跟動物槓上了的中國晶片廠｜半導體行業觀察

昨日，華為宣布推出業界最高性能ARM-based處理器-鯤鵬920（Kunpeng 920），以及基於鯤鵬920的TaiShan伺服器、華為雲服務，並攜手產業夥伴推動ARM的產業發展，打造開放、合作、共贏的生態環境，將計算性能推向新高度。

據華為方面介紹，鯤鵬920是目前業界最高性能ARM-based處理器。

該處理器採用7nm製造工藝，基於ARM架構授權，由華為公司自主設計完成。

通過優化分支預測算法、提升運算單元數量、改進內存子系統架構等一系列微架構設計，大幅提高處理器性能。

典型主頻下，SPECint Benchmark評分超過930，超出業界標杆25%。

同時，能效比優於業界標杆30%。

鯤鵬920以更低功耗為數據中心提供更強性能。

在大家都在為華為又在一個新領域攻城略地感到振奮的時候，筆者卻發現，由華為領銜的國內晶片產業，在晶片命名方向似乎已經跟動物槓上了，下面讓我們來盤點一下中國的那些晶片動物們。

一、華為麒麟

這絕對是中國芯最有知名度的一個動物。

根據維基百科，麒麟亦作騏 ，是中國古代神話傳說中的神獸，是建馬的後代，其祖先為應龍。

常與龍馬混淆。

中國古代用麒麟象徵祥瑞，公獸為麒，母獸為麟，據說能活兩千年。

性情溫和，身上雖有可攻擊敵人的武器，但不傷人畜，不踐踏昆蟲花草，故稱為仁獸。

麒麟的首似龍，形如馬，狀比鹿，尾若牛尾，背上有五彩毛紋，腹部有黃色毛，口能吐火，聲音如雷。

相傳只在太平盛世或世有聖人時才會出現。

漢許慎《說文解字》：「麒，仁獸也，麋身牛尾一角；麐（麟），牝麒也。

」

麒麟晶片介紹

華為麒麟晶片的發展，得從十幾年前說起。

資料顯示，為了戰略發展需要，早在2004年10月，華為旗下的海思半導體就專門組建了手機晶片研發隊伍，潛心研究 5年之後，在2009年，華為推出第一款智慧型手機晶片——Hi3611（K3V1），因為第一款產品不是很成熟，K3V1最終沒有走向市場化。

2012年，華為發布K3V2晶片，採用1.5GHz主頻四核Cortex-A9架構，集成GC4000的GPU，採用40nm製程製造。

這款晶片用在了華為D2、P2、Mate 1和P6手機上。

K3V2使用了落後的40nm製程以及晶片集成的GPU兼容性不好，導致最終用戶體驗不好。

2014年初，華為發布麒麟910晶片，採用1.6GHz主頻四核Cortex-A9架構和Mali-450MP4 的GPU，採用28nmHPM製程，首次集成自研的Balong710基帶，首次集成了華晶Altek的ISP，並把GPU換成Mali，終於使麒麟910晶片到了可以日常使用的程度。

這應該是華為麒麟品牌的首次亮相。

2014年6月，華為發布麒麟920 SoC晶片，採用業界領先的big.LITTLE結構，採用4×A15 1.7GHz+4×A7 1.3GHz和Mali-T628MP4 GPU，採用28nmHPM工藝製造，集成了音頻晶片、視頻晶片、ISP，集成自研全球第一款LTE Cat.6的Balong720基帶，使得首次搭載麒麟920的榮耀6成為全球第一款支持LTE Cat.6的手機。

當年9月，華為發布麒麟925 SoC晶片，相較於麒麟920，大核主頻從1.7GHz提升到1.8GHz，並首次集成了命名為「i3」的協處理器。

次月，華為又發布麒麟928 SoC晶片，相較於麒麟925，大核主頻從1.8GHz提升到2.0GHz。

2015年3月，發布麒麟930/935 SoC晶片，其中麒麟930採用4×A53 2.0GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4GPU + 微智核i3，麒麟935採用4×A53 2.2GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4 GPU + 微智核i3，採用28nm工藝製造，集成自研Balong720基帶，集成音視頻解碼、ISP等組件，集成i3協處理器。

2015年11月，發布麒麟950 SoC晶片，採用4×Cortex A72 2.3GHz + 4×Cortex A53 1.8GHz + Mali-T880MP4+ 微智核i5，採用16nm FinFET Plus工藝製造，集成自研Balong720基帶，首次集成自研雙核14-bit ISP，首次支持LPDDR4內存，集成自研的音視頻解碼晶片，是一款集成度非常高的SoC手機晶片。

2016年4月，發布麒麟955 SoC晶片，把A72架構從2.3GHz提升到2.5GHz。

2016年10月，發布麒麟960 SOC晶片。

麒麟960首次配備ARM Cortex-A73 CPU核心，小核心為A53，組成四大四小的big.LITTLE組合，GPU為Mali G71 MP8。

與上一代相比，CPU能效提升15%（單核10%、多核18%），同時，圖形處理性能提升180%，GPU能效提升20%，存儲方面支持LPDDR4和UFS2.1，號稱DDR性能提升90%，文件加密讀寫性能提升150%。

並針對當下熱門的VR技術，麒麟960支持高性能的VR解決方案，可提供高達2K@90fps解析度、MTP時延小於18毫秒的出色性能，支持各種類型的VR產品形態。

2017年9月，華為發布麒麟970。

該晶片的最大特徵是設立了一個專門的AI硬體處理單元—NPU（Neural Network Processing Unit，神經元網絡），用來處理海量的AI數據。

麒麟970依然內置了八核CPU，與上一代麒麟960相比沒有任何變化。

在GPU上，麒麟970則用上了ARM在2017年5月剛剛發布的Mali-G72架構，性能較Mali-G71有所提升，此外，在核心數上，麒麟970的GPU也從麒麟960的8核增加到了12核 。

在基帶晶片上麒麟970直接大跨步支持LTE Cat.18，最高下載速度可達了1.2Gbps。

2018年九月，華為發布了麒麟980，這顆晶片的CPU核心是8核Cortex-A76+A55，不過這次的A76大核架構跟之前的不同，而實際上是分為兩種頻率的，2個A76大核頻率2.60GHz，還有2個A76是1.92GHz，他們搭配512KB L2緩存，而4個A55核心頻率1.8GHz，搭配128K L2緩存，同時CPU核心共享4MB DUS L3緩存。

從架構上看，華為麒麟980的大小架構有點類似聯發科之前設計的三簇十核架構，只不過華為的是8核架構，在L2緩存總量略微減少的同時塞入了4MB L3緩存。

官方公布的性能中，CPU性能提升了75%，能效提升了58%；GPU 方面，麒麟 980 首發了 Mali-G76 GPU，與上一代相比性能提升 46%，能效提升 178%；在雙ISP方面，華為宣稱麒麟980的處理器速度提升了46%，功耗降低23%，延遲則降低了33%。

此外麒麟980還支持驍龍845那樣的多通降噪功能，還支持新的視頻編碼。

在AI方面，根據華為公布的數據，麒麟980的AI比麒麟970快2.2倍，可以實現每分鐘4500次的圖像推理，性能比驍龍845、麒麟970高得多。

二、華為鯤鵬

這是華為圍繞伺服器領域推出的晶片系列。

這裡的鯤和鵬本質上其實是一種神獸。

據百度百科，鯤鵬，中國古代神話傳說中出現的神獸，是奇大無比的兩種生物。

鯤是一種大魚，生活在北方的大海里，可化為鵬鳥。

鵬是一種大鳥，雙翼如同遮天蔽日的雲霧，由鯤魚變化而後遷往南方。

在莊子《逍遙遊》裡面寫到：「北冥有魚，其名為鯤，鯤之大不知其幾千里也，化而為鳥，其名為鵬。

鵬之背，不知其幾千里也；怒而飛，其翼若垂天之雲。

是鳥也，海運則將徙於南冥。

南冥者，天池也... ...鵬之徙於南冥也，水擊三千里，摶扶搖而上者九萬里，去以六月息者也。

」

鯤鵬晶片介紹

據筆者了解，鯤鵬920其實就是我們之前報導里談到的Hi 1620。

而追溯這系列晶片的發展，則可以從2015年說起。

從wikichip可以看到，2015年，華為推出了其第一代Arm伺服器晶片Hi 1610，這個採用Arm Cortex-A57設計的16核晶片主頻最高只能做到2.1Ghz。

在2016年，中國十二五科技創新成就展上，華為展出了其第一台ARM平台伺服器「泰山」(Taishan)，配備自主研發ARM架構64位處理器「Hi1612」，採用台積電16nm工藝打造，兼容ARMv8-A指令集。

華為方面表示，除了存儲單元外，該處理器具有完整的自主智慧財產權，可應用於大數據分析、共有雲、信息搜索等領域，並已在阿里巴巴試用。

2017年，華為又推出了HI 1616，這個採用Cortex-A72設計的32核晶片最高主頻可以做到3Ghz，再到今年Hi 1620。

可以看到，雖然華為並沒有大肆宣傳其Arm伺服器晶片，但是在過去的幾年也都保持每年一款的更新頻率。

而這次推出的鯤鵬920（Hi 1620）主頻可達2.6GHz，單晶片可支持64核。

該晶片集成8通道DDR4，內存帶寬超出業界主流46%。

晶片集成100G RoCE乙太網卡功能，大幅提高系統集成度。

鯤鵬920支持PCIe4.0及CCIX接口，可提供640Gbps總帶寬，單槽位接口速率為業界主流速率的兩倍，有效提升存儲及各類加速器的性能。

三、紫光虎賁

今年九月，紫光展銳在南京舉辦的「2018中國晶片發展高峰論壇」上宣布，將推出「虎賁」、「春藤」兩大全新產品線品牌，其中賁的意思就是奔跑，虎賁就是像老虎一樣奔跑。

紫光展銳官方的解析也指出，這是取於古代著名軍隊虎賁軍中的「虎賁」二字，意為似虎勇士，寓意紫光展銳面向移動通信應用的虎賁產品，將似虹虎舞跑，性能像虎一樣勇猛有力。

這也象徵著紫光展銳如勇士一般英勇無畏，以芯立身，創芯不凡，將憑藉未來移動晶片的卓越性能，創造「芯」時代。

四、阿里平頭哥

阿里巴巴這個莫名其妙的半導體公司也讓「生死看淡，不服就干」的平頭哥火了一把。

9月19日，阿里巴巴CTO、達摩院院長張建鋒在2018雲棲大會上透露，阿里將把此前收購的晶片公司——中天微系統有限公司，和達摩院自研晶片業務一起，整合成一家晶片公司——平頭哥半導體有限公司，推進雲端一體化的晶片布局。

所謂平頭哥就是蜜獾，是鼬科蜜獾屬下唯一一種動物，雄性平均體長98厘米，雌性平均體長91厘米，雄性肩高39厘米，雌性肩高35厘米，雄性體重9-14千克，雌性體重5-10千克。

背部為灰色。

它的皮毛鬆弛而且非常粗糙，體型和獾的體型相當，其壽命可達24歲。

棲息於熱帶雨林和開闊草原地區，獨居或成對生活，多在黃昏和夜間活動，白天在地洞中休息。

雜食性，以小型哺乳動物、鳥、爬蟲、螞蟻、腐肉、野果、漿果、堅果等為食，可捕食劇毒蛇，尤喜食蜂蜜。

與響蜜鴷具有典型互惠行為，常跟隨善於發現蜂巢但不能搗毀蜂巢的響蜜鴷，用利爪搗毀蜂巢，分享蜂蜜，而其厚密粗糙的皮毛可以抵禦蜂群的攻擊。

性兇猛，生存力強；具同類相殘現象，幼崽存活率僅50%。

蜜獾以「世界上最無所畏懼的動物」被收錄在金氏世界紀錄大全中數年之久。

分布於非洲、西亞及南亞。

平頭哥半導體介紹

阿里巴巴董事局主席馬雲曾表示，物聯網時代即將到來，人們需要更便宜、更有效、更有包容性和更安全的晶片。

「阿里巴巴開發晶片並非為了競爭，而是普惠，讓所有人在任何時候、任何地方都能利用和分享這些技術。

」馬雲說。

晶片是達摩院成立之初就規劃的重要研發方向之一，為了讓該項業務快速推進，阿里此次成立集團全資控股的專門公司，不僅僅開展研發任務，還要產業化推廣、構建生態。

阿里巴巴進入晶片領域的整體策略是雲端一體，自研與生態合作結合，獨立晶片公司初期主要研發人工智慧晶片和嵌入式晶片。

今年4月，阿里巴巴全資收購中天微，中天微是中國大陸唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司，當前，基於中天微CPU IP核的SoC晶片累計出貨量已突破8億顆。

未來，阿里將打造面向汽車、家電、工業等諸多行業領域的智聯網晶片平台，「我們希望這家企業的晶片能大大提高智聯網的計算力，其晶片產品還可以通過雲服務，以更高的性能和更低的成本賦能更多的企業。

」張建鋒說。

晶片是計算力的核心，而計算力則是所有人工智慧應用的基礎。

今年4月，達摩院宣布正研發一款神經網絡晶片——Ali-NPU，該晶片將運用於圖像視頻分析、機器學習等AI推理計算，其性能功耗比將是同類產品的40倍。

阿里方面透露，這款AI晶片預計明年下半年面世，首批晶片將應用在阿里數據中心、城市大腦和自動駕駛等雲端數據場景中。

未來將通過阿里雲對外開放使用，使得語音識別、圖像識別等AI能力可以在雲端使用。

據了解，「平頭哥」這個名字的由來，和「達摩院」一樣，都是由馬雲拍板決定。

「平頭哥」是蜜獾的別稱，棲息於熱帶雨林和開闊草原地區，據說是「世界上最無所畏懼的動物」。

阿里巴巴首席技術官張建鋒透露，今年 4 月份，阿里將推出第一個神經網絡晶片。

此外還有完全自主研發的 CK902 系列晶片等。

達摩院還首次在全球模擬了 81 比特的隨機量子電路，並建立了量子實驗室，預計兩三年內做出量子晶片。

此次成立半導體公司，將阿里的晶片業務完全整合在了一起。

加上今年 4 月，阿里收購、投資寒武紀、深鑒、耐能等多家晶片公司的動作來看，阿里已經開始布局自主晶片研發。

未來，平頭哥半導體將打造面向汽車、家電、工業等諸多行業領域的智聯網晶片平台。

五、中科龍芯

這個是一個和中國神獸「龍」接上關係的一個晶片。

中科院計算所從2001年開始研製龍芯系列處理器，經過十多年的積累與發展，於2010年由中國科學院和北京市政府共同牽頭出資，正式成立龍芯中科技術有限公司，旨在將龍芯處理器的研發成果產業化。

龍芯中科面向國家信息化建設的需求，面向國際信息技術前沿，以安全可控為主題，以產業發展為主線，以體系建設為目標，堅持自主創新，掌握計算機軟硬體的核心技術，為國家安全戰略需求提供自主、安全、可靠的處理器，為信息產業及工業信息化的創新發展提供高性能、低成本、低功耗的處理器。

龍是中國等東亞區域古代神話傳說中的神異動物，為鱗蟲之長。

常用來象徵祥瑞，是漢族等東亞民族最具代表性的傳統文化之一，龍的傳說等龍文化非常豐富。

龍的形象最基本的特點是「九似」，具體是哪九種動物尚有爭議。

傳說多為其能顯能隱，能細能巨，能短能長。

春分登天，秋分潛淵，呼風喚雨，而這些已經是晚期發展而來的龍的形象，相比最初的龍而言更加複雜。

《張果星經》云：「又有輔翼，則為真龍」，認為有翼方是真龍。

如西周有大量身負羽翼龍紋器皿，乃至青龍在先秦紋飾中也有羽翼，一說青龍為祖龍。

封建時代，龍是皇權的象徵，皇宮使用器物也以龍為裝飾。

龍在中國傳統的十二生肖中排第五，在《禮記·禮運第九》中與鳳、龜、麟一起並稱「四靈」。

而西方神話中的 Dragon，也翻譯成龍，但二者並不相同。

中國古代民間神話傳說中可見於中國經典中的生物，在現實中無法找到實體，但其形象的組成物源於現實，起到祛邪、避災、祈福的作用。

龍芯介紹

龍芯中科公司致力於龍芯系列CPU設計、生產、銷售和服務。

主要產品包括面向行業應用的專用小CPU，面向工控和終端類應用的中CPU，以及面向桌面與伺服器類應用的大CPU。

為滿足市場需求，龍芯中科設有安全應用事業部、通用事業部、嵌入式事業部和廣州子公司。

在國家安全、電腦及伺服器、工控及物聯網等領域與合作夥伴展開廣泛的市場合作。

龍芯中科研製的處理器產品包括龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號三大系列，涵蓋小、中、大三類CPU產品。

為了將國家重大創新成果產業化，龍芯公司努力探索，在國防、政府、教育、工業、物聯網等行業取得了重大市場突破和良好的應用。

目前龍芯處理器產品在各領域取得了廣泛應用。

在安全領域，龍芯處理器已經通過了嚴格的可靠性實驗，作為核心元器件應用在幾十種型號和系統中，2015年龍芯處理器成功應用於北斗二代導航衛星。

在通用領域，龍芯處理器已經應用在：個人電腦、伺服器及高性能計算機、行業電腦終端、以及雲計算終端等方面。

在嵌入式領域，基於龍芯CPU的防火牆等網安系列產品已達到規模銷售；應用於國產高端數控工具機等系列工控產品顯著提升了我國工控領域的自主化程度和產業化水平；龍芯提供的IP設計服務在國產數位電視領域也與國內多家知名廠家展開合作，其IP授權已達百萬片以上。

總結

從上面的一些總結看來，這些晶片或多或少都有一些神奇的魔力，於中國的半導體企業而言，他們是基於此寄予他們的厚望。

希望他們也最終能如願。