全球首次商用7nm麒麟980,國芯的突破

文章推薦指數: 80 %
投票人數:10人

中美貿易戰愈演愈烈,中興被美國政府抵制,高端晶片的缺位震驚了國人,紛紛遷怒於中興不爭氣。

其實這是冤枉中興了,中興只是一個電信設備企業,在本領域中做得很成功,但它並不是晶片企業,高端晶片的鍋不應該由它來背。

但有另一家中國電信設備企業,不僅電信設備份額做到了全球第一,手機銷量也排名全球前三,甚至很早就布局了高端晶片的研發,這家公司就是華為。

中興事件引發的晶片之痛後,有人翻出了2012年任正非的一個電視訪談,他明確提出要搞自主晶片和自主作業系統的研發,當遇到國外抵制時,自主產品要能頂得上去。

很多人佩服他的眼光和洞察,其實當初做訪談時,華為自主高端晶片的研發已經搞了很多年了,任總講話的時候心中已經有了底。

十年磨一劍,2015年11月華為自主研發的麒麟950晶片閃亮登場,以16nm工藝、全球最多電晶體數量、人工智慧一炮打響,這是華為投入幾百億持續十多年研發的結果,後續的華為和榮耀旗艦手機都使用了麒麟晶片,麒麟晶片的獨特技術優勢成為了手機暢銷的重要助力。

1.7nm製程工藝

2018IFA柏林國際電子消費展正在召開中,全球第一塊採用7nm製程工藝的華為麒麟980處理器閃亮登場,成為了各方矚目的焦點。

說到手機的處理器晶片,首先提及的就是採用了多少納米的工藝?為什麼這個指標這麼重要呢?

因為隨著納米數的減少,晶片會有兩個顯著變化。

一是晶片內部的"層"增加了,更多電晶體參與了計算,從而提高了性能;二是結構更加精巧,會用更少的能量支撐更多的計算,從而提升了能效。

而性能和能效正是衡量晶片水平的兩個核心指標,所以說納米數的減少,是晶片升級換代的直接體現。

聽起來7nm比10nm只是提高了30%,其實設計和生產難度增加了很多倍。

7nm相當於70個原子直徑,已經逼近了矽基半導體工藝的物理極限,麒麟980是在針尖上跳舞,挑戰難度超乎想像。

與上一代的10nm工藝相比, 7nm工藝性能提升20%,功耗降低40%,電晶體密度提升1.6倍,這種進步是革命性的。

2.驚人的69億電晶體

高密度電晶體是麒麟晶片的獨門秘籍,上一代的麒麟970採用的是10nm工藝,包含了55億電晶體,而同時代的高通驍龍835是31億顆,蘋果A10是33億顆。

據悉,麒麟980晶片電晶體數量將會高達69億顆,這是一個非常驚人的數字。

為什麼麒麟晶片的電晶體數量這麼多?這源於與高通驍龍不一樣的技術路線,麒麟的技術路線是"集中式",即將CPU、GPU、基帶,甚至加密模塊通通集成到核心晶片中去,而驍龍更傾向於"模塊化",即通過外圍的模塊化套件來實現各種功能。

將外圍套件實現的功能集成到晶片中去,麒麟這個技術路線會帶來兩個變化,一是由於晶片的製程工藝更高,被集成的套件會顯著提高性能和能效,舉例來說,原本28nm工藝的套件模塊進化成7nm,性能和能效當然會有很大提升。

二是晶片內部總線要比外部總線效率高,功能模塊的緊耦合會使系統運行得更加高效和穩定。

既然高密度電晶體技術路線有優勢,那為什麼驍龍沒有採用呢?這源於驍龍全球公開發售的商業模式,全世界很多品牌的手機都採用了驍龍晶片,這些手機廠商的需求是不同的,基於同一個晶片還要打造出差異性來,客觀上就需要功能套件模塊化的結構,這便於他們的個性化定製。

說白了,"模塊化"就是通過犧牲部分性能而換取了靈活配置性。

從晶片性能角度而言,麒麟的"集中式"技術路線更優越。

3. 神奇的人工智慧

在採用麒麟970晶片的華為P20發布會上,余承東就圖片檢索速度與同期的三星和蘋果的旗艦機進行了PK,P20手機的優勢非常明顯,速度差距太大了,以至於現場觀眾發出了笑聲。

其實三款手機的運算速度是基本相當的,差距源於人工智慧。

傳統的圖片搜索使用的是計算機視覺技術,提取特徵、建立索引以及查詢,根據色彩比例及灰色階來設定機器識別的閾值。

而從麒麟970開始,依託植入主晶片的AI模塊就支持了人工智慧搜索,這是更高層次的圖像識別技術,它是在人類視角下對圖像的深度學習和認知,系統構建了風景、人物、寵物、美食等幾千個經典場景,給圖像賦予了人類視角的意義,在人機之間建立了用人類邏輯直接交流的渠道。

舉個例子,一張藍底的證件照和一張藍天白雲的風景照,色彩比例和灰色階是很相近的,傳統的搜索方法就可能歸為一類,而人工智慧卻能準確地檢索和區分,這源於對海量照片的深度學習和認知,由於使用的是人類邏輯,對於你的搜索請求人工智慧也能深刻理解。

根據IFA柏林國際電子消費展傳回的消息,麒麟980的人工智慧有了更大進步,面向開發者與合作夥伴推出HiAI 2.0,這種強大的移動端AI算力將會帶來更多新奇酷炫的應用。

4. 夜拍無敵的奧秘

大家都知道,限於體積構造智慧型手機的光圈永遠都無法跟專業單眼相機相比,但使用麒麟晶片的華為P20手機卻能照出比專業單眼相機還美的夜景,這是為什麼呢?

筆者在華為P20發布會後,當晚就在上海用P20 Pro手機拍了很多夜景,發現了其中的奧秘。

P20手機拍攝夜景按下快門後,螢幕上有個倒計時3-6秒的跑圈,如此長的曝光時間,其已經實拍了上千張底片備用。

專業單眼相機追求的是接近人眼的大光圈,而麒麟晶片追求的是AI算法重新繪製,將上千張底片按照人工智慧的計算結果進行加權疊加,抑制高亮提升陰暗,使得明暗對比非常和諧,夜晚的樹葉也能顯示出綠色,霓虹燈的光亮變得更加柔和。

一次曝光量遠遠不如單反,但上千次的曝光就獲取了足夠的細節信息,然後跟幾千個經典場景進行模式匹配,根據人類"美"的定義去進行選擇性放大,最終得出比單眼相機效果還要美的照片。

麒麟晶片手機的美照不是拍出來的,而是AI算出來的。

P20的照相能力得到了一致高評,在很多國際評比中都是第一。

8月31日,華為在IFA展上正式推出華為P20系列包括珠光貝母、極光閃蝶,雅黑色、金棕色四款新色版本,其獨特的時尚觀感引得全場觀眾注目。

與此同時,P20的人工智慧加持的無敵照相又引發討論,特別是升級到麒麟980後會有什麼新的進步?

根據展會資料介紹,麒麟980採用全新升級第四代自研ISP,像素吞吐率比上一代提升46%,夜拍效果更加通透清晰,運動場景下人臉識別檢測率高達97%以上,並支持多攝像頭。

5. 順暢的遊戲體驗

大家都知道遊戲是非常吃資源的,每當晶片的計算能力有了提升,遊戲也就更新換代了,對於畫面越來越精美的大型手游來說,晶片的計算資源永遠是捉襟見肘的。

業內人士笑談,CPU和內存的快速進步就是給大型遊戲逼的。

現在,麒麟980開拓了一條人工智慧的解決方案,不硬拼資源去填算力的坑,而是通過AI進行合理調度,根據預測進行動態調整,從而集約高效地使用CPU算力,達到了提升遊戲流暢度的結果。

舉例來說,用AI調頻調度技術去檢測遊戲顯示的進程,畫面切換快時,就多給一些算力,當畫面切換慢時,就收回一些算力。

當你狂按螢幕時,預示著手機任務負載將會增加,那就多給一些算力,人為指令減少時,就收回一些算力。

無非就是對CPU算力精打細算嘛,聽起來很簡單,這道理誰都懂,但實現起來非常難,可一旦實現了,其成效也會非常明顯。

資料顯示,以滿幀為60FPS的重載大型3D遊戲NBA2K18為例,麒麟980平均幀率接近60FPS,遊戲整體體驗遠超業界同期水平,遊戲體驗滿幀暢爽。

6. 全球第一的通信能力

談到這款晶片所支持的通信能力,這就進入到全球第一電信設備商的擅長領域了,華為的本業是電信設備製造,通信能力才是看家本事。

曾有人提問,為什麼華為手機防偽基站功能那麼強?換了華為手機後都接不到中大獎簡訊了。

我回答他:華為在全世界建設了最多最好的基站,在多年工程實踐中,他們根據不同的地形、地貌和建築環境,構建了上千個無線功率譜密度模型,他們對基站與手機之間的通信信號太熟悉了,很多規範和標準就是他們做的,偽基站那點門道還能騙過他們?

蘋果公司的手機雖然做得好,但並不擅長通信,蘋果公司使用了諾基亞上千件通信專利,因為專利費的糾紛打了很多年的官司。

華為的通信技術水平是沒有爭議的,麒麟980對通信的支持非常強大,在全球率先支持LTE Cat.21,支持業界最快的下行1.4Gbps速率。

由於華為在全世界建網,對全球不同運營商的頻段非常熟悉,簡直沒有他們覆蓋不了的頻率,支持全球運營商的頻率組合就成為了一大亮點。

至於Wi-Fi,麒麟980配套了全球最快的Hi1103,率先支持160M帶寬和1.7Gbps理論下載速率,是業界同期水平的1.7倍。

值得一提的是,麒麟980搭配了巴龍5000 的5G數據機,成為首個提供5G功能的移動平台。

7. 與驍龍845的比較

現在很多旗艦手機搭載的都是10nm工藝的驍龍845,這款晶片無疑是全球高端手機晶片的標杆。

現在,驍龍845已經被麒麟980全面超越了,在AI計算性能、CPU運算性能、CPU能效、半導體工藝技術、搭載GPU Turbo的遊戲體驗、LPDDR4X表現、Wi-Fi速度、4.5GLTE等方面都是麒麟980領先。

能跟麒麟980對標的是預計年底發布的驍龍855,它採用的也是7nm的工藝,雖然尚不了解它的細節,但我相信某些指標會優於麒麟985。

高端晶片的國際競爭就是這樣,你追我趕各領風騷,不斷疊代共同進步。

現在有不少人熱衷於唱衰國產科技,國產高端晶片缺位時冷嘲熱諷,當有了國產高端晶片時又刻意貶低,這種心態很不正常,實事求是才是正確的態度。

8. 展望Mate 20

據悉,搭載麒麟980的華為新旗艦手機Mate20將於10月16日在倫敦首發,在麒麟芯的加持下,其表現會是如何?

延續麒麟970手機照相第一的排名,搭載麒麟980的Mate 20的照相水平全球第一應該沒有疑問。

據悉,針對短視頻火爆的國內現狀,這款手機採用了專業的Pipeline處理流水線技術,提升了視頻清晰度,視頻拍攝時延降低33%,用戶得以脫離沉重的專業級攝像器材,用手機就能輕鬆拍出清晰的視頻大片。

螢幕超聲波指紋,石墨烯電池,五個攝像頭……,網上已經有了很多猜測,是否屬實有待驗證。

總之,這款搭載麒麟980的華為旗艦機的性能應該是全球頂級,非常值得期待。


請為這篇文章評分?


相關文章 

華為「麒麟980」手機晶片柏林受矚目

新華社柏林9月3日電(記者張毅榮)中國華為在柏林國際消費電子展期間發布了全球首款7納米製程人工智慧(AI)手機晶片「麒麟980」。這款性能強大的晶片一經發布便獲得業內廣泛關注,成為今年展會的最大...

不只是7nm:麒麟980全球發布會看點預測

來源:新浪科技前幾天,華為手機已經預告將在8月31日德國柏林IFA大會上發表Keynote講話,按照慣例,這將會是華為手機對外正式宣布新款麒麟處理器的時候。而今的主角則是傳聞已久的麒麟980處理...