四、用来干啥：Face ID背后的结构光学技术
既然是“人工智能芯片”，当然是用来做人工智能——人脸识别、图像识别、面部表情追踪、语音识别、NLP、SLAM等等。
而A11的神经网络引擎第一个重要的应用就是iPhone X的刷脸解锁——Face ID。
虽然刷脸解锁并不是什么石破天惊的新技术，但是苹果的Face ID解锁跟普通的基于RGB图像的人脸识别解锁不同。寒武纪架构研发总监刘少礼博士说：
“我们这次对苹果A11的AI引擎了解不多，特别是功耗、实测性能等方面苹果发布会基本没有提。个人觉得iPhone X这次最大的亮点是距离传感器，用来支持3D的Face ID，这个功能在业内还是引起了不小震动，后续会给予这功能开发出不少有趣的应用。通过结构光发射器和红外摄像头配合，可以捕捉人脸的深度信息，比之前用2D图像作人脸识别进步了很多。”
根据原理和硬件实现方式的不同，行业内所采用的3D机器视觉主要有三种：结构光、TOF 时间光、双目立体成像。
三种主流的 3D 视觉方案代表性产品
双目立体成像方案软件算法复杂，技术还不成熟；结构光方案技术成熟，功耗低，平面信息分辨率高，但是容易受光照影响，识别距离近；TOF 方案抗干扰性好，识别距离远，但是平面分辨率低，功耗较大。
综合来看，结构光方案更加适合消费电子产品前置近距离摄像，可应用于人脸识别 、手势识别等方面，TOF方案更加适合消费电子产品后置远距离摄像，可应用于 AR、体感交互等方面。
iPhone X的Face ID采用了人工智能加持的结构光方案：数据采集由该机正面上方的景深感知摄像机（即“刘海儿”，TrueDepth Camera System）完成，其红外线发射器可以发射3万个侦测点，利用神经引擎（Neural Engine）将反射回来的数据与储存在A11芯片隔区内的数据进行对比，实现用户面部的3D读取与处理。通过神经网络训练的加持，Face ID失误率仅为百万分之一，远小于Touch ID的五万分之一。
与此同时，iPhone X还具备眼球追踪功能，在你面对屏幕，但是眼睛没有看着它的时候，也是不会解锁的。所以，这样的人脸解锁是照片骗不了的。
而且，苹果的软件工程高级副总裁Craig Federighi曾表示，“我们不会在用户注册Face ID时收集数据，它会保留在你的设备上，不会被发送到云端进行训练。” 符合苹果一贯的“用户隐私为上”理念。
最为神奇的是，用户面容适应（化妆、佩戴眼镜、长胡子、随着年龄增长而变容改变等）过程需要用到的深度学习训练也是在本地完成的。深度学习分为训练（Training）和推理/应用（Inference）两部分，训练阶段所需的计算量比应用阶段的要大上许多。
另一方面，计算与训练的本地化也有助于让Siri变得更加智能。毕竟有不少人认为由于苹果对用户的隐私过于重视，导致Siri发展较慢，竞争对手们后来居上。
此外，在A11的加成下，iPhone X前头“刘海儿”实现的脸部追踪技术还可以用于个人定制化表情Animoji（能捕捉并分析 50 多种不同的肌肉运动）、AR滤镜等，新的互动的方式有望提高用户的参与度和粘性，提高AR社交平台的经济价值。而3D视觉所提供的景深信息和建模能力是现有普通摄像头无法比拟的。
而iPhone X还搭载了全新陀螺仪和加速计，刷新率达到60 fps，可以实现准确的动作追踪以及很好的渲染效果。在发布会上，苹果全球市场营销高级副总裁Phil Schiller是这么说的：“这是第一款真正为AR打造的智能手机。”
