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麒麟950为何能拿下世界第一

发布时间:2020-06-30 20:21:45 阅读: 来源:计算器厂家

11月5日,华为在秋季媒体沟通会上发布了备受瞩目的麒麟950。海思麒麟处理器之前最大的问题是高性能方面比不了高通、三星,不过今天发布的麒麟950有望改变海思在高端处理器上的不利局面,它拿下了首款16nm FinFET Plus、A72核心及T880 GPU三个第一,全新设计的拍照ISP性能也非常强劲,盲测表现优于苹果的iPhone 6s。

本文引用地址:从K3时代的一败涂地,到K3V2时代的“祖传SOC”,再到麒麟910、920、930时代的能用、好用,逐渐被消费者认可,麒麟芯历经坎坷,百折不饶,终于破茧化蝶——麒麟950综合性能已然跨入顶级手机芯片行列,足以和高通骁龙820,联发科MT6797等SOC相匹敌,并将一众国产ARM技术路线的IC设计公司甩在身后,难以望其项背。从5年前连山寨机都不屑于使用的K3,到今天的麒麟950一枝独秀,这其中有何奥妙?

AA体系庇护麒麟成长

5年前,初出茅庐的K3因为成品不够成熟以及营销、铺货策略失误导致最终连在山寨机市场都无法立足,但第一次大胆尝试给海思公司积累了宝贵的经验。两年后的K3V2则是全球首个发布的集成了4核ARM cortex A9的手机芯片方案,虽然存在兼容性差、功耗大等问题,但之后的麒麟910,用Mali450MP4替换掉GC4000,并使用28nm HPM制程工艺后一举脱胎换骨,成为海思麒麟第一款能用的SOC,荣耀3C LTE版、P7、Mate2、荣耀X1等机型在搭载麒麟910后,其性能和功耗的完美平衡倍受好评,并逐步被市场接受。

2014年5月发布的麒麟920堪称惊艳,麒麟920采用大小核架构,集成了4核ARM cortex A7和四核ARM cortex A15,在GPU方面选择了 Mali T628MP4。客观的说,麒麟920在性能方面相对于麒麟910是一个质的飞跃。良好的功耗控制和多核调度使麒麟920在保障性能满足绝大多数应用的同时,功耗控制的非常好,相对于处于同一档次,并存在漏电瑕疵的联发科MT6595,麒麟920在多核调度、性能和功耗的平衡方面做的更好。搭载麒麟920系列SOC的荣耀6、荣耀6plus、Mate7等机型无一例外获得成功,其中Mate7还成为国家领导人用于赠送外宾的礼品。

去年,习大大将红遍全球的华为Mate7纳为国礼赠送给太平洋地区国家领导人,包括:巴布亚新几内亚总理奥尼尔、斐济总理姆拜尼马拉马、汤加首相图伊瓦卡诺、纽埃总理塔拉吉、密克罗尼西亚总统莫里等。上图为斐济当地最大报纸 Feiji Times刊发报道。

今年的麒麟930集成了8核ARM cortex A53,在GPU方面和麒麟920一样选择了 Mali T628MP4,在性能方面相对于麒麟920提升有限,但其基带使用了华为自主研发的4G MSA技术,在信号的稳定性和通话质量方面有一定提升。

最新发布的麒麟950集成了4核ARM cortex A53和4核ARM cortex A72,官方宣称,A72比A57性能提升11%的同时,功耗降低20%。在GPU方面使用了MaliT880,据称比上代GPU图形生成能力提升100%,GFLOPS提升100%。在制程工艺方面率先采用业界领先的TSMC 16nm FF+工艺,是首个商用16nm FF+工艺的SoC芯片,相比28nm HPM,性能提升40%,同时节省了60%的功耗。智能感知处理器也是一大亮点,其芯片级智能定位可实现GPS、基站、WiFi、Sensor混合定位,在室内、高架桥、高楼林立等场景提供精准定位。另外,麒麟950还采用全新LPDDR4、新系统总线等,硬件性能更加强劲。

按照以往麒麟在性能和功耗的平衡方面的优越表现,我们有理由相信麒麟950是一款兼具较低功耗和较好性能的SOC,麒麟950完全能续写自麒麟920以来开创的辉煌历史。

从上述历程中可以看出,海思麒麟均采用ARM的IP核,在GPU方面除了早期的K3V2用过图芯科技的GC4000,在麒麟910以后都是倚重ARM的Mali。在手机芯片三大件:CPU、GPU、基带中,除了用于通信的霸龙基带是自主研发外,其余部分都非常倚重ARM。

在软件上,华为手机除早年做过Windows Phone外,基本上搭载安卓系统,谷歌的安卓系统及其软件生态为麒麟的市场化运营铺平了道路。

实事求是的说,如果没有ARM,麒麟950将成为无源之水,无本之木。ARM和谷歌构建的AA体系是麒麟芯成功的基础。

什么是AA体系

AA体系是指ARM+安卓体系。谷歌公司负责安卓系统的维护和更新以及软件生态的搭建;ARM公司掌握ARM指令集的扩展更新、微结构设计和编译器的开发,对依附于AA体系的IC设计单位和公司出售指令集授权和微结构授权。

ARM公司并不直接出售CPU或SOC,只向下游厂商出售指令授权和IP核授权,使很多原本不具备技术体系构建能力或微结构设计能力的IC设计公司能够参与行业竞争,一方面壮大了ARM阵营;另一方面使购买ARM硬核或软核授权的公司能够到原本凭借自身技术水平无法涉足的市场中分一杯羹。

因此,依附于由谷歌和ARM构建的技术体系,就能购买现成的CPU核(ARM),购买GPU核(Mali)以及各种接口IP核(Synopsys),通过一定的流程,集成出SOC,并能运行安卓系统,兼容其软件生态。大幅降低了ARM阵营IC设计公司研发的技术门槛、时间成本和资金成本。

最重要的是,AA体系与Wintel体系是目前唯二的两大体系,选择ARM技术体系后,市场化运营将会是一片坦途。

诚然,天下没有免费的午餐。一旦选择依附于AA体系,也就意味着在产品性能、功耗、安全性、利润等方面只能倚重于ARM和谷歌,而且还有产品高度同质化、生存压力较大等风险。

在没有中国自己的技术体系可以依托或没有资本和技术自建技术体系的情况下,依附于国外体系,是国内IC设计公司向市场化运营妥协的无奈选择。

作为商业公司,能赚钱的技术路线就是好的技术路线,只要不被用于国防军工和信息安全领域,国人不必对此太过纠结。

其实,中国大陆选择ARM技术路线的IC设计公司远不止海思一家,同样能够获得AA体系的支持,海思麒麟为何就能脱颖而出,拉开和展讯、联芯、炬力、全志、瑞芯微、新岸线等IC设计公司的差距呢?

垂直整合助力麒麟腾飞

由于ARM技术路线大幅降低了技术门槛和研发的资金和时间成本,导致ARM阵营参与者众多,加上大家都是购买ARM的CPU核与GPU核,造成产品高度同质化,市场竞争异常激烈——在价格上,ARM阵营芯片已经陷入没有最低,只有更低的价格血拼:以国际巨头高通为例,它的中低端7模SOC已经卖到15美元一片;紫光控股的展讯更是以每片芯片6美元的价格侵蚀3G手机芯片市场,将以低价著称的联发科打的丢盔弃甲、溃不成军,市场份额的流失导致联发科股价惨遭腰斩,损失高达2000多亿新台币。

在如此血腥的市场中拼杀,国内外ARM阵营IC设计公司为了获得一个稳定的芯片搭载平台,可谓是“八仙过海,各显神通”——高通采用“买基带,交高通税,送SOC+通信专利保护伞”模式占市场;联发科用“低价+交钥匙”模式抢搭载平台;联芯为了维持一个稳定的客户把自己重金研发的4G手机芯片LC1860以近乎成本价的超低价格出售给小米......

在残酷的竞争中,海思麒麟却能以自产自销的方式回避市场竞争,获得一个安全的避风港。相对于国内ARM阵营IC设计公司往往因ARM授权费抽血与价格战导致利润较低,进而影响后续研发的情况下,华为可以通过内部定价给麒麟留出较多的利润空间,使得在支付ARM专利费后,仍有充足资金研发新产品。

更难能可贵的是,华为还曾牺牲华为终端公司的利益为麒麟芯提供庇护——麒麟910的前身K3V2集成了四核ARM cortex A9和GC4000,但因采用了40nm制程工艺,导致功耗较大。为了控制功耗不得不将原本频率应该在600MHz的GC4000降低到480Mhz,在一些应用中,GPU的频率甚至被锁定到240MHz。这直接导致了K3V2在用户体验差强人意——不仅游戏存在卡顿和兼容性问题,连日常划屏有时候都存在流畅度不足的现象,发热大、体验差、小毛病多成为K3V2的代名词。华为为了扶持麒麟芯片,压制了华为终端公司反对的声音,在2年时间里坚持在自己的中高端手机上使用K3V2。从2012年至2014年,P2、P6、D2、Mate1、荣耀2、荣耀3等机型相继入坑,在扶持麒麟芯的同时,使华为终端的中高端手机在芯片上落后于竞争对手,并对华为中高端手机的性能、口碑和销量方面造成了负面影响。

相对于龙芯、申威、飞腾等老牌IC设计单位只有研发人员300—400人,海思在华为不计成本的输血下,成长为一家拥有8000名员工的公司。在人才和资金上,华为对麒麟芯片的扶持也是不遗余力。在人才方面,一方面厚待科研人员——刚毕业的研究生年薪不低于16万,5年从业经验的员工年薪不低于28万,部分技术骨干加上年底分红年收入不低于40万;另一方面舍得重金挖人,全球招贤——在欧美、北京设立研究所,从国外和体制内老牌IC设计单位挖人。在科研经费方面也是毫不吝啬——海思920的研发经费就高达2亿美元,是国家15年里对龙芯资金投入总额的1.7倍。

因此,海思麒麟之所以能在国产ARM阵营IC设计公司中脱颖而出,得益于华为对海思不计成本的投入,得益于在公司内部实行具有计划经济特色的方式统筹协调,采取垂直整合模式对海思麒麟给予人力、财力、技术、渠道、平台、营销等方面的全方位支持。如果完全按照市场经济规则运作,海思手机芯片部门在经历K3和K3V2两次惨败后连年亏损,早就溺亡于市场竞争的激流之中了。

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