華為發(fā)布麒麟980，刷新六項(xiàng)世界紀(jì)錄！

當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月31日下午2點(diǎn)，北京時(shí)間晚上8點(diǎn)，華為在德國(guó)舉行的柏林電子消費(fèi)展上召開(kāi)新品發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布了華為最新一代的旗艦處理器——麒麟980。

余承東表示，華為從2015年就開(kāi)始了7nm的麒麟980的研發(fā)，經(jīng)過(guò)36個(gè)月，1000位以上的高級(jí)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和工藝專家參與了研發(fā)，經(jīng)歷了5000次以上的工程驗(yàn)證，麒麟980才得以完成。由于7nm芯片制造的難度巨大，因此麒麟980的研發(fā)費(fèi)用也達(dá)到了數(shù)億美元。

正因?yàn)槿绱耍鄬?duì)于前一代的麒麟970來(lái)說(shuō)，麒麟980可謂是全面升級(jí)，并且一口氣拿下了六個(gè)世界第一。

全球首款7nm手機(jī)SoC

作為全球首款基于臺(tái)積電7nm工藝的手機(jī)SoC，先進(jìn)的制程工藝也直接為華為麒麟980帶來(lái)了巨大的提升。

據(jù)華為介紹，得益于臺(tái)積電7nm工藝的加持，新一代的麒麟980的性能提升了20%，功耗降低了40%，晶體管密度提升了1.6倍。麒麟980的晶體管數(shù)量達(dá)到了69億個(gè)（麒麟970為55億個(gè)晶體管）。

不過(guò)，根據(jù)之前臺(tái)積電官方公布的數(shù)據(jù)顯示，其最新的7nm工藝與之前10nm工藝相比，可以實(shí)現(xiàn)性能提升20％或者功耗降低40％，芯片密度是10nm的1.6倍?？磥?lái)華為這里是直接引用了臺(tái)積電的數(shù)據(jù)，不過(guò)需要注意的是，臺(tái)積電描述的是可以實(shí)現(xiàn)“性能提升20％或者功耗降低40％”，注意這里是“或”，所以華為只能是選擇提升性能或者降低功耗。

全球首款基于Cortex-A76 CPU內(nèi)核的SoC

Cortex-A76是Arm在今年6月發(fā)布的一款具有移動(dòng)效率的“筆記本級(jí)”性能內(nèi)核，基于Arm新的微架構(gòu)。雖然過(guò)去Arm的CPU內(nèi)核的微架構(gòu)每一代的升級(jí)都可在控制能耗的基礎(chǔ)上帶來(lái)20-25%的性能提升。但是，Cortex-A76內(nèi)核的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是放在了保持最高性能的基礎(chǔ)上。

根據(jù)此前Arm提供的資料顯示，基于臺(tái)積電7nm工藝的Cortex-A76主頻可以上到3GHz，在此種情況之下，其性能相比10nm工藝下主頻2.8GHz的Cortex-A75可提升35%，效能可提升40%。此外，Cortex-A76也支持DynamIQ技術(shù)，并且可以和Cortex-A55進(jìn)行大小核的組合，機(jī)器學(xué)習(xí)方面的能力提升了4倍。根據(jù)網(wǎng)上曝光的麒麟980的GB4跑出的整數(shù)和浮點(diǎn)相較于“上上代”A73（麒麟970在用）提升了90%和150%。

另外，資料還顯示，相比Cortex-A76，在單位面積下，Cortex-A75仍然擁有更好的性能面積比。因此合作伙伴可以更具自己產(chǎn)品的實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行選擇。消息稱，三個(gè)具有較大緩存的Cortex-A76的面積相當(dāng)于英特爾Skylake i5內(nèi)核的大小，性能上可能只相差10%以內(nèi)。但是這也需要考慮制程工藝上的差距。

正是由于Cortex-A76更多的關(guān)注于性能的提升，這也使得其功耗相對(duì)較高。所以華為麒麟980此次并沒(méi)有選擇采用四顆大核+四顆小核的big-LITTLE架構(gòu)，而是采用了兩顆主頻高達(dá)2.6GHz的高性能的Cortex-A76內(nèi)核+兩顆主頻1.92GHz的中等性能的Cortex-A76內(nèi)核+四顆1.8GHz的高效能的Cortex-A55內(nèi)核。

得益四顆Cortex-A76內(nèi)核的加持，麒麟980的CPU最高性能相比麒麟970大幅提升了75%！能效也大幅提升了58%!

全球首款基于Mali-G76內(nèi)核的SoC

Mali-G76是Arm在今年6月初公布的新一代基于Bifrost架構(gòu)的GPU內(nèi)核，相對(duì)于上一代的Mali-G72，Mali G76的性能密度提高了30％，這意味著GPU面積不變，性能可提高30％，或者在性能相同時(shí)，可縮小約24%的GPU面積。其次，Mali G76的微架構(gòu)效率提升了30%，這要?dú)w功于架構(gòu)內(nèi)功能塊的整合。最后，Arm為Mali G76添加了新的專用8位點(diǎn)積指令，使其機(jī)器學(xué)習(xí)推理能力提高了2.7倍。

Arm此前曾表示，在臺(tái)積電7nm工藝加持下，Mali-G76 GPU的性能可提高50％。

根據(jù)華為公布的數(shù)據(jù)顯示，基于Mali-G76的麒麟980在GPU性能上相比麒麟970提升了46%，能效更是可大幅提升178%。不過(guò)具體的核心數(shù)并未公布。

雙核ISP

手機(jī)拍照性能是近兩年華為手機(jī)的主打功能。而要想拍出好的照片，不僅要有好的鏡頭，還需要強(qiáng)大的ISP（圖像信號(hào)處理）。

此前，麒麟970就采用了華為自研的雙核ISP。雙核ISP架構(gòu)相比單核ISP也有明顯的優(yōu)勢(shì)。兩個(gè)ISP核心可分工合作，一個(gè)用來(lái)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)預(yù)覽，也就是我們看到屏幕的取景畫面，另一個(gè)負(fù)責(zé)拍照。如果單ISP就需要同時(shí)負(fù)責(zé)預(yù)覽和拍照，則反應(yīng)速度會(huì)下降，功耗也會(huì)提升。

此次，麒麟980采用了新一代的自研雙核ISP，相比上一代在拍照處理器速度上提升了46%，能效提升了23%，延遲降低了33%。

全球首款集成雙核NPU的SoC

去年，華為麒麟970率先集成了人工智能內(nèi)核NPU，成為了真正意義上的全球首款人工智能移動(dòng)處理器。而此次的麒麟980再進(jìn)一步，首次集成了雙核NPU，并且采用更高精度的深度網(wǎng)絡(luò)，具備更佳的實(shí)時(shí)性。

與麒麟970的人工智能內(nèi)核性能對(duì)比來(lái)看，在目標(biāo)檢測(cè)方面，麒麟980更為詳細(xì)；在實(shí)時(shí)圖像識(shí)別方面，麒麟980更為迅速，可支持每分鐘4500張圖像識(shí)別，相比麒麟970提升了3倍；在實(shí)時(shí)圖像分割方面，麒麟980也更為精確?？芍С秩四樧R(shí)別、物體識(shí)別、物體檢測(cè)等AI場(chǎng)景。

值得注意的是，此前麒麟970集成的NPU是由寒武紀(jì)提供的IP技術(shù)，而此次麒麟980集成的雙核NPU，外界猜測(cè)可能是基于寒武紀(jì)今年發(fā)布的1M處理器的IP。寒武紀(jì)1M采用的也是7nm工藝，其8位運(yùn)算效能比達(dá) 5Tops/watt（每瓦 5 萬(wàn)億次運(yùn)算）。

不過(guò)，根據(jù)芯智訊了解到信息顯示，此前在上一代的麒麟970當(dāng)中，寒武紀(jì)雖然向華為開(kāi)放了對(duì)應(yīng)的NPU內(nèi)核源代碼，但是寒武紀(jì)為了保留核心的IP，同時(shí)也為了適應(yīng)移動(dòng)端的需求，所以對(duì)當(dāng)時(shí)給華為的NPU進(jìn)行了大量的裁剪。這也限制了麒麟970 NPU的發(fā)揮。而經(jīng)過(guò)了一年多的研發(fā)之后，麒麟980此次集成的雙核NPU或?qū)⑹侨A為自主研發(fā)的。

全球首款商用的1.4Gbps基帶芯片

去年麒麟970發(fā)布之時(shí)，其搭載的峰值下載速率可達(dá)1.2Gbps的基帶可謂是大出風(fēng)頭，成為了當(dāng)時(shí)下載速率最快的商用基帶芯片。比驍龍X20還領(lǐng)先了幾個(gè)月的時(shí)間。

早在今年2月，華為就公布了一款4.5G基帶芯片——Balong 765。這款基帶芯片可以實(shí)現(xiàn)峰值下載速率在FDD網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下達(dá)到1.6Gbps，在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)下達(dá)到1.16Gbps。同時(shí)，Balong 765也是全球首個(gè)支持8×8 MIMO（8天線多入多出）技術(shù)的調(diào)制解調(diào)芯片，頻譜效率相對(duì)4×4MIMO提升80%，可有效降低時(shí)延。另外，Balong 765還支持3GPP協(xié)議的車聯(lián)方案LTE-V，其它通信制式方面則包括GSM/UMTS/TD-SCDMA/TDLTE/FDD-LTE等。

不過(guò)，可惜的是，麒麟980此次并未配備最新的Balong 765基帶芯片。當(dāng)然，相對(duì)于麒麟970來(lái)說(shuō)，此次發(fā)布的麒麟980同樣在基帶性能上也是更進(jìn)一步，最高下載速率進(jìn)一步提升到了1.4Gbps LET Cat.21（4.5G，Pre 5G)，支持5載波聚合，4×4 MIMO以及256QAM，能夠?qū)?shù)據(jù)的傳輸效率最大化。

此外麒麟980還支持雙卡雙4G雙VoLTE，即使在地鐵和高鐵上也能保持較為出色的信號(hào)連接。

同時(shí)，麒麟980集成了號(hào)稱全球最快的手機(jī)WiFi芯片Hi1103，支持160M帶寬，理論峰值下載速率達(dá)1.7Gbps。Hi1103還支持L1+L5雙頻GPS定位，L5頻段下定位精度可提升10倍。

全球首款支持2133MHz LPDDR4x內(nèi)存的SoC

LPDDR4X內(nèi)存是由三星等廠商率先推出的，其主要是將LPDDR4內(nèi)存中的Vddq電壓從1.1V降至0.6V，Vdd2電壓保持1.1V不變。相對(duì)于LPDDR4來(lái)說(shuō)，LPDDR4X的電壓更低，有效降低了內(nèi)存能耗。

SK Hynix文檔中宣稱LPDDR4X比LPDDR4節(jié)能15%，而美光文檔中提到節(jié)能可多達(dá)45%。綜合來(lái)看，LPDDR4X內(nèi)存可節(jié)能20-40%左右。

而據(jù)華為介紹，其麒麟980配合2133MHz DDR4X內(nèi)存，帶寬提升20%，延遲降低22%。

小結(jié)：

作為華為的新一代旗艦級(jí)手機(jī)SoC，此次攜“六個(gè)世界第一”名頭而來(lái)的麒麟980確實(shí)并未讓大家失望。不僅搶在蘋果、高通之前，發(fā)布了全球首款7nm手機(jī)SoC，同時(shí)還拿下了Arm的Cortex-A76 CPU內(nèi)核和Mali-G76 GPU內(nèi)核的首發(fā)，在處理器性能上帶來(lái)了很大的提升。不過(guò)，其他方面卻并未給大家?guī)?lái)多大的驚喜。

雖然此次麒麟980帶來(lái)了雙核的NPU，性能相比前一代也有了很大的提升。但是從目前來(lái)看，絕大多數(shù)的AI專用芯片都還是單核，而且很多專用單核的AI芯片的算力也可以做到很強(qiáng)，所以華為完全可以一步提升單核NPU的性能，來(lái)實(shí)現(xiàn)AI能力的提升，不知做成雙核是基于能效方面考慮還是基于營(yíng)銷方面的考慮？

另外，麒麟980雖然此次集成了峰值下載速率高達(dá)1.4Gbps LET Cat.21的基帶芯片，但是，從目前來(lái)看，其性能只是略高于高通去年發(fā)布的驍龍845所集成的驍龍X20基帶（1.2Gbps），相比高通今年2月發(fā)布的支持最高達(dá)2Gbps的下載速度的第三代千兆級(jí)LTE基帶芯片——驍龍X24還是要弱上不少。而高通即將發(fā)布的驍龍855則更是要搭載5G基帶——驍龍X50。當(dāng)然，驍龍855的商用時(shí)間可能要比麒麟980的商用時(shí)間要晚4個(gè)月左右的時(shí)間。

不過(guò)，需要注意的是，麒麟980與英特爾去年發(fā)布的下載速率高達(dá)1.6Gbps的XMM7660基帶相比也是要略遜一籌。而蘋果即將于今年9月發(fā)布的新一代iPhone或?qū)⒋钶d英特爾XMM7660基帶芯片。此外，蘋果新一代iPhone所搭載的A系列處理器也是基于臺(tái)積電7nm工藝的，并且也將會(huì)集成人工智能內(nèi)核NPU，不過(guò)不知道是否會(huì)是雙核NPU。

目前華為已宣布，基于麒麟980的華為Mate20系列要等到10月16號(hào)才正式發(fā)布，而蘋果的新一代iPhone將會(huì)在9月正式發(fā)布。雖然華為通過(guò)搶先進(jìn)行芯片的紙面發(fā)布，成功拿下了多個(gè)世界第一。但是，如果從商用時(shí)間上來(lái)看，蘋果的新一代A系列芯片將會(huì)是首款7nm芯片，并且它可能還集成了下載速率高達(dá)1.6Gbps的基帶芯片，所以至少在這兩個(gè)方面，蘋果在技術(shù)商用上是領(lǐng)先于華為麒麟980的。

如果蘋果新一代A系列處理器也集成了雙核NPU，以商用時(shí)間來(lái)做比較，那么華為麒麟980將會(huì)一下子失去三個(gè)第一的宣傳點(diǎn)（去年蘋果的A12也集成了NPU，如果按終端產(chǎn)品上市時(shí)間來(lái)看，A12將是首款集成NPU的手機(jī)處理器）。所以，華為通過(guò)提前一個(gè)半月在終端產(chǎn)品正式發(fā)布之前，搶先發(fā)布麒麟980的取巧做法，更多也是為了搶占營(yíng)銷宣傳上的制高點(diǎn)。當(dāng)然，這種策略在手機(jī)品牌廠商當(dāng)中可謂是司空見(jiàn)慣。

不過(guò)，即便如此，華為近年來(lái)在手機(jī)芯片技術(shù)上的突飛猛進(jìn)也是有目共睹的，取得的很多成績(jī)也是實(shí)打?qū)嵉?。憑借華為自身龐大的手機(jī)出貨量的帶動(dòng)，以及華為在芯片研發(fā)上的持續(xù)大力投入，相信華為在手機(jī)芯片領(lǐng)域真正的趕超蘋果、高通或許只是時(shí)間問(wèn)題。