華為海思麒麟處理器的發(fā)展歷程

業(yè)界曾經(jīng)流傳著很多關(guān)于海思的故事，其中一個比較有意思的：任總拍板成立海思之初，他給整個團(tuán)隊定下了兩個目標(biāo)，一是實現(xiàn)營收超30億，二是員工突破3000人。毫無疑問，第二個目標(biāo)很快就實現(xiàn)了，可是從2004年海思成立后，其營收被外界質(zhì)疑。

時至今天，隨著華為消費終端的高歌猛進(jìn)，海思方面的營收早已突破了這個目標(biāo)。我們可以看到IDC2018Q2的數(shù)據(jù)，華為智能手機的銷量已經(jīng)超過了蘋果，排在了全球第二位;同時也已經(jīng)確認(rèn)在8月31號的IFA展覽上發(fā)布麒麟980芯片。

毋庸置疑，華為在高端手機領(lǐng)域已經(jīng)站穩(wěn)了腳步，現(xiàn)在每年的P系列和Mate系列的更新都必然是業(yè)界和手機市場的大事。在華為手機高歌猛進(jìn)的同時，不要忘記了麒麟芯片也在茁壯成長。有人說是麒麟芯片成就了華為手機，可是也正是華為手機的強勁收入給予了麒麟芯片繼續(xù)進(jìn)化的研發(fā)資本和動力，兩者實際是相輔相成。

華為中高端智能手機能達(dá)到今天成就有很多因素，但是其中麒麟芯片的崛起和成長是關(guān)鍵的。這顆小小的麒麟芯從誕生之初再到今天成為手機移動設(shè)備的主流旗艦芯片之選，當(dāng)中經(jīng)歷了很多。

高端市場領(lǐng)域需要自研芯片這個敲門磚

根據(jù)最新一季IDC報告顯示，蘋果在智能手機銷量上落后于中國的華為，2018年第二季度全球智能手機市場整體下滑1.8%。蘋果排在第三，華為第二，三星第一。

可以看到，前三的位置上已經(jīng)基本牢牢被三星、蘋果、華為所鞏固，然而他們?nèi)叨加幸粋€共通的地方，那就是各自都擁有自研芯片的能力。雖然說現(xiàn)在手機產(chǎn)業(yè)已經(jīng)十分成熟，要做一部像樣的手機出來實際并不是難事，但是要做得好，同時要在這個同質(zhì)化的市場做出差異性，芯片便是其中一個重要的標(biāo)識，同時也是企業(yè)研發(fā)技術(shù)實力的象征，也是市場營銷的重要籌碼。

三星一直有自研處理器的驚艷，Exynos系列的芯片是市場高性能的代表;蘋果從iPhone 4開始便搭載自家的A系列芯片，直到現(xiàn)在iPhone X搭載的A11，已經(jīng)歷經(jīng)了7代的進(jìn)化;華為剛開始為人所知的應(yīng)該是2012年推出的K3V2芯片，首次在自家旗艦D2P2Mate1等機型上使用，來到2018年8月，麒麟980也將要發(fā)布了，當(dāng)中也經(jīng)過了6年的成長。

雖然麒麟980還沒正式發(fā)布，但是關(guān)于它配置規(guī)格的信息已經(jīng)基本被曝光。華為麒麟980采用臺積電7納米工藝制程，CPU為4個A77+4個A55，最高主頻為2.8GHz;GPU為華為自主研發(fā)，性能為Adreno 630(驍龍845)的1.5倍左右。

在基帶方面，今年年初華為發(fā)布4.5G基帶balong 765，支持cat19，最高下載速度1.6Gbps。同時，麒麟980將內(nèi)置第二代寒武紀(jì)NPU 1M，使得AI性能將有大幅提升。當(dāng)然GPU Turbo圖形加速技術(shù)也會加上，可以提高芯片的圖形處理能力，降低功耗，彌補GPU方面的不足。

我們可以看到，從配置賬面上，麒麟980已經(jīng)是芯片市場上的頂級作品，不論是CPU、GPU，還是基帶、AI、協(xié)處理核心等，他有能力叫板任何一個對手。

麒麟980很明顯必然會是華為今年Mate 20旗艦的標(biāo)配，每年的旗艦升級軍備競賽，旗艦高端芯片伴隨旗艦產(chǎn)品已經(jīng)成為了常態(tài)，甚至已經(jīng)成為決定旗艦產(chǎn)品是否有競爭力的一大方面。

關(guān)鍵詞：通信、積累

說起麒麟芯片，那必定要說設(shè)計它的公司海思。海思是華為的全資子公司，1991年，華為成立的ASIC設(shè)計中心，可看作是海思的前身。ASIC設(shè)計中心主要是為華為通信設(shè)備設(shè)計芯片，經(jīng)過多年積累和創(chuàng)新，華為在通信方面的技術(shù)和專利獲得長足的發(fā)展，這也是華為在運營商市場馳騁的競爭力所在。

在2000年前后，世界逐步開始進(jìn)入到3G時代，而華為也順應(yīng)當(dāng)時歐洲運營商的要求，欲逐步推出3G網(wǎng)絡(luò)的芯片，因此在2004年便成立了海思半導(dǎo)體公司。由于歐洲當(dāng)時是主推WCDMA，因此華為的重點也放在上面。

由于在通信技術(shù)方面的累積和與運營商的深度合作，搭載海思3G芯片的上網(wǎng)在全球范圍內(nèi)獲得成功，先后進(jìn)入了沃達(dá)豐、德國電信、法國電信、NTT DoCoMo等全球頂級運營商，銷量累計近1億片。這是一個怎樣的成績?那就是華為海思與當(dāng)年的3G芯片領(lǐng)域的巨頭高通各占了一半的市場份額。在通信領(lǐng)域的深厚積累，似乎也順利成章地給予后續(xù)海思進(jìn)一步推動應(yīng)用處理器發(fā)展提供了動力。

海思團(tuán)隊主要是做三部分的業(yè)務(wù)：系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù)、手機終端業(yè)務(wù)、對外銷售部分。

對外銷售主要是安防用芯片和電視機頂盒芯片，在國內(nèi)的安防市場的占有率是很高的，那是穩(wěn)穩(wěn)超過了德州儀器了。當(dāng)然這部分業(yè)務(wù)的營收規(guī)模確實不大。

團(tuán)隊里面服務(wù)于系統(tǒng)設(shè)備的規(guī)模是最大的，其次是服務(wù)手機終端的。麒麟芯片便是海思里面手機終端團(tuán)隊的作品，海思相關(guān)人士說：盡管團(tuán)隊的規(guī)模與聯(lián)發(fā)科和高通等相比還不算很大，不過在負(fù)責(zé)通信基帶芯片的技術(shù)上，人數(shù)已經(jīng)不輸聯(lián)發(fā)科了。所以說，華為的通信背景和積累，對海思在手機基帶芯片上的追趕提供了幫助。

其實我們可以看到在麒麟950前，海思并沒有單獨給自己芯片高調(diào)開一場發(fā)布會或者媒體溝通會，這可以說明海思團(tuán)隊一貫都是走低調(diào)的路線，甚少對外披露信息，即使有實力擺在那兒，可是他們總有一種與世無爭的調(diào)調(diào)。

2012：踏進(jìn)四核高性能時代

關(guān)鍵詞：A9架構(gòu)

海思實際在2009年推出了首款的應(yīng)用處理器K3V1，其擁有高性價比、低功耗、高集成度、多無線制式融合，以及運營商增值等特性，主要面向的是中低端的市場，同時為了確保客戶能夠快速量產(chǎn)，海思甚至提供了全套的生產(chǎn)測試方案?？上У氖荎3V1的目標(biāo)客戶在當(dāng)時是一系列中低端廠商，也就是我們當(dāng)時所稱的山寨廠商，這對于其發(fā)展實際并沒有太大的作用。

要說海思重磅的一彈，那肯定是海思移動處理器在2012年巴塞羅那的MWC展的亮相。海思發(fā)布了四核處理器K3V2，這在當(dāng)時業(yè)界是體積最小的一款高性能四核A9架構(gòu)的處理器，繼NVidia Tegra3之后業(yè)界第二款四核A9處理器。同時華為也宣布將在自己推出的旗艦Ascend D上搭載這款處理器，這在當(dāng)時并沒有任何商用的經(jīng)驗的芯片直接用在自家產(chǎn)品上，需要的勇氣不少。

從市場來看，華為AscendD高端智能手機自2012年8月在中國市場率先發(fā)售，然后鋪貨歐洲、亞太、澳洲、北美、南美和中東等全球市場，取得了還是不俗的成績。

有很多人說手機業(yè)用短短幾年時間走過PC十多年的路，雖然有一些夸張成分，但是也不無道理。手機芯片最明顯的特征便是迅速進(jìn)入到多核的年代，實際這與手機移動終端需要更好的功耗控制有密切的關(guān)系。

手機體積有限，各類元器件和電池的空間矛盾一直存在，因此功耗的控制顯得異常重要，而多核的設(shè)計，或者說是大小核的設(shè)計的目的便是讓各個核各施其職。可以看到現(xiàn)在的異構(gòu)設(shè)計也是多核發(fā)展的趨勢，它的目的最終還是在功耗和性能之間取得平衡。

在當(dāng)時還是普遍單核設(shè)計的情況下，2012年便開始進(jìn)入了四核的大戰(zhàn)，而海思便先于當(dāng)時的移動領(lǐng)域大佬TI和高通推出了四核的K3V2，這在當(dāng)時還是引起了轟動。

我們不妨來看看K3V2的規(guī)格，采用40nm工藝，四個A9內(nèi)核，主頻分為1.2GHz和1.5GHz，低頻負(fù)責(zé)低負(fù)荷的工作，高頻性能好，負(fù)責(zé)復(fù)雜的運算，通過DVFS動態(tài)電壓頻率調(diào)整，這已經(jīng)是后期8核big.LITTLE的調(diào)度雛形。

實際K3V2在當(dāng)時的四核設(shè)計還是大小核調(diào)度，已經(jīng)是比較先進(jìn)的了，不過可惜在GPU部分采用了比較少見的Vivante公司的GC4000，使用TSMC 40nm工藝制造。

制造工藝和這款GC4000的GPU在應(yīng)用兼容上出現(xiàn)問題，導(dǎo)致了K3V2出現(xiàn)一系列的功耗問題，同時應(yīng)用層面上頻繁出現(xiàn)錯誤。我還印象深刻的記得，當(dāng)時Ascend D手機上經(jīng)常會運行軟件出現(xiàn)閃退和程序運行不兼容的提示。

關(guān)鍵詞：LTE Cat.4

K3V2的橫空出世，令行業(yè)對華為對海思開始放置聚光燈，時刻關(guān)注著它的一舉一動。海思的K3V2在當(dāng)年取得了一些成績，可是缺點或者不足也是很明顯的。

海思實際已經(jīng)意識到K3V2在設(shè)計應(yīng)用上的一些弊端，隨后的研發(fā)上也針對K3V2的弱點進(jìn)行改進(jìn)，而它的后續(xù)版本就是首次冠以“麒麟”名字的麒麟910。

從以前K3V2這類內(nèi)部代號到以全新品牌全新名字“麒麟”走向觀眾走向市場，足見海思已經(jīng)下決心全力推廣這個品牌。沉寂多年后，海思也意識到這個時候是需要全面推廣自家芯片。

麒麟便是Kirin的音譯，當(dāng)年中文品牌出來的時候，很多人都直接聯(lián)想到高通的驍龍。麒麟和龍都頗具中國特色，在中國古代的神話里面都是以神獸自居，而這當(dāng)時給外界人的信息便是麒麟要直面挑戰(zhàn)驍龍。

尚且不管海思是有意而為之還是無意之為，實際從產(chǎn)品角度上，麒麟芯片要挑戰(zhàn)當(dāng)時行業(yè)老大高通驍龍還是有一定的差距的。

麒麟910在K3V2的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，先來看看具體配置，28nm制程和替換了Mali450MP4 GPU，CPU還是4核A9，可以看到麒麟910在CPU的四核設(shè)計依然延續(xù)K3V2，而在GPU和制程方面進(jìn)行了改進(jìn)升級。

這樣看起來，麒麟910只是一次平穩(wěn)保守的升級，實際在我看來并不是，我們都忽略了一點，那就是網(wǎng)絡(luò)連接——基帶。

華為海思在2012年便發(fā)布了LTE 4G芯片Balong 700，并成為了上網(wǎng)卡和家電無線網(wǎng)關(guān)等終端的芯片，提供給美國和歐洲的客戶。而在2012年的MWC上，海思除了發(fā)布K3V2外，還發(fā)布了業(yè)界首款支持3GPP Release 9和LTE Cat4的多模LTE終端芯片Balong 710，下行速率達(dá)到150M，支持五模及國際通用頻段。不過當(dāng)時K3V2并沒有集成基帶，而是外掛balong基帶，而是到了麒麟910才首次集成Balong 710。

海思能推出K3V2和Balong 710，當(dāng)時長期分析各公司半導(dǎo)體芯片的相關(guān)人士還是很驚訝的，“能提供完成度如此高的芯片組的，基本上只有高通、聯(lián)發(fā)科和展訊通信?！?/p>

移動處理器SoC的高度集成會是趨勢，我們可以看到以往設(shè)計移動芯片的公司除了現(xiàn)在的三星、蘋果、華為、高通、聯(lián)發(fā)科巨頭外，還有TI、Nvidia、Intel等等，但是為什么現(xiàn)在能在移動市場留存的的只有聊聊幾家?實際它們或多或少都遇到了網(wǎng)絡(luò)連接，也就是基帶的問題。

其實對于基帶，很多人認(rèn)為，只要是有做運營商業(yè)務(wù)的，做通信的，都能把他做好。實際并沒有那么簡單，現(xiàn)在通信設(shè)備領(lǐng)域的愛立信、諾基亞都曾經(jīng)往這行業(yè)走，如意法-愛立信(ST-Ericsson)。不過他們最終都推出了這個激烈的移動芯片市場。

其實從3G時代進(jìn)入4G后，不同的制式和不同頻段給予這些做通信基帶的廠商很大的挑戰(zhàn)，尤其在中國這個4G通信最為復(fù)雜的市場，包括3G時代的TD-SCDMA、WCDMA、CDMA，還有4G的TD-LTE、FDD-LTE和復(fù)雜的頻段，這些都表明整個通信基帶模塊是很不好做的。

海思能攻克基帶方面的困難，這實際是奠定了未來發(fā)展的堅實基礎(chǔ)，而麒麟910能整合Balong 710才是它的殺手锏，它能夠支持LTE Cat.4多模，下行速度高達(dá)150Mbps，這在當(dāng)時甚至是領(lǐng)先高通的。

在通信方面積累的技術(shù)在此時已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出來，而華為手機開始之初是定位于商務(wù)人士，而商務(wù)人士對于通話的需求是很高的。

由于全球范圍內(nèi)，華為與各個運營商都有深入的合作，麒麟910支持CSFB、SGLTE/SVLTE、VoLTE/eSRVCC各種LTE通信模式下的語音解決方案。旗下手機產(chǎn)品在通話質(zhì)量、通話穩(wěn)定性、漫游廣泛性都能給予商務(wù)人士很好的信心，這時候華為的基帶通信優(yōu)勢便是它的發(fā)展基礎(chǔ)。

華為麒麟910芯片，用Mali450MP4替換掉GC4000，并使用當(dāng)時主流的28nmHPM制程工藝，較好解決了兼容性和功耗的問題。從搭載其產(chǎn)品的華為P7和Mate 2來看，能獲得市場的認(rèn)可。

2014：麒麟芯進(jìn)入8核時代

關(guān)鍵詞：8核、LTE Cat.6

在前作K3V2和麒麟910的經(jīng)驗下，華為海思也逐漸了解了用戶的需求，繼而加速開發(fā)下一代的產(chǎn)品，而麒麟920系列可以說是帶領(lǐng)了華為手機終端和海思進(jìn)入了一個新的階段。

如果要說麒麟920，那就不得不提搭載它的華為Mate 7，這款產(chǎn)品在當(dāng)年成為華為的爆款，也是華為真正踏入高端市場的代表，它的成功與麒麟920有著密不可分的聯(lián)系。

麒麟920是全球首款商用并支持LTE Cat.6的SoC，采用了大小核的架構(gòu)，集成了四核ARM Cortex A15和四核ARM Cortex A7，在GPU方面選擇了Mali T628MP4，在CPU和GPU方面都有提升。依然采用成熟的28nm HPM工藝，整合了華為2013年發(fā)布的Balong 720，成為全球首款支持LTE Cat.6的的SoC芯片，下行最高能達(dá)到300Mbps，上行也能到達(dá)150Mbps。

從各項配置參數(shù)來說，麒麟920在910的基礎(chǔ)上可謂是大升級，首次采用8核的big.LITTLE架構(gòu)(4×Cortex-A15 1.8GHz + 4 × Cortex-A7 1.3GHz的組合)。

big.LITTLE是ARM為平衡性能和功耗的問題所提出的解決方案，在低負(fù)載的時候關(guān)閉大核使用小核降低功耗從而提高續(xù)航，畢竟日常使用中多數(shù)情況下手機是低負(fù)載運行，在更低負(fù)載的時候只有i3協(xié)處理器運行。

華為Mate 7得益于麒麟芯片的強勁表現(xiàn)，大電池加上big.LITTLE的架構(gòu)，其續(xù)航表現(xiàn)很優(yōu)秀，同時諸如雙卡設(shè)計，優(yōu)秀的通話通信都深受商務(wù)人士的喜愛，在上市后曾經(jīng)出現(xiàn)一機難求的局面。

實際我們?nèi)A為Mate 7身上還可以看到麒麟920系列芯片的驅(qū)動，當(dāng)中之一便是對于按壓式指紋的支持。在2013年9月iPhone 5S發(fā)布后，安卓陣營紛紛跟進(jìn)，各家都推出搭載指紋識別的手機，不過實際體驗并不好，如三星滑動式解鎖識別率低，HTC指紋識別爆出指紋安全問題等。而Mate 7的指紋識別整體設(shè)計與iPhone是同路數(shù)的，一樣是基于ARM的TrustZone，也就是芯片級的安全。

由于華為Mate 7芯片是自研的，因此對于TrustZone的設(shè)計更加容易而且自主，用戶的指紋并不會以不加密和數(shù)據(jù)共享的形式在手機存儲空間上放置，而是將其統(tǒng)一存放在芯片的獨立安全區(qū)域，因此Mate 7的指紋安全是能夠得到有效保障的。

此外在解鎖速度體驗上也做得不錯，華為Mate 7產(chǎn)品總監(jiān)李小龍表示“麒麟芯片，它里面有一個安全區(qū)，安全區(qū)的處理能力比外面的大處理器是要弱很多的，它的運算效率是不如外面的，可是為了提高運算效率，華為經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化解鎖的時間才小于1秒”。

華為指紋識別的體驗也是需要麒麟芯片的系統(tǒng)支持才能夠保障，同時不要忘記其還是第一款支持LTE Cat.6的手機終端。

2013年，海思推出全球首款LTE-A Cat6平臺。2014年俄羅斯索契冬奧會上，基于海思平臺的LTE CPE Cat6產(chǎn)品助力俄羅斯第一大運營商MegaFon發(fā)布LTE-A網(wǎng)絡(luò)。麒麟920系列也最終集成了LTE Cat.6的基帶，這已經(jīng)是經(jīng)過了商用驗證的產(chǎn)品，通信網(wǎng)絡(luò)能力優(yōu)勢繼續(xù)在這一代產(chǎn)品保持。

麒麟920這一代產(chǎn)品應(yīng)該是華為海思成熟的標(biāo)識，同時也是踏進(jìn)主流的市場的開端。華為Mate 7作為代表，在日常性能方面已經(jīng)能滿足大部分人士的需求，同時良好的功耗和多核調(diào)度令其續(xù)航有優(yōu)秀的表現(xiàn)，這一點很滿足商務(wù)人士的需求，此外拍照、指紋識別、網(wǎng)絡(luò)通話上網(wǎng)能力也很突出。

麒麟920成就了華為Mate 7，也使華為站穩(wěn)了3000元價位的市場，進(jìn)入高端手機的行列。

關(guān)鍵詞：20nm A57架構(gòu)

在麒麟920獲得成功后，2015年3月麒麟930正式發(fā)布，其集成了8核A53，依舊是28nm 工藝制程。整體上看僅是麒麟920的一次小小升級，實現(xiàn)了平穩(wěn)過度，在這樣一個升級的背后看似平平無奇，實際對于海思團(tuán)隊里面內(nèi)部經(jīng)歷了不少的思想斗爭和選擇。

在2014年高通選擇了20nm的制程來制造驍龍810，這看上其實并沒有什么問題。移動手機芯片已經(jīng)成為每年產(chǎn)品市場宣傳的制高點，而從當(dāng)時行業(yè)環(huán)境來看，按照技術(shù)的演進(jìn)，在行業(yè)頭部的廠商必然需要追求更高的性能，那在選擇工藝和內(nèi)核上也會顯得更加激進(jìn)。

在2014年手機處理器行業(yè)前后，工藝制程上28nm已經(jīng)很成熟，那么在當(dāng)時能看到的下一代制程也就是20nm了，而ARM方面也需要同步加速內(nèi)核的更新，那么比前一代高50%性能的A57也就誕生了。

不過正是這一個組合產(chǎn)生了比較致命的功耗問題，雖然沒有權(quán)威的認(rèn)證說明20nm和A57的組合便是發(fā)熱功耗的罪魁禍?zhǔn)?，但是從各第三方的測試當(dāng)中可以看到，在某個溫度上，A57內(nèi)核會遭遇到過熱而降頻的現(xiàn)象。這在當(dāng)時業(yè)界普遍認(rèn)為，驍龍810 的嚴(yán)重發(fā)熱與選擇的A57 架構(gòu)和 20nm 制造工藝有很大的關(guān)系。

通過這事我們可以看到，并不是架構(gòu)制程升級了，更強性能的內(nèi)核便能適配上，這沒有我們外界想得那么簡單，當(dāng)中還需要經(jīng)過深入的研發(fā)和驗證。

不知道是運氣還是其他原因，華為海思并沒有在麒麟芯片上采用過A57內(nèi)核，而在這長達(dá)一年的時間里面，就像上面所說的，麒麟930很保守地采用8核A53的設(shè)計，依然是28nm的工藝，對于一顆旗艦機采用的芯片來說，這在當(dāng)時市場是不可“原諒”的。當(dāng)時所搭載麒麟930的華為P8、P8 Max等，回憶起體驗也是比較卡卡的，給人感覺并不能算是一款高端旗艦手機，這與其A53效能不足也有很大的關(guān)系，華為當(dāng)時背著很多市場的壓力。

后來在一次采訪中，華為華為Fellow艾偉先生向媒體說起當(dāng)時的事情是很，他也頗具感概：“手機芯片規(guī)劃如果能有這么輕松就好了，有時候可能每年都升級工藝，有時候可能2-3年工藝都不變。真正的挑戰(zhàn)不是Tick-Tock，是給消費者帶來新價值，消費者才不管這些?！?/p>

確實，大部分消費者并不會關(guān)注你芯片的配置，他們更關(guān)注的是體驗，如果體驗不好或者是致命的，這會給企業(yè)帶來消極的影響。雖然從艾偉的描述中看出，華為有一定的運氣成分，可是我相信企業(yè)在面臨技術(shù)選擇的適合，內(nèi)部的思想斗爭和最終決策還是經(jīng)過了深思熟慮。

2015：麒麟再出發(fā) 強化拍照

關(guān)鍵詞：16nm A72架構(gòu)

在避開了A57后，華為海思早早就與臺積電合作，謀劃在2015年下半年這個時間點推出下一代麒麟旗艦處理器。2015年11月麒麟950規(guī)格公布(直接集成了4核ARM Cortex A72和4核ARM Cortex A53，率先采用全球最先進(jìn)的臺積電 16nm FF+工藝)。

有人問麒麟940去哪了?在麒麟930推出后便有人預(yù)測下一代麒麟(麒麟940)的各種配置，同時傳言下一代Nexus也會采用?？墒亲罱K麒麟940并沒有面世，我們從跟華為海思人士聊到，他也并沒有透露麒麟940的規(guī)劃?？梢源_認(rèn)的是華為內(nèi)部必然有麒麟940的研發(fā)，不過并沒有推出市場預(yù)估跟當(dāng)時市場和技術(shù)不成熟有關(guān)。

甭管麒麟940是否存在，麒麟950的上市會是當(dāng)時麒麟芯片再出發(fā)的象征，同時也從這一代產(chǎn)品開始，往后麒麟芯片更新的周期都是每年下半年，與Mate系列同步。這在產(chǎn)品周期上會領(lǐng)先其他競爭對手至少一季，因為同時期的驍龍820的相關(guān)要到2016年年初才會上市。

麒麟950采用了臺積電的 16nm FF+ 制程，晶體管密度是上一代產(chǎn)品的 2 倍;集成 4 個 2.3GHz 的 A72 核心 +4 個 1.8GHz 的 A53 核心，GPU 為全新的 MaliT880 mp4，頻率為 900MHz。根據(jù)華為公布的資料，A72 的性能比 A57 提升了 11%，功耗也降低了 20%;臺積電 16nm FF+ 是標(biāo)準(zhǔn)的 16nm FinFET 的增強版本，前者的性能和功耗都比后者要好。另外，麒麟 950 還搭載了 i5 協(xié)處理器，并且劃重點的是，這一代芯片采用的是華為自主研發(fā)的圖像處理ISP，對于強化拍照體驗有很大幫助。

從麒麟950開始，其用在了華為Mate 8身上，最明顯的一個變化就是采用了自研的ISP模塊，并且集成在SoC里面。自研的ISP模塊使得華為可以從底層來優(yōu)化照片的處理，呈現(xiàn)出漂亮的樣張。

手機拍照的過程大致是:光線穿過鏡頭到傳感器將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，傳感器轉(zhuǎn)化后的電信號經(jīng)過ISP處理并存儲為數(shù)字照片。我們照片時常說的圖片的銳化、降噪、優(yōu)化色彩等都是在ISP中處理完成的，除此之外，如今的ISP還肩負(fù)著實現(xiàn)相位、激光、反差等混合對焦運算以及提供對于雙攝像頭支持等的重任。

自研ISP的威力在2016年推出華為P9上開始呈現(xiàn)，2016年華為攜手徠卡推出雙攝手機，德味便開始流行起來。當(dāng)時手機拍照要想取得突破其實很難，搭載徠卡雙攝是一個賣點，也能獲得徠卡在后期圖片處理算法上的一些經(jīng)驗和技術(shù)，不過只有徠卡雙攝并不夠，當(dāng)中自研的ISP作用是很大的。

事實上從P9開始，華為手機已經(jīng)逐步進(jìn)入手機拍照的第一梯隊，包括后來的P10、P20、mate 9，mate 10等，在專業(yè)的相機評測網(wǎng)站DXO，均處于第一陣營，而最為突出的是今年P(guān)20系列的P20和P20 Pro更是領(lǐng)先一眾旗艦機，突破100分大關(guān)，P20 Pro綜合分?jǐn)?shù)達(dá)到109，傲視群雄。

基帶方面一直是華為比較有實力話語權(quán)的地方，不過這次麒麟950依舊非常保守地集成了前年的Balong 710，奉行夠用就好的原則，這多少讓人有一點可惜。

不過其實華為海思也在發(fā)布會同步展示了Balong 750，支持 LTE Cat.12、Cat.13 UL 網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)，理論下載速率高達(dá) 600Mbps，上傳速度也達(dá)到了 150Mbps。這說明并不是華為在基帶通信方面的儲備不足，而是華為海思一向走得相對保守的路線，考量有市場和成本技術(shù)等方面。

分析師潘九堂表示：“麒麟 950 最關(guān)鍵優(yōu)勢在于時間領(lǐng)先高通 820 和三星 M1 一季以上，打了一個時間差?！币虼四阏f麒麟950要對上驍龍820實際是并沒有優(yōu)勢，不過其有時間差，可以領(lǐng)先至少一個季度。當(dāng)然麒麟950是否直接對決驍龍820、三星M1等還不好說，這些都是媒體和市場所渲染的，而華為內(nèi)部定在下半年這個時間點發(fā)布出貨，相信更多是遵從自身的終端產(chǎn)品發(fā)布的需求。

選擇合適的制程，這不但對于產(chǎn)品產(chǎn)生積極推進(jìn)的因素，同時也是能順利保證量產(chǎn)的關(guān)鍵。你有更好的技術(shù)，但是市場不等人，沒有產(chǎn)品就沒有話語權(quán)。

華為芯片于2016年10月推出了麒麟960芯片，它被稱為華為芯片又一次里程碑。麒麟960首次配備ARM Cortex-A73 CPU核心，小核心為A53，組成四大四小的big.LITTLE組合，GPU為Mali G71 MP8。與上一代相比，CPU能效提升15%，同時，圖形處理性能提升180%，GPU能效提升20%，存儲方面支持LPDDR4和UFS2.1，號稱DDR性能提升90%，文件加密讀寫性能提升150%。

可以看到麒麟960相比麒麟950，在CPU部分并不能說有大的提升，配備的A73要比A72性能強上一點，可是在GPU部分的性能和能效的提升是非?？捎^的，同時諸如LPDDR4和UFS 2..1的存儲規(guī)格都支持上了。

最重要的一環(huán)便是麒麟960在IP選擇和制程選擇上并沒有過于激進(jìn)，依然采用ARM最新優(yōu)化的A73架構(gòu)，還有臺積電的16nm FinFET Plus制程，能夠保證處理器的性能和功耗，同時有不會擔(dān)心有量產(chǎn)的問題。

先于驍龍835推出，依然能獲得先發(fā)的優(yōu)勢，而驍龍835是在2017年年初發(fā)布，但是礙于三星10nm工藝的問題而導(dǎo)致量產(chǎn)延遲。

為什么說麒麟960是華為海思的里程碑產(chǎn)品?因為它既有市場上頂尖的的各項配置，又是能獲得市場充分驗證認(rèn)可的產(chǎn)品。麒麟960的升級是全面的，其彌補了麒麟950基帶上的遺憾，直接繼承Balong 750基帶，支持四載波聚合(4CC CA)，峰值下載速率高達(dá)600Mbps，達(dá)到了LTE Cat.12;同時支持2G/3G/4G多頻段雙卡漫游，無需更換手機便可在世界更多地方實現(xiàn)流暢通訊。

最重要的一點，華為首次將CDMA作為模塊集成麒麟芯片里，自此擁有了全網(wǎng)通能力。這也讓華為全網(wǎng)通手機從此擺脫了所謂的“電信魔咒”，因為華為實際并不是沒有CDMA的技術(shù)，只不過在以往CDMA上的專利和技術(shù)儲備尚不足。Balong增加CDMA不是難事，難就難在背后復(fù)雜的知識產(chǎn)權(quán)交叉協(xié)議，當(dāng)然這些華為在麒麟960身上已經(jīng)很好地解決了。

麒麟960獲得了不俗的成績，它被當(dāng)時美國科技媒體Android Authority評選為“2016最佳安卓手機處理器”。2017世界智能手機大會及移動終端產(chǎn)業(yè)大會上，華為麒麟960榮獲產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步獎，同時搭載麒麟960處理器的華為旗艦P10也榮獲智能手機行業(yè)突出貢獻(xiàn)獎。而在2016年世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，麒麟960被大會推薦為“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。

華為麒麟960把華為海思推進(jìn)到一個新高度，從產(chǎn)品體驗來說，華為Mate 9，華為P10也獲得熱烈的市場反應(yīng)，而我記得便是從華為P9開始，真正去體驗Mate系列和P系列，也把其作為自己的主力機器去使用。

你要知道，對于長期從事媒體行業(yè)的人員來說，有時候能把廠商的一部手機終端作為日常主力機使用，這已經(jīng)是足現(xiàn)這部手機的實力，因為往往媒體人對于產(chǎn)品的體驗是苛求的。

麒麟960很好地回應(yīng)了當(dāng)時外界的一些質(zhì)疑，其進(jìn)化和升級是全方位的，它無疑已經(jīng)處于行業(yè)的頭部位置了。

2017：人工智能橫空出世

關(guān)鍵詞：NPU AI 三攝

來到2017年，AI成為了全行業(yè)的熱話。近年來，人們逐漸認(rèn)識到計算芯片對于人工智能的重要性，圍繞 AI 任務(wù)進(jìn)行專有加速的芯片越來越多，但無論是 AlphaGo 背后的谷歌 TPU 還是加入了全新 Tensor Core 結(jié)構(gòu)的英偉達(dá) Tesla V100，這些芯片都是為服務(wù)器端進(jìn)行設(shè)計的。實際在移動端，對于機器加速學(xué)習(xí)的SoC一直在探索階段，而華為海思麒麟970則是對于AI芯片在移動端側(cè)的首次嘗試。

如果要用一句話來評價一下麒麟970，我們可能會說：“業(yè)界第一個真正意義上的手機AI處理器?！?。沒錯，麒麟970就是這樣一款具有前瞻性的芯片，它在2017年9月的IFA展會上正式發(fā)布。

麒麟前兩代產(chǎn)品和競爭對手相比，在各方面都互有勝負(fù)，而到了這一代，麒麟970不但繼承了前作的所有領(lǐng)先技術(shù)，同時開啟了屬于自己的一個AI時代。麒麟970采用了業(yè)界最先進(jìn)的工藝，內(nèi)置 4 個用于處理重負(fù)載任務(wù)的 Cortex A73 核心，4 個 Cortex A53 核心，同樣是big.LITTLE架構(gòu)，采用了最新的臺積電10nm的制造工藝。GPU 則為全新一代具有 12 個核心的 Mali-G72 MP12，所有參數(shù)都達(dá)到了旗艦產(chǎn)品的級別。

通信方面，麒麟 970 集成了自家基帶支持全球最高的通信規(guī)格 LTE Cat.18/Cat.13，實現(xiàn)了業(yè)界最高的 1.2Gbps 峰值下載速率。

各項參數(shù)都有一定的提高，同時最重要的一部分是升級了制程，能在一定面積上容納更多的晶體管，這給予加入AI模塊NPU提供了可能。

當(dāng)然麒麟970最引人注目的還是那個全新設(shè)計的 HiAI 移動計算架構(gòu)了，他是第一次在移動設(shè)備層面上把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的硬件計算加速能力融合進(jìn)芯片中去。這也是業(yè)內(nèi)第一次在手機芯片中出現(xiàn)了專門用于進(jìn)行人工智能方面計算的處理單元。

華為方面表示，新的計算架構(gòu)以及計算單元對于機器學(xué)習(xí)任務(wù)處理性能(相對于手機 CPU)提升了數(shù)十倍，最高可達(dá)到傳統(tǒng)處理器 25 倍速度，50 倍能效。這種性能提升可以讓此前很多無法在移動端使用的機器學(xué)習(xí)應(yīng)用走向工程化和實用化。

值得留意的是，華為在麒麟970加入AI運算模塊NPU，并不是其自己一個開發(fā)的，而是與寒武紀(jì)聯(lián)合深度合作的。雙方團(tuán)隊在AI計算處理方面進(jìn)行了聯(lián)合開發(fā)與優(yōu)化，通過高效靈活的異構(gòu)計算來最大化發(fā)揮 CPU/GPU/ISP/DSP/NPU 的性能，同時首次集成專門用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)處理的 NPU(Neural Network Processing Unit)計算單元，其加速性能和能效比大幅優(yōu)于CPU和GPU。

實際要加入這個NPU，要克服的困難還不少。要在移動端芯片加入AI處理的NPU單元，并不像在桌面和服務(wù)器芯片加入那么簡單，它需要考量芯片SoC的面積還有移動端的功耗。

通過臺積電10nm的工藝，其讓同樣面積(10×10 毫米)下晶體管數(shù)量提升到了 55 億個，為 AI 計算單元讓出了空間，同時在很小的面積下提升了芯片的計算性能。

當(dāng)然只有硬件模塊還不足夠，在應(yīng)用層面，為了讓NPU真正做到商用還需要做大量研究和測試，同時在結(jié)構(gòu)上也要協(xié)調(diào)好NPU與其他芯片內(nèi)的單元的協(xié)作，所以當(dāng)中的挑戰(zhàn)有多大是不言而喻。

幸好華為海思在AI應(yīng)用上已經(jīng)提早了布局，開放端口給開發(fā)者來匹配調(diào)用麒麟 970 的AI接口，目前麒麟 970 的AI慧眼拍照、AI語音、AI隨行翻譯已經(jīng)能夠在手機上體驗到，而且還在進(jìn)一步增長中。同時又有著自有手機品牌的優(yōu)勢，對于AI性能的運用也將更加靈活。華為在技術(shù)創(chuàng)新中和行業(yè)資源整合中走在了前面。

除了AI方面，麒麟970在ISP拍照方面也是值得一提。在麒麟970上，自研雙攝ISP技術(shù)已經(jīng)升級到第三代。在麒麟970的研發(fā)過程中，包括拍照處理響應(yīng)時間、對焦、運動檢測、曝光策略等全流程進(jìn)行了深入優(yōu)化。新一代的ISP性能得到了顯著改善，吞吐量提升25%，使得整個拍照的綜合響應(yīng)時間縮短了30%，用戶從按下快門到最終成像的時間大大縮短。

我們在華為Mate 10上已經(jīng)能看見其拍照能力的進(jìn)一步提升，而在年初發(fā)布的P20系列上，更是首次出現(xiàn)三攝像頭的配置，同時還有特別定制的CMOS。擁有了好的拍照硬件，在算法處理的芯片層面上，這就需要麒麟970團(tuán)隊去攻克難題和提升性能。

據(jù)記者了解，麒麟970團(tuán)隊在拍攝功能方面于三年前便開始著手進(jìn)行研發(fā)規(guī)劃，期間收集了大量用戶反饋，并進(jìn)行深入細(xì)致的研判，ISP、算法、Camera方案等。

有著良好的硬件，也有不俗的算法，此時候如果再有AI的賦能，那便是絕佳的組合。AI的引入，也使得麒麟970具備了“慧眼”功能，AI可以使得相機從識別場景，到理解場景。

有人說華為P20從你按下快門拍照的適合，它已經(jīng)完成了從前期的場景識別到后期圖像處理的所有過程。如果說場景拍攝方案是基于算法的集成，那么具備了更強大計算能力的NPU，將會使得在同樣的功耗下，可以集成的方案越來越多，同時NPU還具備自我學(xué)習(xí)能力，可以根據(jù)積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)算法運行。AI會遍布手機的各個體驗，無處不是AI。

麒麟970毋庸置疑是向前了一大步，是這個手機AI芯片的領(lǐng)導(dǎo)者。雖然AI之路還有很長，當(dāng)中需要披荊斬棘，但是麒麟970必然是這條路上開拓者和創(chuàng)新者。