解密華為麒麟990:首次集成5G基帶晶片,未採用最新ARM架構
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文/AI財經社 周路平
編輯/趙艷秋
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9月6日,華為最新一代終端晶片麒麟990在德國柏林正式亮相,這款晶片也將在不久後的華為Mate30系列手機和榮耀V30上使用。
而頂級玩家的每一次旗艦晶片發布,背後都經歷著友商之間的暗戰。
首次集成5G基帶晶片,外掛或成歷史
麒麟990系列包括麒麟990(不支持5G通信)和麒麟990 5G(支持5G通信)兩款晶片。
其中麒麟990 5G採用了目前業界最先進的7nm+ EUV(極紫外光刻)工藝製程,支持NSA/SA雙架構和TDD/FDD全頻段。
最重要的是,麒麟990 5G首次把5G
Modem集成到了SoC(系統級晶片)上,在此之前,業界普遍都是外掛的形式來實現5G通信。
所謂外掛指的是在4G晶片的基礎上,加一個5G的基帶晶片,這是5G早期的一種折中方案。
包括高通和華為都採用過類似解決方案,分別外掛了驍龍X55和巴龍5000。
而隨著技術和產業的成熟,最終都會集成到一顆晶片上。
將5G基帶晶片集成到SoC的做法,帶來的好處是面積更小,功耗更低。
麒麟990
5G在Sub-6GHz頻段下實現領先的2.3Gbps峰值下載速率,上行峰值速率達1.25Gbps。
余承東透露,這款晶片的板級面積相比業界其他方案最大降低36%,在一顆指甲大小的晶片上集成了103億個電晶體。
麒麟上一代980集成了63億個電晶體,990也成為國內首個集成度超過百億電晶體的晶片。
集成到一個SoC中,也意味著麒麟990的5G模塊是真正融入到了麒麟990 5G晶片中,而不是簡單地封裝到一起,通信模塊和CPU、GPU共享著麒麟990的內存。
相比於外掛5G基帶方案或者簡單地封裝方案,功耗更低,數據傳輸速率更快。
針對5G初期面臨的弱信號場景下聯接不穩定、功耗較高的挑戰,麒麟990 5G進行了智能上行分流設計,在視頻直播、短視頻上傳等應用場景同時使用到5G和4G網絡,上傳速率將提升5.8倍,優化5G上行體驗。
據華為官方披露,華為率先支持5G雙卡,一卡5G上網的同時,另一卡可接聽VoLTE高清語音通話,實現業界最佳5G雙卡體驗。
為了解決5G帶來的功耗問題,麒麟990 5G支持了BWP(Bandwidth Part)技術,在5G大帶寬條件下實現帶寬資源的靈活切換,與業界主流旗艦晶片相比,5G功耗表現優44%,帶來更長效的5G體驗;面向高速移動場景,麒麟990 5G支持基於機器學習的自適應接收機,實現更精準的信道測量,下行速率提升19%,實現穩定的5G聯接。
但從當前的5G網絡建設情況來看,今年下半年還是以4G手機為主,這也意味著麒麟990儘管有5G版本,但出貨量或許還是以4G版為主。
但華為fellow艾偉並不願意透露,5G的麒麟990與4G的麒麟990之間的成本差異。
華為一直宣稱麒麟990 5G是全球首款旗艦5G SoC晶片。
不過有意思的是,在兩天前,三星搶先發布其首款內置5G基帶晶片的SoC處理器Exynos 980,採用8nm工藝製造。
三星Exynos 980將在今年年底開始批量生產,明年可落地到5G終端。
不過,三星的5G遭到了華為手機產品線副總裁李小龍的質疑,他認為三星Exynos 980實現2.55Gbps 5G速率從技術層面說不通,「因為基於3GPP R-15協議標準,100MHz帶寬能實現的理論速率最高為2.34Gbps」。
未採用ARM最新架構,華為要自研CPU?
「ARM A77在我們的開發節奏里是來不及的。
」華為fellow艾偉被問及為何麒麟990沒有採用ARM最新的A77架構時說。
今年5月底,ARM公司正式發布新一代移動CPU架構Cortex-A77以及新一代Mali-G77 GPU晶片方案。
外界一度以為,華為將採用最新的A77架構。
但美國對華為的實體清單一度讓人對華為使用A77架構感到擔憂。
不過,ARM中國發言人、市場部負責人梁泉在接受虎嗅採訪時澄清,「在事件之後,華為持續在出貨基於ARM技術的智慧型手機、伺服器等產品,還更新了麒麟晶片產品。
」梁泉說,「ARM的後續基礎架構,目前也可以授權給中國客戶,包括華為。
」這意味著海思之所以沒有在麒麟990上採用最新的A77架構,或許真的是開發流程來不及。
當然,華為沒有使用A77也有一種說法是華為在自研CPU和GPU,畢竟在實體清單事件之後,備胎計劃里也包涵了作業系統,能開發作業系統的華為,自研CPU和GPU也不是完全沒有可能。
不過這個消息並沒有得到艾偉的肯定和否認,「抱歉,我不能回答這個問題。
」艾偉說。
正如一位網友所言:「A77等明年的5nm,7nm工藝還是穩定為主,注重功耗,畢竟5G功耗還是蠻大的,強行A77很有可能翻車高溫降頻。
」
這種說法也得到了艾偉側面印證。
「與提升性能相比,我們更多的把注意力放在提升能效上。
」艾偉說,麒麟990沒有過度追求性能上的表現,「我們每次開發新一代的晶片的時候都會想,這一代的晶片有什麼技術是上一代竭盡全力都做不到的,然後我們會挑一些對開發者和消費者感受最大的技術。
」
比如麒麟990
5G採用2個大核(基於Cortex-A76開發)+2個中核(基於Cortex-A76開發)+4個小核(Cortex-A55)的三檔能效架構,最高主頻可達2.86GHz,與業界主流旗艦晶片相比,單核性能高10%,多核性能高9%。
能效方面針對不同大小的核精細調校,大核能效優12%,中核能效優35%,小核能效優15%,帶來更快的手機應用打開速度,日常使用體驗更加流暢。
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