麒麟980的突破源於厚積薄發，創新之路千難萬險

智慧型手機的發展，離不開手機晶片的推動，它就是手機的發動機。

8月31日，德國柏林，麒麟980亮相，創下6項世界第一，成為2018消費電子展（IFA）的寵兒。

9月5日，麒麟980在上海召開以「知·芯」為主題的媒體溝通會，讓人對這款晶片有了更深刻的認知。

這是一款全面領先的人工智慧手機晶片，其在性能、能效、AI以及通信能力等方面，都有了新的飛躍。

事實上，無論是高通還是蘋果，晶片發展到今天，都面臨創新難題。

這就跟智慧型手機一樣，達到一定程度，再往上創新，就變得十分艱難——今天手機同質化嚴重，尤其是安卓平台，表現得尤為明顯。

讓人好奇的是，麒麟晶片是怎麼去不斷創新的？7nm製程工藝的突破，背後又有什麼故事？

艱難的創新之路

從被人質疑，到被大家廣泛認同，麒麟處理器這幾年的進步，有目共睹，也引發了人們的好奇與猜想。

在「知·芯」媒體溝通會前夕，華為Fellow艾偉接受了筆者的專訪，道出了其中一些鮮為人知的秘密。

《孫子兵法》云：「求其上，得其中；求其中，得其下；求其下，必敗。

」麒麟處理器能步入頂級移動晶片行列，與華為這些年的壓強式投入及高標準要求，有很大的關係。

每一代麒麟晶片在立項時，都對自己很苛刻，沒有重大的創新就不要上，就不要投資了，華為不斷給自己製造壓力，推動麒麟處理器不斷前行。

「好看的皮囊千篇一律，有趣的靈魂萬里挑一」，在艾偉看來，跟別人差不多的產品，是沒有意義的，華為必須追求新的能力，標新立異，真正做到與眾不同。

提及全球第一個7nm手機Soc晶片的工藝難度，艾偉說，摩爾定律早幾年就被唱衰過，被認為走不下去了。

事實上，的確也是越來越難，要把集成度做高，底層就要做很薄，而且還要防止漏電，做得很牢固，可謂難上加難，需要有很多創新。

當然，最大的難度是在這個時間點上，將這款晶片量產出來。

對華為來說，相比麒麟980的工藝難度，更難的是量產。

「三年前我們決定用7nm時，不是說做得出、做不出的問題，而是在今天這個點能不能量產、支持手機上市。

」艾偉認為，「拿一款7nm晶片給大家看並不難，如果不能量產，那就是重大事故。

」為了順利推出晶片，實現商用，華為跟合作夥伴做了大量的工作，承受了巨大的壓力，從關鍵規格的定義，到早期驗證電路，再到系統投片等等，華為不斷優化，逐一解決可靠性問題。

這條創新之路，充滿挑戰，也十分艱辛。

華為堅持重金投入做麒麟處理器，其中的一個原因，是為了讓自己的產品，具備差異化能力，帶給消費者個性化的體驗。

「消費者給了我們一條差異化之路，麒麟處理器不能掉鏈子，要把這條路走下去，不能辜負消費者的期望。

」艾偉認為，是消費者的期望，給了華為創新的動力與能量。

更快更強，全面突破

更快、更強，是用戶對手機的基本要求，對手機晶片來說，必須不斷突破性能極限，才能滿足他們的需求。

麒麟980走在移動晶片的前列，是全球首款商用7nm製程工藝的手機晶片，運算性能大幅提升。

麒麟980實現了基於Cortex-A76的定製開發，較上一代處理器能效提升58%，性能提升75%，可滿足用戶對手機更快、更持久的體驗需求。

並且，麒麟980首次內置商用的Mali-G76 GPU，性能提升了46%，能效提升了178%。

魚與熊掌不可兼得，很多用戶都有這種感覺，一些採用業界領先處理器的的手機，性能倒不錯，但弊端同樣明顯，比如機器發熱嚴重，電池不耐用。

經常有用戶吐槽，某品牌的機器，經常一天兩充，體驗大打折扣。

華為重視用戶體驗，主張實現高性能與長續航的平衡。

為了實現這一突破，帶給用戶更好的體驗，麒麟980創造性地採用靈活適配的2+2+4核解決方案，從而兼具高性能與長續航。

具體而言，其採用智能調度機制，通過2個高性能大核、2個高能效大核以及4個高能效小核的全新能效架構，前兩者基於Cortex-A76開發，後者基於Cortex-A55開發，可以滿足用戶不同場景下的體驗需求。

通常，晶片企業採用大核、小核的組合設計，麒麟980另闢蹊徑，採用三個檔位的能效架構設計，這種先進的梯度多核架構，打破了傳統能效的藩籬，CPU可在更豐富的場景下（重載、中載、輕載）靈活適配，精準調度，按需分配，發簡訊，打電話，看視頻，打遊戲……不同的場景，啟用不同的能耗，讓續航更持久。

今天，消費者追求手機性能的全面領先，而不是個別參數的領先，這也對晶片企業提出了更高的要求。

麒麟980帶來了性能的全面提升，除了上述提及的，它在圖像處理方面有了較大的突破，其採用全新升級的第四代自研ISP（圖像信號處理器），像素吞吐率提升了46%，降噪與色彩還原能力大幅提升。

它還採用了全球最快的手機WiFi晶片，能帶給用戶高速的WiFi聯接體驗。

在備受關注的人工智慧方面，麒麟980率先在手機晶片上集成雙核NPU（神經網絡單元），極大提高了AI算力，可支持更豐富的AI應用場景，引領手機全面進入智慧時代。

在雙NPU的加持下，麒麟980每分鐘可識別4500張圖像，較上一代處理器提升120%。

「麒麟980究竟好不好，我們說了不管用，還是讓消費者去評說！」儘管這是一款全面領先的移動晶片，但艾偉十分低調。

在他看來，創新，不是喊口號，而是要落到實處。

比如華為手機的拍照能力，是實實在在看得見的。

華為P20系列，已被公認為全球最出色的拍照手機，在國外專業影像機構DxOMark的評比中，華為P20 Pro的拍照得分為109分，領先三星S9+高達10分，這是一個巨大的優勢。

麒麟980需要在10月份上市的華為Mate20系列產品中，接受消費者的檢驗。

多年的厚積薄發

這次，業界對麒麟980全球首商用7nm製造工藝很感興趣。

因為，對手機晶片來說，工藝製程直接影響到性能和功耗。

當前，業界普遍採用10nm製程工藝，而7nm製造工藝與10nm工藝相比，性能提升20%，能效提升40%，電晶體密度提升到1.6倍，帶來的變化是性能與能效的雙重提升。

台上一分鐘，台下十年功。

麒麟980晶片的誕生，是多年厚積薄發的結果。

華為晶片從2004年成立，到今年已進入第15個年頭，期間不斷投入。

麒麟980面世後，有媒體說，華為在這款晶片上，投入了20億人民幣。

艾偉坦言，遠不止這個數字。

7nm工藝，華為從2015年就開始立項，進行工藝研究；2016年，為其制定特殊基礎單元，構建高可靠性IP；2017年進行SoC工程化驗證；到今年實現大規模量產。

工藝難度突破的背後，是華為對麒麟980超過3年時間的研究與開發，大量的半導體設計與工藝專家參與其中，反覆驗證。

對於外界關心的華為在這顆晶片上投入了多少研發人員及研發資金，艾偉並不願多談，「我們不想給同行壓力。

」

在艾偉看來，7nm不只是技術困難，關鍵的是商業回報，隨著投資越來越大，相應地需要更大的市場份額支撐，不然就無法收回成本。

這裡面，就有一本經濟帳，涉及投資回報率的問題。

但現在又陷入了一個駁論，隨著智慧型手機趨於飽和，整體銷量不僅沒有增加，反而下滑了。

從國內來看，智慧型手機銷量大幅衰退，中國信息通信研究院的數據顯示，上半年國內手機總出貨量為1.96億部，同比下滑17.8%；而從全球來看，智慧型手機市場也是負增長。

幸運的是，華為手機保持了較快的增速。

今年上半年，華為手機全球銷量超過9500萬部，全年銷量有望實現2億部。

華為手機強勁的市場表現，反過來也增強了麒麟處理器的信心，有更多的人力、財力用於研發，形成一個正向循環。

文/徐上峰