逄丹
5天前,德國柏林IFA展,華為消費者業務CEO余承東帶來了華為新一代人工智能手機芯片麒麟980,亮出多個“首款”標簽,諸如全球首發7nm制程手機芯片、全球首款Cortex-A76 Based CPU和全球首款雙核NPU等等。
這一只給“自家用”的麒麟芯片,一經發布,便引起重磅關注。5天后,華為在上海舉辦媒體溝通會,進一步闡釋了麒麟980的強悍性能和其背后的故事。
“麒麟980是當前用戶能夠買到的最高性能處理器。”面對著下周即將發布的蘋果A12處理器以及三個月后的高通驍龍855,華為Fellow艾偉對麒麟980的定義坦誠和率真。
那么,這款自帶多個第一光環的芯片,是如何誕生的呢?
丟掉了5000多塊電路板
從2015年開始,華為著手進行7nm工藝研究,2016年實現了定制特殊基礎單元,構建高可靠性IP,2017年開始SoC工程化驗證,2018年,麒麟980正式面世并大規模量產。
艾偉講道,麒麟980的誕生歷經了36個月的研究與開發,1000余名半導體設計與工藝專家參與其中,經歷了兩次大版本的迭代,扔掉了5000余塊工程驗證開發板。
他進一步闡釋道,2017年,開始SoC工程化驗證工作后,不管是工藝的變化還是各種功能元件的加入,麒麟980只有一次修改的機會,這次機會必須把所有的問題解決掉。
“很多人問我,在這個過程中遇到的最大挑戰是什么?”艾偉表示,“最大的挑戰不是一個挑戰,可能是1000個挑戰。更是三年前我們定義了量產計劃,今天能否實現?能否向用戶交代?”哪怕只有一個技術不成熟,要等到年底量產都是大問題。
艾偉透露,為了7nm制程,華為研發投資遠遠超過了3億美元。
遵循摩爾定律,守住原有尺寸
雖然摩爾定律沒有失效,但不容忽視的事實是,在相同尺寸的電路板上集成更多數量的晶體管變得越來越困難。
艾偉講道,克服重重挑戰,麒麟980在集成了69億個晶體管的基礎上,守住了原有芯片尺寸,僅相當于1分錢硬幣大小。“這是一件很難的事情。”艾偉說。
在這一分錢硬幣大小的SoC上,華為沒有壓縮電池芯片的空間,還給攝像頭芯片留出了更大的空間。同時還放進去了首款基于Cortex-A76開發的CPU內核。
華為披露,在不到1平方厘米面積內集成69億晶體管,放入更強勁的CPU、GPU、DDR、更智慧的NPU、更領先ISP、更快速的Modem。
多個第一帶來了哪些性能進階?
制程方面,麒麟980全球首商用TSMC 7nm制造工藝。與10nm工藝相比,7nm工藝性能提升20%,能效提升40%,晶體管密度提升了1.6倍。
CPU方面,麒麟980在全球首次實現基于Cortex-A76的開發商用,與上一代相比單核性能提升75%,能效提升58%。根據華為披露的數據,和高通驍龍845對比,麒麟980的性能是前者的1.37倍,能效是前者的1.32倍。
GPU方面,麒麟980在業內首商用Mali-G76 GPU,與上一代相比性能提升46%,能效提升178%。
2017年,麒麟970的發布開創了端側人工智能的行業先河,激發端側AI的應用潛能,開啟智慧手機元年。這一次,麒麟980首次引入雙核NPU,實現業界最高端側AI算力,將支持更加豐富的AI應用場景,引領手機全面進入智慧時代。
據了解,在雙核NPU的加持下,人臉識別、物體識別、物體檢測、圖像分割、智能翻譯等AI場景,具備更佳的實時性。麒麟980實現每分鐘圖像識別4500張,識別速度相比上一代提升120%。
通信能力一直是麒麟芯片的看家本領,也是華為最擅長的技能。麒麟980在全球率先支持LTE Cat.21,支持業界最快的下行1.4Gbps速率。
還有一個第一的標簽是,麒麟980可以支持全球最快的LPDDR4X顆粒,主頻最高可達2133MHz,比業界同期水平快14%。和驍龍845相比,帶寬提升20%,延遲降低22%。
具體到微信、新浪微博、手機淘寶、京東、手機百度、高德地圖、QQ瀏覽器、愛奇藝、美團、王者榮耀等用戶高頻率打開的應用,麒麟980的啟動時間要比驍龍845平均縮短28%。
值得一提的是,麒麟980首次創新設計Kirin CPU子系統TM及Flex-Scheduling智能調度機制,帶來強勁性能的同時,實現最優能效。基于這一設計,從游戲實際體驗對比來看,對比驍龍845,麒麟980平均幀率高22%,平均每幀能耗低32%。
5G Ready:麒麟980+巴龍5000
自今年6月,首個完整的真正的3GPP R15 5G標準終結后,所有的終端、芯片廠商已經在快馬加鞭,布局5G手機以及5G手機芯片。
華為宣布,將在明年上半年正式推出支持5G的麒麟芯片,并推出5G手機。艾偉表示,麒麟980支持5G Ready,同時與5G基帶芯片Balong 5000相結合,提供5G手機解決方案。
艾偉表示,5G手機的推出還需要一個過程。在這之前,運營商需要進行基站設備、儀器儀表設備和終端設備之間的互通操作測試,然后進行友好用戶的商用,最后才是規模的商用。
據悉,麒麟980將在華為Mate20系列手機上首次搭載,這一全新旗艦手機將于10月16日全球發布。