6大全球首发,7nm华为麒麟980国内发布

 

2018年9月5日,华为麒麟980媒体沟通会在上海当代艺术中心举行。

关于麒麟980 的基本信息在前几天的IFA展上已经基本公开了,这次媒体沟通会上,华为fellow艾伟除了再一次介绍这颗强大的芯片。也针对目前业界关心的问题进行了深入解答,下面就由我们为您带来麒麟980相比以往到底有哪些升级之处吧!

 

简单回顾麒麟980,六个全球首发

根据华为fellow艾伟的介绍,麒麟980带来了六大全球首发,分别是:

全球最早商用TSMC 7nm工艺的手机SoC芯片

全球首次实现基于ARM Cortex-A76的开发商用

全球首商用Mali-G76 GPU

全球首款双核NPU

全球率先支持LTE Cat.21 modem

全球首款支持2133MHz LPDDR4X手机SOC

除了以上的全球六大首发之外,下面就由笔者为您揭秘麒麟980的六大升级之处。

 

成本更贵,肯定超过3亿美金

 

作为目前首款公布的采用7nm先进制程的手机芯片,麒麟980踩在了行业的一个关键性节点上。虽然业界一直追随摩尔定律,但其实在“后摩尔定律”时代,当移动处理器进入10nm以后,在性能功耗大幅提升的同时,制造和研发成本也直线上升。

对于手机芯片来说,工艺制程直接影响到性能和功耗表现,先进工艺是性能体验和能效体验的基础。在当前业界普遍采用10nm制程工艺,而麒麟980全球首商用最领先的TSMC 7nm制造工艺。与10nm工艺相比,7nm工艺性能提升20%,能效提升40%,晶体管密度提升到1.6倍,实现性能与能效的双重提升。

在制程工艺升级演进的同时,伴随而来的是对芯片设计的挑战升级,7nm芯片的设计难度大大增加。从芯片工艺上看,7nm相当于70个原子直径,逼近了硅基半导体工艺的物理极限,麒麟980想要在针尖上翩翩起舞,还需要克服复杂的半导体技术效应及晶体管本身的三维电阻电容带来的影响,其挑战之大超乎想象。

目前已知的将量产的7nm芯片除了麒麟980还包括苹果的A12以及高通的骁龙855,除了这几家之外,三星Note9据悉已经缺席7nm,也就是2018年的7nm高端芯片将变成苹果、华为、高通“三国杀”。

在7月18日的华为nova 3发布会上,华为消费者业务CEO余承东宣布,截至7月18日,华为手机2018年发货量已经达到1亿台。华为已经连续四年成为国内手机市场上出货量第一的手机品牌,余承东预计2018年华为手机出货量将达到2亿台。华为之所以敢于大手笔投入7nm,其底气就来自于华为对于自研芯片的高额投入和巨大支持。

尽管在现场艾伟没有透露麒麟980的具体研发成本,但他同时表示,“肯定要远远超过3亿美金。”可以说,到了7nm以后,高昂的开发成本会让玩家急剧减少。除了华为、苹果之外,安卓阵营中很难再出现一家公司耗费如此高的成本去研发一颗主芯片,一旦出货量支撑不起来,将出现巨大亏损。

据透露,华为早在3年前就开始了7nm的工艺基础研究,集合产业界和华为自身长期积累的先进的IP和系统设计能力,有效解决7nm的一系列工程量产问题。麒麟980基于CPU、GPU、NPU、ISP、DDR设计了全系统融合优化的异构架构,在不到1平方厘米面积内集成69亿晶体管,放入更强劲的CPU、GPU、DDR、更智慧的NPU、更领先ISP、更快速的Modem,打造卓越能效比,实现性能与能效的全面领先。

 

更强大:笔记本级别的处理器性能

 

图:华为fellow艾伟现场介绍麒麟980特性

 

 

在沟通会现场,我们体验了麒麟980 的多项应用体验和参数检测,从中可以更直观的了解麒麟980对于手机流畅性和APP响应速度的加持。

首先,麒麟980在全球首次实现基于Cortex-A76的开发商用。2018年2月,ARM在旧金山发布了全新的Cortex A76架构。Cortex A76是一款完全重新打造的全新微架构,是“第二代奥斯汀家族”的领军者,ARM称它“是一款具有的笔记本级性能的处理器。”Cortex A76在最新7nm工艺下,运行频率预计将达到3GHz,相比基于10nm工艺制造、运行在2.8GHz的Cortex A75,能耗将降低40%,性能可提升35%,机器学习能力可提升4倍。不出意外的话,基于Cortex A76的架构将在接下来的几年里至少进行两次迭代升级。

 

全新设计的Kirin CPU子系统,除了在CPU核心上针对终端业务进行了适配和优化外,对CPU调度算法、总线设计等细节均进行了深度设计,保证Kirin CPU子系统从SoC整体设计上更大地发挥出性能和能效优势。

Kirin CPU子系统推出了Flex-Scheduling智能调度机制,创造性地设计了2超大核(基于Cortex-A76开发)、2大核(基于Cortex-A76开发)、4小核(Cortex-A55)的三档能效架构。

相对于传统的大小核两档位设计,三档能效架构提供了更为精确的调度层次,让CPU在重载、中载、轻载场景下灵活适配,大大降低了CPU在实际综合业务场景下的功耗,力求让用户获得更高性能体验的同时获取更长的续航体验。

 

除了Cortex A76为基础进行全新设计的CPU,华为一直为业界诟病的GPU也有了极大的提升。

此次华为在业内首商用Mali-G76 GPU,支持全球最快的LPDDR4X颗粒,主频最高可达2133MHz,通过持续创新为用户打造更快、更强大的手机体验。

 

Arm承诺,在台积电7nm工艺的支撑下,使用Mali G76的下一代SoC性能可提高50%。Mali G76重点改善了三个关键指标,首先是性能密度提高了30%,这意味着GPU面积不变,性能可提高30%;或者在性能相同时,可缩小约24%的GPU面积。其次,Mali G76的微架构效率提升了30%,这要归功于架构内功能块的整合。最后,Arm为Mali G76添加了新的专用8位点积指令,使其机器学习推理性能提高了2.7倍。

据介绍,由于采用了Mali-G76 GPU,与上一代相比性能提升46%,能效提升178%。麒麟980创新性引入AI调频调度技术,能够实时学习帧率、流畅度和触屏输入变化,预测手机任务负载,动态感知手机使用过程中存在的性能瓶颈,及时进行调频调度。

尤其在游戏场景下,使用AI调频调度技术预测游戏每帧负载,预测准确性相对于传统预测方法可以提升30%以上,有效提升了游戏平均帧率,大幅降低游戏抖动率,减少游戏卡顿,为手游用户带来操作流畅、不卡顿的卓越游戏体验。

以3D手机游戏NBA2K18为例,麒麟980平均帧率接近60FPS,游戏整体体验远超业界同期水平,让手机轻松驾驭重载大型游戏,带来满帧畅爽游戏体验。

 

更美:第四代自研双核ISP

作为手机日常使用的核心功能,拍照能力的提升一直是麒麟芯片关注的重点。为了追求更美、更清晰的成像世界,麒麟980采用全新升级第四代自研ISP,像素吞吐率比上一代提升46%,能够分区域调节图像色彩与灰阶;与麒麟970相比,支持更多摄像头,适配多摄像头带来全新拍照体验。推出全新HDR色彩还原,能够分区域调节图像色彩,实现照片色彩与细节的平衡。

针对暗光拍摄场景,麒麟980采用全新Multi-pass多重降噪技术,精准降低夜景照片中的噪点,细节保留更加完整,夜拍效果更加通透清晰。运动场景下大幅提升跟踪准确率,在拍摄运动中的人物时,人脸识别检测率提升至97.4%,清晰捕捉每一个精彩瞬间。

在拍摄出好看的静态照片之后,越来越多用户开始将目光转向手机视频,尤其是随着短视频应用的全民普及,用户对手机拍摄视频的需求也在与日俱增。为了提升用户的视频拍摄体验,麒麟980采用视频专用的Pipeline“处理流水线”技术提升视频清晰度,视频拍摄时延降低33%,用户得以脱离沉重的专业级摄像器材,用手机就能轻松拍出清晰的视频大片。

 

更智慧,双核NPU为AI应用更多赋能

 

2017年,麒麟970的发布开创了端侧人工智能的行业先河,激发端侧AI的应用潜能,开启智慧手机元年。这一次,麒麟980将再度引领行业趋势,带来更强大、更智慧的端侧AI应用体验。

麒麟980在双核NPU的移动端最强算力加持下,使能人脸识别、物体识别、物体检测、图像分割、智能翻译等AI场景,采用更高精度的深度网络,具备更佳的实时性,从而引爆极致体验。

麒麟980实现每分钟图像识别4500张,识别速度相比上一代提升120%,远高于业界同期水平;多人姿态估计实时帧率高达30 FPS,无论是表演节奏感极强的舞蹈,还是在镜头前快速跑步,麒麟980都能够实时绘制出人体的关节和线条;强大的物体检测能力可以准确识别多种物体,并可以做到拍照预览的实时物体跟踪。相对于首款人工智能手机芯片麒麟970,麒麟980实现了从图像识别到物体检测的跨越。

麒麟980的AI算力提升,为“手机拍照”带来更多可能。去年,麒麟970人工智能技术推动手机拍照逐步向“慧眼”阶段演进。时隔一年,麒麟980带来了“慧眼2.0”。“慧眼2.0”在手机视觉入口提供了一个“感知、测量、认知、计算”的端到端完整解决方案,人工智能技术深度参与视觉处理的各个环节,通过后台基础算法的极大提升和流程优化,让用户明显感知到体验的大幅增强。

在AI能力上,麒麟980提供高精度人脸识别与肢体检测识别,结合自研ISP强大的图像处理算法,使得在暗光夜晚和白天高动态场景下,都能准确识别拍摄主体和运动对象,并且保持着每秒30帧实时跟踪运动主体。此外,精细化的视频分割、主体抠图等能力,也极大丰富了小视频类应用的创作灵感。更为重要的是,华为对第三方APP开放上述能力,加上具备不间断执行各种AI任务的基础能力,构成了“慧眼2.0”的核心。

麒麟980支持Caffe、Tensorflow、Tensorflow Lite等主流框架,具有强大的深度学习框架兼容性,达到业界领先水平;提供了离线编译、在线编译、8bit量化等一系列完整工具链,既可以大大降低端侧模型部署的工程难度,还可以利用NPU差异化优势发挥出最强算力; 支持CPU、GPU、NPU、DSP等的异构计算,方便深度学习算法在麒麟980的自动灵活调度执行。

麒麟980强大的移动端AI算力、完善的框架支持、丰富的工具链,将赋予AI应用更丰富的想象空间,更多新奇、酷炫的AI应用落地将成为可能。

更安全:防御2G伪基站

麒麟980在伪基站防御方面的能力进一步提升。2G伪基站主要通过干扰正常通信,让用户驻留在2G网络,以发送诈骗短信等来实施诈骗。2016年,麒麟960发布了基于通信基带处理器的防伪基站技术,可以在通信底层对基站进行甄别,拒绝与伪基站通信,从源头切断伪基站可能带来的诈骗电话和垃圾短信。

当前,伪基站攻击方式出现了新升级,不仅可通过短信嗅探、监听用户的正常通信,还可以充当用户和真实基站之间的“中间人”,将用户信息通过伪终端传递给真实基站,让用户在不知情的情况下,遭受信息安全的威胁,甚至带来财产损失。

麒麟980在用户通信联接安全上下足了功夫,针对新出现的伪基站攻击方式,进一步在芯片层面增加了安全机制,全面升级了识别2G伪基站的技术,同时业内率先支持识别4G伪基站,提升用户在移动通信网络下的安全能力,大大降低了受诈骗的概率,保护用户的财产和信息安全。

 

更快速:LTE Cate.21,支持外挂5G

业界最快1.4Gbps峰值下载速率,麒麟980带来全场景卓越通信体验,此外,华为还宣布麒麟980支持5G。麒麟980在全球率先支持LTE Cat.21,支持业界最快的下行1.4Gbps速率,更灵活的应对全球不同运营商的频段组合,为广大消费者提供在不同的运营商网络下的高速体验。

麒麟980与5G芯片Balong 5000相结合提供5G手机解决方案。

 

随着手机用户在移动端使用APP的时长不断增加,无论是游戏、视频等娱乐性应用,还是支付、导航、搜索等生活类应用,都越来越依赖于手机,而在此背后,快速、稳定的网络是用户流畅体验的基础。麒麟980芯片持续推动基于4G网络的用户体验,在基础的通信能力和用户体验方面,又进行了大幅的升级。

实时在线类应用尤其在线大型游戏,对移动通信网络的信号强弱的感知非常敏感,为了给手机用户提供更加稳定、流畅的游戏体验,麒麟芯片团队深度挖掘高铁、地铁、高速公路、密集商业区等全场景下影响游戏体验的通信问题,100多位深度游戏玩家,在全球50个重点城市,测试30000多小时,找到了移动通信下的游戏体验的问题所在。针对这些问题,麒麟980进行了专项优化,有效降低了游戏时延,减少了游戏卡顿,移动网络下的游戏表现更稳定。手机用户可以在各种复杂通信场景下,拥有更畅快的游戏体验。

此外,麒麟980配套使用全球最快的手机WiFi芯片Hi1103,全球率先支持160MHz带宽,理论峰值下载速率可达1.7Gbps,是业界同期水平的1.7倍,带给用户高速的WiFi联接体验,在公共场所及家庭、企业场景下,都能让手机用户享受“快人一步”的WiFi上网体验。

同时,Hi1103支持业界领先的L1 L5双频GPS超精准定位,L5频段下定位精度提升10倍,有效改善手机定位精准度,让用户在地形复杂的城市峡谷及高架道路等地区使用地图导航时,能够免受“路痴”困扰,精准到达目标地点。

最终点评:麒麟980能否正面硬刚竞争对手?

目前来看,麒麟980的卖点主要集中在更强大的性能功耗比、更强大的AI以及更高速的通信连接上。至于对某些友商作为最大卖点的双路GPS,包括全球最快的手机WIFI芯片,麒麟980基本上没有做太多的宣传。

在8月31日的IFA 2018发布会上,华为揭晓了麒麟980芯片以及Mate 20系列的发布时间,将于10月16日在伦敦发布Mate 20系列。基于麒麟980的强大功能,Mate 20将具备实时物体识别、实时图像处理和实时对象分割功能。也就是说麒麟980在今年10月就会真正量产。

据了解,苹果将在9月13日举行其新品发布会,届时是否能一睹传闻中的A12的庐山真面目。麒麟980与接下来将发布的7nm芯片A12和骁龙855能否正面硬刚,让我们拭目以待。

作者:芯智讯-李坚

微信:jimli2013

 

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