國產手機晶片:華為海思晶片的發展史,看這幾年華為的進步
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華為海思晶片家譜:
K3 460MHz arm9 無GPU 運行WM作業系統 代表:C8300
K3V2 1.4GHz 4*A9 GC4000 40nm 代表:D2
K3V2e 1.5GHz 4*A9 GC4000 40nm 代表:P6s
麒麟910 1.6GHz 4*A9 Mali-450MP4 28nm 代表:榮耀X1
麒麟910T 1.8GHz 4*A9 Mali-450MP4 28nm 代表:P7
麒麟920 1.7GHz 4*A15+4*A7 Mali-T628MP4 28nm 代表:榮耀6
麒麟925 1.8GHz 4*A15+4*A7 Mali-T628MP4 28nm 代表:mate7
麒麟928 2.0GHz 4*A15+4*A7 Mali-T628MP4 28nm 代表:榮耀6至尊版
麒麟930 2.0GHz 4*A53e+4*A53 Mali-T628MP4 28nm 代表:P8
麒麟935 2.2GHz 4*A53e+4*A53 Mali-T628MP4 28nm 代表:榮耀7
麒麟950 2.3GHz 4*A72+4*A53 Mali-T880MP4 16nm 代表:mate8
海思k3處理器 代表手機華為D1
(至於960,現在mate9比較火,我就不多囉嗦了)
K3處理器於2009年發布,是國內第一款智慧型手機處理器,是海思公司研發的嵌入式CPU,460MHz,基於ARM-9授權內核,無GPU。
可運行WM作業系統,被用在一些山寨智能機上,代表:C8300。
更正:D1用的是德州儀器Ti omap4460而不是K3。
海思 K3V2 代表手機:華為P6
是2012年業界體積最小的四核A9架構處理器。
他是一款高性能CPU,主頻分為1.2GHz和1.5GHz,是華為自主設計,採用ARM架構40NM、64位內存總線,是Tegra 3內存總線的兩倍。
該款處理器規格為12*12mm,
同時內置業界最強的嵌入式GPU(圖形處理晶片),並採用手機晶片中最高端的64bit帶寬DDR內存設計來充分釋放四核的性能。
具體來看,K3V2有四個A9內核,16個GPU單元,頻率1.5GHz,使用TSMC 40nm工藝製造,面積12mmx12mm,是繼英偉達tegra3之後第二款四核A9處理器。
而採用該處理器的華為AscendD quad / quad XL
高端智慧型手機已經於2012年8月在中國市場率先發售,然後鋪貨歐洲、亞太、澳洲、北美、南美和中東等全球市場。
海思麒麟910 代表手機:華為P6s
麒麟910是華為自主研發的四核處理器,於2013年推出。
910採用了28nmHPM封裝工藝,主頻1.6GHz,GPU部分為Mali-450 MP。
支持LTE 4G網絡,在TD LTE網絡下最高可帶來112Mbps下行速度。
麒麟910具有1.6Gpix/s像素填充率、110MTri/s三角形輸出。
同時還使用第二代A.I.PS(智能全自動功耗管理系統),其採用了Cortex-A9架構,一級緩存128kb,二級緩存1MB,支持LPDDR3 64bit。
理論來看,海思四核基於A9架構,單核心上要比A7架構的MT6592要強,但是後者為八核設計,在多線程計算方面也會強於前者。
海思麒麟910T
世界最薄華為Ascend P6誕生一年之後,繼任P7應運而生;雖然在大眾看來整體配置以及設計都比去年好上一大截,不過對於發燒友來說最重要的改變莫過於K3V2進化到Kirin 910T的改變,眾多在去年被吐槽的弊病在Ascend P7身上能有多少實質性的改變?這裡通過華為Ascend P7處理器的簡單解析與測試,一起來了解一下其中的升級。
華為P7海思處理器架構升級
華為Ascend P7最終還是錯過了剛剛發布不久的八核處理器Kirin 920,轉而採用P6S的Kirin 910升級版Kirin 910T;其中CPU主頻提升至1.8GHz,GPU也從比較冷門的理論性能雖然強大但實際效果不佳的Vivante GC系列換成了正統的ARM出品 Mali-450 MP4。
相比910,Kirin 910T的CPU頻率從1.6GHz提升到1.8GHz,一二級緩存、內存帶寬、GPU相關參數都沒有變化;因此內存方面依然支持單通道LPDDR3 64bit,帶寬6.4Gbit/s,比MTK6592的5.4Gbit/s略高,輸於驍龍600的8.4Gbit/s。
按照華為P7 1080螢幕約200萬像素,及每100萬像素提供約4GB/s的帶寬能夠保證流暢的管理。
海思麒麟920
代表手機:榮耀6
智慧型手機晶片麒麟Kirin920於2014年6月6日在北京正式推出,採用業界領先的8核big.LITTLE架構,支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA /WCDMA/GSM共5種制式,全球率先實現LTE Cat6手機商用,支持峰值300M極速下載,性能、工藝、功耗、通信能力等各方面均達到業界領先水平。
麒麟920將4個Cortex-A15處理器和4個Cortex-A7處理器結合在一起,還集成了一個智能感知處理器I3,使得一些智能應用可以待機下一直運行。
通信能力方面,率先支持LTE Cat6標準。
全球首款內置專業音頻處理器Tensilica HIFI3;GPU則採用了業界領先的ARM Mali T628MP4,市場上主流大型遊戲都可流暢運行。
海思麒麟925
代表手機:mate7
雖然說是升級版,但實際規格方面Kirin 925相比Kirin 920來說變化並不大,依然是四核心Cortex-A7+四核心Cortex-A15架構設計,主頻提高到1.8GHz,搭配Mali-T628MP4 GPU,因此性能表現和Kirin 920應該不相上下。
Kirin 925真正的亮點在於一些細節方面的優化,首先,它擁有一顆i3智能感知處理器,類似於iPhone 5S的M7,一方面可以收集手機里各類傳感器的數據,而且還能輔助A7核心實現智能待機,可以看做是比A7核心更省電的核心。
其次,Kirin 925還專門針對指紋識別做了優化,加入了TrustZone區域,號稱可以實現對指紋數據的晶片級保護。
具體來說,Mate 7指紋識別感器接口和驅動程序則被封裝在Secure OS中,指紋校驗程序在TrustZone內通過獨立的Secure OS運行,對外只提供經過簽名的驗證結果,保證指紋信息不被Android系統或者軟體讀取到。
海思麒麟928
代表手機:榮耀6至尊版
海思麒麟Kirin 928(以下簡稱海思928)是同代次麒麟Kirin 920的高頻版,同競爭對手高通曉龍800/801一樣的TSMC 28nm工藝。
相比前輩海思928的內部架構沒有變化,依然是8核big.LITTLE GTS(Global Task Scheduling)架構,將4個ARM Cortex-A15處理器和4個Cortex-A7
處理器結合在一起,另外還附帶了一個智能的低功耗I3輔處理器負責傳感器數據。
它的GPU部分依然是Mali-T628(624) MP4。
相比前輩K920/925,它最大的變化是把大核(A15)的最高主頻提升到了2.0GHz。
在運行更高強度的應用時表現會有一定幅度的提升。
海思麒麟930
代表手機:華為P8
麒麟930是華為於2015年Q1推出的一款八核處理器,採用64位Cortex-A53 CPU架構,最高主頻可達2.0GHz,GPU部分為Mali-T628 MP4。
目前已經應用在華為榮耀X2、華為P8、華為P8 max上。
在麒麟930晶片上,獨有的4G+技術帶來更低的數據通信延遲以及更好的電話接通率,更是將用戶的網絡體驗再次升級。
經實際測試,4G+技術在弱信號和擁塞場景下的網絡延時表現平均優於競品40%。
麒麟晶片使用創新性的TAS智能天線低延遲切換技術,根據手機的實際使用場景智能分配天線,保證相對良好的通話質量。
根據華為方面提供的數據,使用TAS技術後,設備的語音通話成功率提高2%,4G占網時間提高10%。
晶片麒麟930採用了big.LITTLE八核64位技術,並使用了能耗相對較低的Cortex-A53架構保證較好的續航及散熱表現。
而在安全領域,麒麟930提供的是基於ARMTrustZone的硬體安全隔離技術,更好地保護用戶的隱私信息。
海思麒麟935
代表手機:華為榮耀7
麒麟935是和930同時推出的處理器,分別用在P8和P8高配上。
麒麟930是2GHz四核Cortex-A53e+1.5GHz四核Cortex-A53,而麒麟935是2.2GHz四核Cortex-A53e+1.5GHz四核Cortex-A53,主頻提高了0.2。
海思麒麟620
代表手機:P8青春版 榮耀暢玩4X
海思麒麟620八核處理器,是華為和麒麟930同時推出的一顆基於ARM A53架構的64位處理器,與930形成高低搭配,內置八顆可獨立工作的核心,基於28nm製程打造,主頻1.2GHz,GPU為Mali-450MP4。
相比同頻率下採用A7架構的處理器性能上提升40%,而64位軟體相比32位軟體的性能平均提升25%。
麒麟620採用了持續優化的GTS調度技術,可以根據任務進程和負載調整運行的核數和主頻,從而滿足不同用戶的體驗樂趣。
據介紹,麒麟620可以八核全休息;也可單核低主頻,滿足日常待機、聽歌需求;也可2-4核頻率根據場景實時調整,滿足微博、微信、QQ、上網、遊戲等日常應用;還可5-8核頻率根據場景實時調整,滿足視頻處理、大型遊戲、跑分等超大型占用CPU資源的APP。
毫秒級的動態頻率調整實現了業界最佳能效比,做到功耗與性能的完美平衡。
此外,麒麟620處理器集成的基帶晶片可支持LTE FDD/TDD/WCDMA/TD-SCDMA/GSM的5模全頻,支持LTE Cat4標準,下行峰值速率可達150Mbps。
同時可雙卡雙網雙待,支持VoLTE等4G語音技術,滿足了消費者對高速4G網絡的需求。
海思麒麟950
代表手機:華為mate8
華為麒麟950首次採用ARM Cortex A72架構以及Mali-T880 GPU,全部是新世代的產品。
具體來看,CPU部分採用4*2.3GHz主頻Cortex A72大核+4*1.8GHz主頻 Cortex A53小核。
在製程工藝方面,華為麒麟950採用的是台積電TSMC 16nm FF+工藝,可以更好的發揮性能優勢,已經十分接近三星現有的14nm LPE工藝,更強的14nm LPP工藝得等到明年了。
從實測數據來看,採用新架構的 麒麟950表現相當搶眼,單核性能已經壓過了採用A57架構的Exynos 7420以及高通驍龍810,目前安卓絕大部分應用仍然是以單核性能為主,多線程性能的重要性其實並沒有數據差異這麼明顯,這也是測試軟體大幅提升單核性 能權重的重要原因。
大家最為關心的部分可能還是GPU, 麒麟950此次採用了四核心的Mali-T880 MP4,但值得注意的是,這個Mali-T880的工作頻率相當恐怖,最高可以去到900MHz,這比ARM官方的A72最高主頻還要高,由此帶來的性能 提升也是可以預見的。
至於為什麼沒有使用
更多核心的Mali-T880同時採用更低的頻率,華為解釋稱這也是基於自身用戶群體調研數據而決定的,因為絕大部分用戶在使用中都沒有榨乾GPU本身的 性能,換句話說,這樣的GPU性能並不是瓶頸。
作為一款面向高端商務市場的機型,華為做出這樣的選擇也是無可厚非。
從1080P解析度下的GFXBench離屏測試結果來看,四核心Mali-T880的性能與驍龍808的Adreno 418十分接近,實際幀率只高出了一點點。
但是全新的16nm FinFET Plus工藝帶來的發熱改善十分顯著,最高溫度只有37.8攝氏度,還不到40攝氏度。
這樣的性能應付目前的《真實賽車3》、《里奧的財富》、
《NBA2K16》等大型3D遊戲完全沒有問題,實際體驗非常流暢。
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