系统智能体结合;模型公司通过开放权重和多种本地后端降低部署门槛;但面向知识、搜索、复杂推理和跨服务执行的能力依然常采用端云协同。公开资料的粒度不一,故本报告只陈述各厂商已披露的模型、设备或软件路径,不以机型名称推断全部算力、隐私策略或离线范围。

华为的 HarmonyOS 5 公开材料描述小艺接入盘古能力并采用端侧与云侧协同;功能还受 HOTA、联网、华为账号和地区等条件影响 [S16][S17]。昇腾软件栈资料将 MindIE SD 列为可面向手机和 IoT 等端侧设备的推理组件 [S18]。相对地,盘古 5.5 与昇腾 AI 云服务在公开页面的定位是行业模型和云算力,不能据此写成手机端模型已完全本地部署 [S17]。这一边界提醒团队,品牌层面的“AI”不是推断模型执行位置的充分证据。

OPPO 提供了较具体的端侧展示:其 2025 年 WAIC 材料称,3B 端侧模型在 Find X8s、Find N5 上演示峰值 200 token/s 和 128K 上下文,并将能力用于深度研究;2026 年又与联发科在天玑 9500/ColorOS 16 上演示端侧翻译、补光等能力 [S19][S20]。这些数据可作为该厂商的公开演示口径,却不能替代独立、跨机型的性能结论。vivo 公开蓝心模型矩阵包含 1B、3B、7B、13B 的端侧规格,X Fold6 公开了 AI 文件管理和会议助手等终端功能;后者页面未明确每项功能都由蓝心本地模型执行,因此不能强行归为纯端侧推理 [S21][S22]。

荣耀从 Magic6 的 70 亿参数端侧模型,发展到 MagicOS 9 的 30 亿参数模型及 YOYO 智能体,并在 2025 年资料中说明 Magic8/MagicPad3 Pro 通过第五代骁龙 8 至尊版和低比特端侧模型承载智能体能力 [S23][S24][S25]。小米澎湃 OS 的公开材料重点是人车家跨端协同,而国际 HyperAI 页列出的写作、转写、翻译和图像能力明确可能要求联网,并随地区、语言和机型变化,且包含 Google Gemini;这些材料不能直接等同于中国市场的纯本地模型方案 [S26][S27]。百度与荣耀合作材料则明确将 Magic 模型用于本地意图和敏感信息处理,而将文心用于云侧知识和生活服务,给出了端云分工的一个清晰实例 [S31]。

图 3:国内端侧 AI 的产品与生态分层
图 3:国内端侧 AI 的产品与生态分层

图 3:国内端侧 AI 的产品与生态分层。来源:依据华为、OPPO、vivo、荣耀、小米、联发科、Qwen、百度与腾讯公开材料归纳;表示公开能力的技术位置,不表示市场份额或厂商组织结构 [S16][S19][S21][S24][S26][S28][S29][S31][S33]。

4.1 中国模型、芯片与软件生态的可见连接点

联发科天玑 9500 的公开资料披露 NPU 990、3B LLM 与 1.58-bit BitNet 支持;其与 OPPO 的协作给出了芯片、系统与手机功能联动的可见案例 [S20][S28]。高通虽非中国厂商,但已通过荣耀等国产 OEM 进入本地终端生态;公开资料可以支持“低比特端侧模型与特定 Snapdragon 平台结合”的案例,却不能泛化为所有国产手机都具有相同路径 [S25]。因此,国内机会不只在设计 NPU,更在于把不同 SoC 的算子集、内存、驱动、模型编译与系统调度做成稳定的软件适配层。

Qwen3 开放 0.6B、1.7B、4B、8B 等 Dense 模型,官方资料列出 Ollama、LM Studio、MLX、llama.cpp、KTransformers 等本地工具链;其官方仓库还列出 MNN、面向 iOS/Android 的 ExecuTorch 等运行路径 [S29][S30]。这提供了将中国开源模型带到多种本地环境的基础,不等于这些后端已经获得每种手机的量产认证。腾讯公开的 HY-1.8B-2Bit 提供 GGUF INT2/BF16 和 Arm/SME2 推理路径,同时说明模型规模和监督微调流程仍有局限 [S33]。这类小模型与低比特工作说明端侧的关键不是单纯缩小参数,而是同时面对任务能力、格式、ISA、算子和内存系统的联合约束。

国内生态位置公开样本可直接确认的事实不应外推的内容
系统与端云协同HarmonyOS / 小艺公开说明端侧与云侧结合,且存在联网/账号/版本条件 [S16][S17]任意输入均在本地处理
手机端侧模型OPPO、vivo、荣耀公开了端侧模型、终端 AI 或低比特智能体样本 [S19][S21][S24][S25]跨厂商、跨机型速度排名
芯片与系统协作天玑 9500 + OPPO有 NPU/低比特支持与特定功能演示 [S20][S28]完整的硬件利用率或能耗优势
开放模型与本地运行Qwen3、腾讯 HY-1.8B-2Bit可通过多种本地后端和 Arm 路径部署 [S29][S30][S33]所有移动设备均可直接量产运行
端云分工荣耀—百度本地意图/敏感信息与云侧知识服务有明确分工 [S31]云端能力无数据边界或无网络依赖

4.2 机会与差距:从“端侧能力展示”走向工程化治理

【S】国内公开资料已显示模型小型化、低比特、手机系统智能体和跨设备协同在快速推进,但对第三方开发者而言,稳定 API、设备覆盖、模型版本治理、跨 SoC 后端行为和评测口径的公开程度仍不均衡 [S16][S19][S21][S24][S29]。这不是单一厂商的问题,而是端侧 AI 进入规模交付后的普遍工程难题。全球平台同样面对设备门槛与后端限制,只是 Apple、Android、Windows 已更明确地将部分模型服务、分发或 EP 抽象放入系统层 [S02][S04][S06][S14]。

【P】最有价值的投入是形成“模型—编译—后端—设备—体验”的可观测闭环:一方面,建立覆盖目标 SoC、系统版本、网络与温度条件的基准集;另一方面,记录模型转换、NPU 受理、回退算子、内存峰值、端云路由和任务质量。这样才能将厂商 demo 转化为可发布的能力,也能让终端、编译器、NPU 驱动、模型和产品团队围绕同一个事实集合协作。

能力成熟度对比矩阵

维度原型/演示可交付产品团队可交付平台负责人可交付端侧验收重点
模型选择在单机跑通小模型按任务、语言和精度选择模型/量化建立模型目录、版本、淘汰与风险策略质量、上下文、长尾与安全失败样本
后端部署导出一个格式或调用一个 SDK明确 NPU/GPU/CPU 的主路径和回退维护跨 SoC 的能力矩阵与编译发布链受理率、回退率、图切分、转换成功率
资源管理记录一次推理时间管理启动、预热、内存、温度和电量为多应用/多模型制定资源预算和准入首 token、P50/P99、峰值内存、热稳态
隐私与路由宣称“可离线”标注本地、云端、模型下载与日志边界制定数据分类、同意、审计和降级规则离线完成率、云端回退、敏感字段测试
体验治理完成一个功能 demo灰度、监控、故障回退和效果评估跨版本基准、SLO、质量门禁和生态策略可复现基线、用户任务成功率、回归定位

5. 关键机制深挖

5.1 模型与资源预算:参数量之外的内存、上下文和热设计

接口与实现依据。 Apple Foundation Models framework、Android AICore/ML Kit、LiteRT、ExecuTorch 与 ONNX Runtime 都是模型调用、转换或后端分配的接口;其实现最终要把权重、激活、KV cache、tokenizer、预处理和后端缓冲区放入目标设备的内存与功耗预算 [S02][S03][S04][S12][S13][S14]。Apple 对单会话 4,096 tokens 的公开限制,以及 NVIDIA 对 8GB Jetson Orin Nano 的约 4B 级模型指引,说明上下文和并发会与权重体积共同限定可运行模型 [S03][S11]。实现设计应先建立资源账本:模型格式和量化、prompt/输出长度、并发、KV cache、峰值工作集、首 token 与持续生成的热状态必须一并记录。

失效边界。 把“某设备 NPU TOPS 很高”或“单次能加载模型”视为可发布依据会失效。长 prompt 和多轮会话会增长 KV cache;流式生成会延长持续功耗;相机、显示、通信和后台任务会争用内存/带宽;低比特量化可能降低内存但暴露不支持算子或任务质量退化。设备的散热、充电状态、频率策略和系统版本也会使短测的 token/s 无法代表连续使用。尤其不能把厂商峰值演示与不同模型、不同序列长度或不同精度的独立结果横向对比。

验证条件。 对每个目标模型,应在固定设备、OS、固件、温度/电量条件下,分别测量加载、首 token、预热后生成、长上下文、并发和持续运行;同时记录峰值 RSS/显存、能耗或温升、输出质量和崩溃/降级情况。测试集至少要有典型、最长上下文、最坏输入和离线场景。若模型依赖端云协同,应把云端回退另列,不可混入“本地时延”。验证结果应能复现模型 hash、量化方式、tokenizer、prompt、采样参数和版本。

成本与权衡。 更高精度和更长上下文可能提高任务质量,却带来更大存储、延迟和热负担;更激进的量化可降低资源消耗,却增加校准、精度测试和后端适配成本;为了避免 OOM 预留内存会减少并发或可用功能。负责人应以具体用户任务的完成率、隐私等级和资源 SLO 决定模型档位,而不是将最大参数量当作唯一目标。

5.2 异构后端与图划分:让“加速”成为可解释的系统行为

接口与实现依据。 LiteRT 的 delegate、ONNX Runtime 的 EP、Windows ML 的后端选择和 QNN EP 都将模型图或算子交给 CPU、GPU、NPU 等不同执行单元 [S06][S08][S12][S14]。以 QNN 为例,Android/Windows Snapdragon 的 HTP 路径要求量化且不支持动态 input shape,GPU 路径的精度范围也不同 [S08]。实现上,运行时需要解析模型、编译或缓存后端产物、切分不受支持的节点、管理 host/device 缓冲区,并在后端不可用或转换失败时选择回退路径。I/O binding 可减少复制,但意味着应用要正确管理缓冲区和会话生命周期 [S14]。

失效边界。 “模型已启用 NPU”不等于整张图都在 NPU 上执行。动态 shape、自定义算子、量化不匹配、布局转换、版本差异或驱动缺陷都可能使图被切分;频繁的 CPU/NPU/GPU 往返可能让端到端时延劣于纯 CPU 路径。只读取后端初始化成功日志、只测单算子或忽略 fallback 都无法说明真实加速。不同芯片上同名 NPU 的算子、精度和编译器支持也不应假定一致。

验证条件。 对每次模型/运行时升级,保存后端分配报告、受理图比例、未受理算子、复制/同步时间、缓存命中、加载时间与最终端到端指标;对动态序列、最大输入和高并发分别测试。测试还必须比较主路径、明确禁用加速器的基线以及强制回退路径,并校验各路径的输出质量/数值误差。若系统会自动选择 EP,应记录实际选中的后端而非只写配置意图。这样才能将性能退化归因到模型、编译、驱动、内存或调度层。

成本与权衡。 支持更多后端会扩大模型转换、精度回归、驱动兼容与 CI 设备池成本;缓存编译产物可缩短启动,却增加磁盘占用和失效策略复杂度;固定 shape 有助于 NPU 编译,但会损害输入弹性。平台团队需要维护一份由真实工作负载驱动的后端能力矩阵,并在“通用性、性能、可维护性和精度”之间明确取舍。

5.3 端云协同与隐私:执行位置必须是可验证的产品契约

接口与实现依据。 Apple Intelligence 公开区分设备端与 Private Cloud Compute;Android AICore 说明本地提示处理、无直接互联网访问以及输入/输出不留存;荣耀—百度合作公开说明本地意图/敏感信息和云侧知识服务的分工 [S01][S04][S31]。这些资料表明,端侧 AI 的实现不仅是模型选择,还是路由、权限、账号、网络、缓存、下载和日志策略的组合。产品接口需要能声明任务是否可离线、哪些字段可上云、云端失败如何降级、模型如何更新,以及用户如何知情和控制。

失效边界。 “支持离线”不等于首次使用不需要下载、账户或地区资格,也不等于全部输入不会被发送到服务端。小米国际 HyperAI 公开列出联网、地区、语言和机型条件;HarmonyOS 小艺相关能力也存在系统更新、联网和账号条件 [S16][S17][S26]。如果产品没有逐任务记录实际执行位置、网络请求和回退原因,隐私声明无法被工程验证。把云侧检索、工具调用、同步日志或错误遥测遗漏在数据流图之外,是常见的失败边界。

验证条件。 发布前应建立数据流清单:输入字段、模型下载、端侧缓存、云侧调用、日志、账号/地区依赖和保留期限都需标注。对断网、弱网、拒绝权限、模型未下载、设备不支持、云端超时和内容安全拒绝分别做测试,确认用户可见行为和数据边界符合声明。可使用网络拦截、系统日志审计、代理测试和自动化用例,验证“声称本地”的任务不会产生未声明的上行请求。端云路由指标应区分正常云调用、可接受回退和异常泄露风险。

成本与权衡。 更严格的本地优先会限制模型规模、知识时效和复杂推理能力;更多云端回退会改善能力覆盖,却增加网络时延、服务成本、合规审查和用户信任风险;关闭遥测会降低诊断能力。技术负责人应把隐私、可靠性与成本作为同一个路由优化问题,并将执行位置、原因和可解释性纳入验收,而不是在功能上线后再补治理。

6. 演进方向与情景

全球与国内样本共同说明,2026 年端侧 AI 的分水岭并不是“设备能否跑 LLM”,而是模型服务能否成为稳定的平台能力。Apple、Android 和 Windows 正在将模型访问或硬件选择系统化;LiteRT、ExecuTorch、ONNX Runtime 等运行时将模型跨后端部署模块化;中国终端厂商把轻量模型、低比特和智能体嵌入手机功能 [S02][S04][S06][S12][S13][S14][S19][S24]。下一阶段的技术难题会更偏向版本治理、体验 SLO、数据边界和生态兼容,而不只是压缩一次模型。

图 3 已展示国内生态的分层关系:开源模型与设备模型不必竞争,也可以通过统一格式、编译工具和系统服务形成互补。比如 Qwen3 的本地后端路径降低了原型门槛,系统服务则能处理模型下载、权限与跨应用资源管理 [S04][S29][S30]。但这种互补的前提是准确披露设备支持、模型版本、执行位置与回退;否则终端 AI 会在机型碎片、内存争用和用户预期差异中失去可信度。

情景触发条件可能变化需要提前建设的能力可信度
OS 模型服务扩张更多系统提供小模型与开发者 API应用从自带模型转向能力发现与权限调用模型能力协商、版本兼容、离线降级 [S02][S04]【S】
低比特/小模型成为主流产品档内存、散热与成本持续约束手机和 PC量化、任务专用模型和混合路由增加质量评测、量化校准、KV cache 预算 [S03][S25][S28][S33]【S】
多后端分化加深NPU 算子集、驱动和编译器迭代不同步同一模型在设备间出现不同切分/回退capability matrix、图级 tracing、设备 CI [S08][S12][S13][S14]【C*】
端云数据治理成为准入项智能体接入个人数据与外部工具“本地/云端”需细化到字段和任务数据流审计、策略引擎、可解释回退 [S01][S04][S31]【S】
嵌入式/机器人扩大采用视觉语言与自主任务要求低时延边缘设备更强调持续功耗与可靠性资源预算、传感器管线、热稳态与离线测试 [S10][S11]【S】

6.1 对研发组织的含义

端侧 AI 团队不宜按“模型组、系统组、芯片组”彼此孤立地验收。模型组可交付权重和质量基线,编译/运行时组可交付目标后端的受理与性能,OS/安全组可交付权限、分发和数据边界,产品组则要定义离线、弱网、低电量和不支持设备上的用户预期。共同的工作对象应是任务 workload:输入分布、上下文、设备矩阵、执行位置、质量指标、时延、内存、能耗、错误率和回退率。这样才能识别某项收益是模型、后端、系统版本还是路由策略带来的。

6.2 对个人能力的含义

从系统软件、性能工程或 AI 推理走向端侧 AI 负责人,核心不是掌握某一品牌 NPU 的命令,而是具备四个闭环能力:将用户任务形式化为可测 workload;阅读模型图、量化和运行时日志,解释实际后端路径;把内存、KV cache、温度、时延和质量作为联合约束;将本地/云端执行位置转化为可测试的隐私与可靠性契约。具备这四点的人,才能在模型、OS、编译器、驱动和产品团队之间提供可验证的决策输入。

7. 建议与验收

7.1 项目启动时先写“端侧工作负载合同”

每个功能在选择模型前,应定义任务目标、允许输入、语言/图像/语音分布、最大上下文、响应时限、离线要求、允许的云端能力、隐私级别、目标设备、最低内存与能耗预算。合同还应包含正确性/质量判定和不支持设备的降级文案。这样做可以将 Apple/Android 的设备可用性、QNN 的量化/shape 限制、Windows 的硬件门槛等外部条件变成产品可验证条件,而不是上线后的兼容事故 [S03][S04][S06][S08]。

第二步是把观测嵌入运行时:记录模型与量化版本、实际 EP/delegate、加速图比例、首 token、端到端时延、峰值内存、温度/功耗代理指标、执行位置、回退原因与任务质量。任何“性能提升”都应同时保存基线、设备、OS/驱动、输入和原始 trace/日志。第三步才是优化模型、提示、量化、图划分或缓存。该顺序可防止把一个特定机型上的演示结果误认为平台能力。

主张—证据矩阵

主张直接证据反例/边界结论等级
端侧 AI 正在系统平台化Apple Foundation Models、Android AICore、Windows ML/Copilot+ PC 均提供系统层能力 [S02][S04][S06]不同设备、地区和 OS 版本的能力并不一致【C*】
端侧模型资源受上下文、内存和热条件共同约束Apple 4,096-token 限制、Jetson 8GB 指引、Windows 存储门槛 [S03][S07][S11]具体上限随模型、设备、量化和负载变化【C*】
后端选择与回退会改变端到端体验QNN 的量化/动态 shape 限制与 ORT EP/I/O binding 机制 [S08][S14]不同运行时和驱动的具体行为需实测【C】
国内终端正将端侧模型与智能体嵌入产品OPPO、vivo、荣耀公开了端侧模型或终端能力 [S19][S21][S24][S25]演示或单机指标不能推出全市场排名【C】
国内主流形态仍以端云协同为主HarmonyOS、小米条件说明、荣耀—百度分工公开可见 [S16][S17][S26][S31]个别任务可完全离线;不能据此判断所有数据流【S】

7.2 团队机制建议

  1. 建立 设备能力矩阵:按 SoC、NPU 后端、RAM、OS、地区和模型版本记录支持任务、量化格式、最大上下文、主/回退后端与已知问题。
  2. 建立 端到端性能协议:冷启动、首 token、预热、稳态、长上下文、并发、低电量和热稳态必须分开测试;严禁只报单次 token/s。
  3. 建立 执行位置审计:每项任务在产品、日志与测试中标记本地、云端、模型下载和回退,敏感字段的网络路径要可复核。
  4. 建立 模型发布门禁:将质量、格式转换、后端受理率、峰值内存、能耗、崩溃率与回退率放入 CI/灰度指标,模型或驱动升级必须可回滚。
  5. 建立 跨层评审:当瓶颈来自算子支持、内存、温度或隐私路由时,由模型、编译器/运行时、OS/驱动和产品共同确认收益、风险与 owner。

建议—验收矩阵

建议90 天可交付物验收条件验证手段优先级
固化一个端侧工作负载合同输入集、质量 rubric、设备/资源/隐私 SLO他人可在目标设备复跑且明确离线/云端边界版本化数据集、配置和自动化脚本P0
建立后端可观测性EP/delegate、图切分、回退、复制与时延日志可定位一次真实回退或性能退化ORT/LiteRT/QNN 日志与端到端 traceP0
完成资源稳态验证长上下文、持续生成、温控、内存报告不超峰值预算,质量和响应 SLO 达标固定设备、热循环、多次运行P0
完成端云数据流审计字段清单、网络清单、失败策略断网/拒绝权限/云超时行为符合声明网络拦截、自动化测试、日志审查P0
构建跨设备发布门禁设备池、阈值、回滚与仪表盘模型/驱动回归可自动阻断和定位CI、灰度对照与产物归档P1

8. 不确定性与研究限制

  1. 本报告不做市场份额、出货量、融资、招聘数量或“谁领先”的定量排名;公开资料不足以支持此类结论。
  2. 厂商公开的 TOPS、token/s、上下文或功能演示可能采用不同模型、精度、序列长度、温度、网络和测试方法,故只作为该厂商的说明性材料,不用于跨设备性能对比。
  3. OS/API 文档说明某项能力可如何被调用,不证明所有应用、地区或设备都可用;Apple、Android、Windows 的设备、地区、下载、NPU/EP 条件应以发布时版本重新核验 [S03][S04][S06][S07]。
  4. 中国终端厂商公开材料常聚焦产品能力而非完整的数据流、模型运行位置、芯片规格或第三方开发 API;本文对未披露细节保持【?】而非推断。
  5. 开源模型和本地后端能支持原型,不等于已针对每个移动 SoC 做量产认证;模型转换、量化质量、后端算子覆盖、驱动稳定性与许可条件需在实际项目中单独验证 [S08][S13][S14][S29][S30]。
  6. 本文的端云隐私讨论基于公开架构或条件说明,不替代安全审计、数据保护影响评估、渗透测试或法律合规意见。

参考来源

ID来源类型本文使用范围
[S01]Apple:Introducing Apple Intelligence for iPhone, iPad, and MacApple 官方发布,2024-06设备端与 Private Cloud Compute 架构
[S02]Apple:Foundation Models frameworkApple 官方发布,2025-06系统端侧模型框架
[S03]Apple TN3193:Managing the on-device foundation model’s context windowApple 开发者文档上下文、可用性与任务限制
[S04]Android Developers:Gemini NanoGoogle 官方开发者文档AICore、本地处理、隐私与 API
[S05]Android Developers Blog:Gemma 4 in AICore developer previewGoogle 官方博客,2026-04设备能力与预览限制
[S06]Microsoft:Introducing Copilot+ PCsMicrosoft 官方发布,2024-05Copilot+ PC 与 NPU 门槛
[S07]Microsoft Learn:Manage RecallMicrosoft 官方文档Recall 本地化、存储和硬件条件
[S08]ONNX Runtime:QNN Execution ProviderONNX Runtime 官方文档Android/Windows QNN 部署限制
[S09]MediaTek:NPUs, NeuroPilot and LiteRTMediaTek 官方博客NPU/NeuroPilot/LiteRT 生态
[S10]NVIDIA:Jetson Orin Nano Super Developer KitNVIDIA 官方产品页嵌入式设备规格与功耗
[S11]NVIDIA:Getting started with edge AI on JetsonNVIDIA 官方技术博客边缘模型大小、量化与 KV cache 约束
[S12]Google:LiteRTGoogle 官方开发者文档跨平台推理、量化与委派
[S13]PyTorch:Introducing ExecuTorch 1.0PyTorch 官方博客,2025-10PyTorch 端侧部署与后端状态
[S14]ONNX Runtime:Execution ProvidersONNX Runtime 官方文档EP、性能控制与后端抽象
[S15]Hugging Face:Transformers.js v3Hugging Face 官方博客浏览器/WebGPU 路径
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[S28]MediaTek:Dimensity 9500MediaTek 官方产品页NPU 990、LLM/BitNet 支持
[S29]Qwen:Qwen3 发布Qwen 官方博客开放模型家族与小模型
[S30]Qwen3 官方仓库Qwen 上游项目本地推理后端与移动路径
[S31]荣耀—百度端云协同荣耀官方发布本地意图/敏感信息与云侧知识分工
[S32]百度:文心 5.1 发布百度官方博客文心公开服务入口边界
[S33]腾讯:HY-1.8B-2Bit 端侧模型腾讯云开发者发布GGUF、INT2 与 Arm/SME2 推理路径

附录:研究方法

A. 证据采集规则

  1. 优先采用模型、操作系统、芯片、运行时或终端厂商的官方页面和上游项目文档;不以二手转载、聚合跑分或社交媒体截图支持技术事实。
  2. 对“本地”“离线”“隐私”“端云协同”等词,分开核对执行位置、联网、模型下载、账号、日志和回退条件;未披露时保留【?】。
  3. 对 TOPS、token/s、参数量、上下文和功耗,记录原始厂商条件,仅用于说明该来源中的能力/约束,不进行跨来源归一化排名。
  4. 页面会随产品版本更新;实际立项和发布前应重新访问对应官方文档,并在目标硬件上完成回归测试。

B. 建议的最小实验记录

类别必填记录
设备环境设备型号、SoC、RAM、OS/固件/驱动、充电和温度状态
模型模型 hash、量化、tokenizer、上下文、解码与采样参数
后端转换器版本、EP/delegate、受理图比例、回退算子、缓存状态
负载输入集版本、prompt/媒体长度、并发、冷/热态、网络条件
指标任务质量、加载、首 token、端到端 P50/P99、吞吐、内存、能耗/温升、失败与回退
隐私输入字段、上云条件、模型下载、日志/缓存、用户授权和保留策略

C. 图表说明

图 1 至图 3 为基于公开系统/运行时接口和厂商披露信息绘制的结构图,不包含市场份额、性能排名或未公开内部实现;其用途是帮助团队建立可验证的端侧 AI 交付和治理边界。