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    麒麟980全面突破的背后:拒絕千篇一律,只做萬里挑一

    智能手機的發(fā)展,離不開手機芯片的推動,它就是手機的發(fā)動機。8月31日,德國柏林,麒麟980亮相,創(chuàng)下6項世界第一,成為2018消費電子展(IFA)的寵兒。9月5日,麒麟980在上海召開以“知·芯”為主題的媒體溝通會,讓人對這款芯片有了更深刻的認知。這是一款全面領先的人工智能手機芯片,其在性能、能效、AI以及通信能力等方面,都有了新的飛躍。

    事實上,無論是高通還是蘋果,芯片發(fā)展到今天,都面臨創(chuàng)新難題。這就跟智能手機一樣,達到一定程度,再往上創(chuàng)新,就變得十分艱難——今天手機同質(zhì)化嚴重,尤其是安卓平臺,表現(xiàn)得尤為明顯。讓人好奇的是,麒麟芯片是怎么去不斷創(chuàng)新的?7nm制程工藝的突破,背后又有什么故事?

    艱難的創(chuàng)新之路

    從被人質(zhì)疑,到被大家廣泛認同,麒麟處理器這幾年的進步,有目共睹,也引發(fā)了人們的好奇與猜想。在“知·芯”媒體溝通會前夕,華為Fellow艾偉接受了筆者的專訪,道出了其中一些鮮為人知的秘密。

    《孫子兵法》云:“求其上,得其中;求其中,得其下;求其下,必敗?!摈梓胩幚砥髂懿饺腠敿壱苿有酒辛校c華為這些年的壓強式投入及高標準要求,有很大的關系。每一代麒麟芯片在立項時,都對自己很苛刻,沒有重大的創(chuàng)新就不要上,就不要投資了,華為不斷給自己制造壓力,推動麒麟處理器不斷前行。“好看的皮囊千篇一律,有趣的靈魂萬里挑一”,在艾偉看來,跟別人差不多的產(chǎn)品,是沒有意義的,華為必須追求新的能力,標新立異,真正做到與眾不同。

    提及全球第一個7nm手機Soc芯片的工藝難度,艾偉說,摩爾定律早幾年就被唱衰過,被認為走不下去了。事實上,的確也是越來越難,要把集成度做高,底層就要做很薄,而且還要防止漏電,做得很牢固,可謂難上加難,需要有很多創(chuàng)新。當然,最大的難度是在這個時間點上,將這款芯片量產(chǎn)出來。

    對華為來說,相比麒麟980的工藝難度,更難的是量產(chǎn)。“三年前我們決定用7nm時,不是說做得出、做不出的問題,而是在今天這個點能不能量產(chǎn)、支持手機上市?!卑瑐フJ為,“拿一款7nm芯片給大家看并不難,如果不能量產(chǎn),那就是重大事故?!睘榱隧樌瞥鲂酒?,實現(xiàn)商用,華為跟合作伙伴做了大量的工作,承受了巨大的壓力,從關鍵規(guī)格的定義,到早期驗證電路,再到系統(tǒng)投片等等,華為不斷優(yōu)化,逐一解決可靠性問題。這條創(chuàng)新之路,充滿挑戰(zhàn),也十分艱辛。

    華為堅持重金投入做麒麟處理器,其中的一個原因,是為了讓自己的產(chǎn)品,具備差異化能力,帶給消費者個性化的體驗?!跋M者給了我們一條差異化之路,麒麟處理器不能掉鏈子,要把這條路走下去,不能辜負消費者的期望?!卑瑐フJ為,是消費者的期望,給了華為創(chuàng)新的動力與能量。

    更快更強,全面突破

    更快、更強,是用戶對手機的基本要求,對手機芯片來說,必須不斷突破性能極限,才能滿足他們的需求。麒麟980走在移動芯片的前列,是全球首款商用7nm制程工藝的手機芯片,運算性能大幅提升。

    麒麟980實現(xiàn)了基于Cortex-A76的定制開發(fā),較上一代處理器能效提升58%,性能提升75%,可滿足用戶對手機更快、更持久的體驗需求。并且,麒麟980首次內(nèi)置商用的Mali-G76 GPU,性能提升了46%,能效提升了178%。

    魚與熊掌不可兼得,很多用戶都有這種感覺,一些采用業(yè)界領先處理器的的手機,性能倒不錯,但弊端同樣明顯,比如機器發(fā)熱嚴重,電池不耐用。經(jīng)常有用戶吐槽,某品牌的機器,經(jīng)常一天兩充,體驗大打折扣。

    華為重視用戶體驗,主張實現(xiàn)高性能與長續(xù)航的平衡。為了實現(xiàn)這一突破,帶給用戶更好的體驗,麒麟980創(chuàng)造性地采用靈活適配的2+2+4核解決方案,從而兼具高性能與長續(xù)航。具體而言,其采用智能調(diào)度機制,通過2個高性能大核、2個高能效大核以及4個高能效小核的全新能效架構(gòu),前兩者基于Cortex-A76開發(fā),后者基于Cortex-A55開發(fā),可以滿足用戶不同場景下的體驗需求。

    通常,芯片企業(yè)采用大核、小核的組合設計,麒麟980另辟蹊徑,采用三個檔位的能效架構(gòu)設計,這種先進的梯度多核架構(gòu),打破了傳統(tǒng)能效的藩籬,CPU可在更豐富的場景下(重載、中載、輕載)靈活適配,精準調(diào)度,按需分配,發(fā)短信,打電話,看視頻,打游戲……不同的場景,啟用不同的能耗,讓續(xù)航更持久。

    今天,消費者追求手機性能的全面領先,而不是個別參數(shù)的領先,這也對芯片企業(yè)提出了更高的要求。麒麟980帶來了性能的全面提升,除了上述提及的,它在圖像處理方面有了較大的突破,其采用全新升級的第四代自研ISP(圖像信號處理器),像素吞吐率提升了46%,降噪與色彩還原能力大幅提升。它還采用了全球最快的手機WiFi芯片,能帶給用戶高速的WiFi聯(lián)接體驗。

    在備受關注的人工智能方面,麒麟980率先在手機芯片上集成雙核NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡單元),極大提高了AI算力,可支持更豐富的AI應用場景,引領手機全面進入智慧時代。在雙NPU的加持下,麒麟980每分鐘可識別4500張圖像,較上一代處理器提升120%。

    “麒麟980究竟好不好,我們說了不管用,還是讓消費者去評說!”盡管這是一款全面領先的移動芯片,但艾偉十分低調(diào)。在他看來,創(chuàng)新,不是喊口號,而是要落到實處。比如華為手機的拍照能力,是實實在在看得見的。華為P20系列,已被公認為全球最出色的拍照手機,在國外專業(yè)影像機構(gòu)DxOMark的評比中,華為P20 Pro的拍照得分為109分,領先三星S9+高達10分,這是一個巨大的優(yōu)勢。麒麟980需要在10月份上市的華為Mate20系列產(chǎn)品中,接受消費者的檢驗。

    多年的厚積薄發(fā)

    這次,業(yè)界對麒麟980全球首商用7nm制造工藝很感興趣。因為,對手機芯片來說,工藝制程直接影響到性能和功耗。當前,業(yè)界普遍采用10nm制程工藝,而7nm制造工藝與10nm工藝相比,性能提升20%,能效提升40%,晶體管密度提升到1.6倍,帶來的變化是性能與能效的雙重提升。

    臺上一分鐘,臺下十年功。麒麟980芯片的誕生,是多年厚積薄發(fā)的結(jié)果。華為芯片從2004年成立,到今年已進入第15個年頭,期間不斷投入。麒麟980面世后,有媒體說,華為在這款芯片上,投入了20億人民幣。艾偉坦言,遠不止這個數(shù)字。

    7nm工藝,華為從2015年就開始立項,進行工藝研究;2016年,為其制定特殊基礎單元,構(gòu)建高可靠性IP;2017年進行SoC工程化驗證;到今年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。工藝難度突破的背后,是華為對麒麟980超過3年時間的研究與開發(fā),大量的半導體設計與工藝專家參與其中,反復驗證。對于外界關心的華為在這顆芯片上投入了多少研發(fā)人員及研發(fā)資金,艾偉并不愿多談,“我們不想給同行壓力?!?/p>

    在艾偉看來,7nm不只是技術(shù)困難,關鍵的是商業(yè)回報,隨著投資越來越大,相應地需要更大的市場份額支撐,不然就無法收回成本。這里面,就有一本經(jīng)濟賬,涉及投資回報率的問題。但現(xiàn)在又陷入了一個駁論,隨著智能手機趨于飽和,整體銷量不僅沒有增加,反而下滑了。

    從國內(nèi)來看,智能手機銷量大幅衰退,中國信息通信研究院的數(shù)據(jù)顯示,上半年國內(nèi)手機總出貨量為1.96億部,同比下滑17.8%;而從全球來看,智能手機市場也是負增長。幸運的是,華為手機保持了較快的增速。今年上半年,華為手機全球銷量超過9500萬部,全年銷量有望實現(xiàn)2億部。華為手機強勁的市場表現(xiàn),反過來也增強了麒麟處理器的信心,有更多的人力、財力用于研發(fā),形成一個正向循環(huán)。文/徐上峰

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    2018-09-08
    麒麟980全面突破的背后:拒絕千篇一律,只做萬里挑一
    原標題:麒麟980全面突破的背后:拒絕千篇一律,只做萬里挑一智能手機的發(fā)展,離不開手機芯片的推動,它就是手機的發(fā)動機。

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