世界首款5G SoC晶片、7nm製程、華為麒麟990硬核登場

走出PPT，集成5G基帶晶片，麒麟990 5G不僅比想像中的小，還更強勁和務實。

被三星截胡的華為依舊帶來了驚喜。

剛剛，在2019德國柏林IFA展會上，華為消費者業務CEO余承東帶來了這款不到指甲蓋大小的麒麟990系列——麒麟990 5G和麒麟990。

無疑麒麟990 5G是最大亮點，懟了三星之餘，余承東稱990 5G集成了103億個電晶體，號稱目前最強5G SoC。

在磨鍊和冷嘲熱諷中成長出來的麒麟處理器，自970之後，就沒有讓人失望過。

麒麟990系列也是如此。

不同於三星的「PPT 5G基帶晶片」，最新的處理器亮點頗多：

· 採用台積電7nm+EUV工藝，電晶體密度提升18%，讓板級面積減少36%· CPU由2顆ARM Cortex-A76大核（主頻2.86GHz）+2顆ARM Cortex-A76中核（主頻2.36GHz）+4顆高效能的Cortex A55小核（主頻2.2GHz）核組成；16核GPU為Mali G76-MP16和雙大核NPU+微核NPU· 雙卡雙待，4G和5G（NSA或SA）隨意切換· 5G下行峰值速率2.3Gbps，上行峰值速率1.25Gbps· 功耗降低15%· 支持SA獨立和NSA非獨立雙組網

用一句話來點評華為最新一代麒麟晶片的特點：魔改架構——雙大核+雙中核+四小核，高度融合AI算法——通過照片就可以識別出心率和呼吸率，和動態功耗——根據應用負載，能效至少優化20%以上。

為未來設計，新一代麒麟處理器的技術亮點

這一次，麒麟990的最大亮點是工藝和架構的雙重升級，集成了基帶晶片不說，還將硬體架構設計和AI算法高度融合，目的就是讓這款晶片更加適合未來的商用需求。

· 集成5G基帶晶片，支持雙組網

自麒麟980開始，支持NSA和SA兩種組網是華為獨有的優勢，這一次，在集成了5G基帶的設計上，華為依然堅持這一優勢。

相較於華為來說，目前高通只有驍龍X50基帶方案，其只支持NSA組網方式（巴龍5000支持5G SA獨立及NSA非獨立組網），對於不少運營商來說，5G商用前期會採用這種組網方式，但是後期還是以SA作為最終組網方式。

雖說SA和NSA都是5G網絡的一種，但後者的問題是，無法支持低延時等5G新特性（優點是4G、5G共用核心網，節省網絡投資）。

有意思的是，巧妙利用雙卡雙待方式，麒麟990在組網的支持上更為靈活，4G、5G隨意切換。

· 重構硬體架構，靈活匹配應用需求降低功耗

余承東開場提到，移動端用戶對AI應用的調用需求已經越來越頻繁。

據華為監測，兩年內用戶調用AI應用1.6萬億次，為此華為重新設計硬體架構。

麒麟990首次創新採用了雙大核+雙中核+四小核架構設計，同時搭載了基於達文西AI架構的NPU。

華為通過軟體框架（採用自研的達文西架構）來協調SoC中已有的CPU、GPU、DSP硬體進行AI運算，換句話來說，各個模塊相互之間的有效調用可以減輕單個模塊的負擔，尤其是在處理AI數據時。

運用達文西架構NPU晶片，結合大核和微核CPU，麒麟990可以適配不同的AI應用場景需求，分別根據輕載和重載需求來自動匹配算力和能耗。

·第五代圖像處理器，通過圖像測心率

這一次，華為在圖像上做了硬體升級。

它採用ISP 5.0，吞吐率提升15%，能效提升15%；手機端BM3D單反級圖像降噪技術和雙域聯合視頻降噪技術。

現場，通過自拍演示，余承東表示其支持實時多實例分割，在人臉檢測場景下，微核能效提升40%，但是配合達文西架構和優化的ISP+AI算法，麒麟990已經可以支持通過圖像檢測出呼吸率和心率，為未來的生物識別應用開發提供基礎。

據悉，麒麟990能夠支持多平台AI，支持現有的3倍以上算子，且支持TensorFlow等主流框架。

特別，BP+AP，「二合一」意義重大

這一次，用一顆晶片「封裝」了AP（應用處理器）和BP（基帶處理器）兩大模塊是最大的亮點，而這也意味著華為率先實現了SoC設計和製造水平質的升級。

集成5G基帶晶片之所以如此難，關鍵點也在於相較於4G，最新一代移動通信網絡增加了頻段，尤其是毫米波頻段，而這一頻段以前用在軍事領域。

為了把新增的射頻段信號接收和處理集成到手機電路板中，高通最初採用了外掛5G基帶晶片（多模基帶）的解決方案，即4G以下的制式是一顆多模晶片，5G是一顆單模晶片。

受設計難度、工藝等因素的限制，這一方案也在短期內成為業內認可的公認解決方案，但是從成本來看，外掛5G基帶晶片是一個成本高、浪費資源的選擇，其實完全有悖於摩爾定律，也不符合市場的價格走勢。

按照摩爾定律所預測，集成度越高，晶片的性能會隨之提升，而單位面積的價格和功耗都將相應降低。

因此外掛5G基帶模塊的成本其實並不適合商用。

但是一直以來，高度集成的做法都不適用於射頻部分，因為其信號頻率過高，想要集成它必須克服材料、外形尺寸、工業設計、散熱和輻射功率的監管要求等終端工程方方面面的挑戰。

因此對於設計者來說，高度集成意味著要從最基本的工藝和材料入手，同時要考慮射頻前端（功放、環形器、移相器等）、系統，實現非常複雜的SoC設計。

對於大廠而言，雖說跑遍全球各種運營商來測試各種基站環境不算一件非常難的事情，但是完成高度複雜的設計就是不得不要啃下的硬骨頭。

此前高通與TDK聯合建立RF360、聯發科收購絡達、紫光展銳拿下RDA，都是為此。

不得不說，單片集成電路具有電路損耗小、噪聲低、頻帶寬、動態範圍大、功率大、附加功率高等一系列優點，並可縮小的電子設備體積、重量減輕、價格也降低不少，這對軍用電子裝備和民用電子產品都十分重要。

而現在顯然，華為已經啃下了它。

5G基帶晶片商用格局再生變

在基帶晶片上，高通、三星一直是領先者，2017年10月，高通正式拿出全球首款5G基帶晶片X50；隨後2018年8月15日，三星也發布了5G基帶Exynos Modem 5100，採用自家10nm工藝製程。

後在2018年12月，聯發科官宣Helio M70，也躋身到了5G基帶的第一梯隊。

今年年初，意料之外，華為和紫光分別帶來了自己的5G基帶晶片：巴龍5000和春藤510，也成功搶到了基帶晶片市場的蛋糕。

紫光和聯發科的目標很明確，它們只做中低端市場，因此在高端市場裡，自Intel退出去後，只有高通、華為、三星三家在競爭。

隨著各家紛紛推出外掛基帶晶片的處理器，集成5G基帶成為又一個技術發展上的關鍵節點。

聯發科在今年5月份發布了全球首款集成5G基帶晶片的SoC；9月4日，三星採用了內部集成5G基帶的技術，發布了處理器Exynos 980，截胡華為。

但商用才是王道，今天華為稱麒麟990已經量產，將直接用在Mate 30。

不得不說，對一直順風順水的高通來說，形勢並不有利，它的壓力無疑會增加。

目前國內高端市場，隨著三星的「退出」，華為與高通在5G基帶晶片技術上的明面競爭已經成為公認的事情，戰火也愈演愈烈。

華為的首款5G基帶晶片是Balong 5000，在今年1月份發布之時，它稱其是首款商用多模（5G/4G/3G/2G）晶片。

但是在華為做出這樣的市場宣傳後，高通方面給出反擊，認為「業界首個」說法言過其實，這款晶片並不適用於移動終端設備。

公開「懟」華為，高通有自己的理由：因巴龍5000基帶晶片過大，華為對片上SoC的處理其實很「勉強」——選擇外掛「臃腫」的基帶晶片並且為處理器和基帶晶片分別配備緩存。

有什麼問題呢？後來在拆機後，分析師指出，雖然華為將5G與4G/3G/2G功能整合到一塊基帶晶片上是創新之舉，但因為基帶晶片的不成熟，華為在手機電路板上採用的SoC方案存在明顯的缺陷：與高通相比，其基帶晶片占用更多PCB面積，且多配備緩存會增加成本和功耗，採用巴龍 5000會導致手機體積更大、更貴且更耗電。

因此當時，IHS分析指出，縱觀整個射頻模塊的設計，高通有望成為真正支持5G毫米波的唯一供應商。

時隔不到8個月，華為再發布全新的5G基帶晶片，這一次它不僅改進了集成工藝，還更加考慮應用需求，麒麟990無疑更加務實。

Other things

麒麟990之外，華為還發布了FreeBuds第三代無線耳機、Wifi Q2 PRO路由器和全新P30 Pro。

其中，FreeBuds是華為推出的首款同時支持無線耳機和智能手錶設備、且同時獲得藍牙5.1和藍牙低功率5.1標準認證的可穿戴自研晶片，實現了超高速藍牙數據傳輸。

擁有高效穩定的連接性能和出色的抗干擾能力、強勁的音頻處理能力、支持智慧自然的人機互動。

華為路由 Q2 Pro創新性採用了「一母多子」的插配形態，子路由哪裡信號不好插哪裡，有效解決了家庭Wi-Fi難以全覆蓋的問題，最大支持1拖15，多個路由共用一個Wi-Fi名稱和密碼。

最後，華為還為P30 Pro配了兩種全新配色：墨玉藍、嫣紫色。

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