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华体会登陆网站:麒麟9000一代打三代!一文读懂华为海思麒麟芯片的前生当代
发布时间:2024-04-27 09:39:25 | 来源:华体会网站登录入口 作者:华体会官方登录

  最近,华为旗下的麒麟9000移动渠道斩获了通讯国际颁布的“2021年度最受用户喜欢5G旗舰芯片”奖项。作为一款2020年发布的芯片,麒麟9000完结了“一代打三代”的傲人成果,哪怕是与最新发布的骁龙8 Gen1比较也衰败多少劣势。

  惋惜的是,因为咱们都知道的原因,在国产去美化的先进制程光刻机成功量产之前,麒麟芯片很难再度迭代,哪怕是华为最新发布(包含行将发布)的新品也不得不选用骁龙之芯。

  作为国产之光,麒麟芯片究竟有着多么前史位置?咱们无妨简略回忆一下麒麟芯片的发展史,从中就能找到答案。

  活泼在智能手机“心脏”SoC范畴的玩家并不多,数来数去也只要苹果、高通、三星、联发科、华为海思以及紫光展锐。即使将时刻线拉长,也不过添加英伟达(Tegra)、德州仪器(OMAP)和小米(汹涌)等寥寥几家。

  作为工业制作层面的“天花板”,芯片规划,特别是手机用的SoC从始至终都是集最尖端科技于一身的存在,能在这一范畴做出成果的都可谓天之骄子。

  很快乐,咱们看到了海思麒麟系列移动渠道的兴起,从麒麟950开端该系列就一向位列Android生态的旗舰序列,而最新发一代的麒麟9000更是2020年Android生态的最强音,其标准用2022年的眼光来看都不过期。

  华为技术有限公司创立于1987年。4年后(1991年),华为建立了自己的ASIC(专用集成电路)规划中心,敞开了自研IC规划的漫漫征程。

  2004年,华为在ASIC规划中心的根底上创办了深圳市海思半导体有限公司(英文名为HiSilicon),海思的传奇就此开幕。

  海思在建立之初并没有参加到手机处理器的竞赛中来,而是拿网络设备配套的周边芯片“练手”,积累经验值。直到2009年,海思旗下第一颗手机处理器才正式诞生,但它并非咱们了解的“麒麟”,而是一颗名为K3的芯片,内部代号为Hi3611,因为它是第一版,所以江湖人称“K3V1”。

  作为海思手机芯片的处女秀,K3V1选用ARM9内核规划,具有360MHz~460MHz的主频,它在标准上底子无法与同期的高通和德州仪器等竞赛对手抗衡,并且还仅适配小众的微软Windows Mobile体系,落得了一个姥姥不疼舅舅不爱的待遇。

  好消息是,海思赶上了一个可贵的前史机会——那是一个国产低端机(山寨手机)横行的年代!

  因为海思K3V1整合了包含电线G)、Wi-Fi、GPS、蓝牙、FM和CMMB在内的许多功能模块,并且海思能够帮客户搞定手机研制进程后端的全部事宜,留给客户的便是软件差异化开发、用户界面开发以及外观规划。

  看起来很了解?没错,海思K3V1也选用了类似联发科的“交钥匙”(Turnkey)形式,只需少量工程师和2个月~3个月的时刻周期就能完结手机从研制定型到量产。

  从2010年开端,智能手机进入了iOS和Android两强年代,在余承东从欧洲回归掌握华为顾客事务并建立2012实验室之后,海思进一步加大了对芯片研制层面的投入,并在2012年的巴塞罗那国际移动通讯大会(MWC2012)发布了声称全球最小的四核Cortex-A9架构处理器K3V2(Hi3620),以及搭载这颗芯片的Ascend D1系列手机。

  惋惜,GC4000 GPU在其时存在必定的兼容性问题,发热操控也不太抱负,并且竞赛对手随后纷繁带来了选用28nm+Cortex-A15架构的四核处理器,K3V2逐步从暂时抢先变为全面落后。

  K3V2的生命周期长达2年,从低端的荣耀2再到高端的Mate 1和Ascend P6都搭载这颗芯片,所以在很长一段时刻里,咱们一看到华为/荣耀手机的处理器信息就会感叹:又是万年不变的K3V2!而K3V2终究也成为限制华为高端机型销量的最大瓶颈。

  K3V2后期还衍生出了K3V2E,后者首要是参加通讯模块和改进GPU,但对功能提高并不显着。

  这是一切成长型企业所有必要接受之痛,直接收购高通等芯片厂商计划确实省时省力,但长时刻以往便会失掉中心竞赛力,并随时面临被“卡脖子”的危险。而自主研制SoC的本钱都是以数亿乃至数十亿元人民币为单位核算,研制出来假如没能发生满足的销量来摊薄本钱就无法撬动迭代更新的齿轮。

  还好,华为挺过了最困难的时期,K3V2终究完结了千万级商用,而海思也行将迎来归于它的光芒年月,因为它来了。

  咱们了解的海思麒麟诞生于2013年,从麒麟910的初试啼声再到麒麟9000的傲视群雄,见证了国产手机职业的兴起与变迁。下面,咱们就来先后回忆一下麒麟宗族的成员吧。

  2013年末,华为正式发布了麒麟910,这颗芯片选用了台积电28nm HPM工艺,处理了K3V2的发热和高功耗隐忧,ARM公版Cortex-A9 CPU和Mali-450MP4 GPU的组合,在功能和兼容性方面的体现也不赖。最要害的是,麒麟910初次集成了自家的巴龙710基带,将华为在通讯范畴的看家本领展示了出来,并也因而成为了全球首颗四核“SoC”。

  假如说麒麟910的首要使命是拯救K3V2时期输掉的口碑,那麒麟920的使命便是协助华为(荣耀)设备开疆拓土了。麒麟920由荣耀6手机首发,它选用了依据Cortex-A15+Cortex-A7构成的八核big.LITTLE架构,集成Mali-T628MP4 GPU、音频芯片、视频芯片、ISP以及支撑LTE Cat.6网络的巴龙720基带,更好地统筹了功能、功耗和网络功能。

  随后麒麟920还衍生出了麒麟925和麒麟928,它们在提高小核频率的一起还集成了独立的i3协处理器,能以更低的功耗调度各种传感器,比方在一向敞开计步等功能时的续航更耐久。其间,麒麟925曾被华为Mate 7列装,而这款手机的全球出货量超越了750万台,成功协助华为推开了迈向高端商场的大门。

  在麒麟920站稳高端商场后,海思针对千元级的中低端商场定制了全新的麒麟6系芯片,而麒麟620便是该宗族的首秀,其最大的特征便是选用了64位的Cortex-A53八核架构,全体功能现已逾越了麒麟910这个老大哥,并初次协助华为打造出了单款销量破千万的荣耀畅玩4X手机。

  为了投合“64位年代”,海思在2015年头发布了麒麟930,咱们能够将其视为麒麟920的64位版,其最大的改变便是改用了双丛集的Cortex-A53八核架构,但GPU仍旧是Mali-T628MP4,因而这一时期华为/荣耀手机又落得了一个“万年Mali-T628MP4”的称谓。

  相对来说,麒麟930引进的“天边通”功能对体会的影响更大,并且从这代麒麟开端海思逐步强化了芯片的信号抗干扰才能和弱信号下的联网体会,提高手机在车库、地下室等信号死角获得更好的信号与通线G手机但华为品牌的信号更好开端家喻户晓。

  麒麟930尽管口碑不错,但在功能层面却谈不上强壮,特别是GPU功能与同期竞品比较间隔显着。2015年11月,海思麒麟950正式上线之后,第二批用上台积电最新16nm FinFET Plus先进工艺的移动处理器,凭仗最新的Cortex-A72微架构和Mali-T880MP4 GPU完结了功能上的突变。

  一起,麒麟950还将协处理器升级到Cortex-M7架构的i5,集成了自主研制的图画ISP中心,在拍摄成像质量上有了显着提高,芯片级智能定位能够让其在室内导航或高架桥等杂乱环境下定位更精准。

  麒麟950的发布时刻节点选的十分好,正好处于高通骁龙810因发热问题导致口碑坍塌,间隔高通下代旗舰骁龙820的发布还有一个季度之久,一度成为这个时刻段内综合功能与体会最好的旗舰级芯片。

  从麒麟950开端,海思随后的产品迭代时刻都选在了秋天,也便是高通和三星新旧渠道青黄不接之时,并成果了Mate 8和P9(搭载麒麟955,初次与徕卡协作)等年度爆款旗舰,真正在高端商场站稳了脚跟。

  2016年5月,海思推出了麒麟620的升级版——麒麟650,它选用16nm制程工艺以及双丛集的Cortex-A53八核架构,集成Mali-T830MP2 GPU,并逐步衍生出了麒麟655、麒麟658和麒麟659,其间麒麟659的最高主频达到了2.36GHz。该系列芯片上市初期的竞赛力仍是蛮不错的,声称同期市售仅有的千元级16nm制程移动处理器,但跟着高通祭出骁龙660这颗“神U”之后,其竞赛力便逐步走向了下坡路。

  和长辈比较,麒麟960总算摘下了“万年MP4”(最多为GPU装备4个核算单元,如Mali-T880MP4)的帽子,8个核算中心的Mali-G71MP8让其具有了更超卓的3D功能,至此“游戏手机”再也不是高通骁龙8系的专利,让华为/荣耀高端手机进入了游戏爱好者的备选名单。

  诞生于2017年9月随Mate 10系列首发的麒麟970有着重要的前史位置,因为它创始了手机人工智能核算的先河,初次在SoC内集成了独立的选用HiAI移动核算架构的AI硬件处理单元NPU(神经元网络,来自寒武纪),在相机APP中引进了“AI场景辨认”的概念,能够依据其时的场景及物体主动设置最佳拍照参数,让小白轻松变身拍摄大师,为华为/荣耀手机往后常年制霸DxOMark榜单奠定了坚实的根底。

  此外,麒麟970持续强化3D功能,它不只集成了更强壮的Mali-G72MP12 GPU,还引进了“吓人的技术”GPU Turbo,游戏帧数的稳定性乃至超越了骁龙835。

  2018年7月,海思麒麟710随华为nova 3i手机的发布正式走向前台,它选用了12nm制程工艺,并改用了与麒麟960/970相同巨细核架构规划,集成的Mali-G51 GPU也与Mali-G71同宗同源,并且相同主打GPU Turbo技术。惋惜,麒麟710的功能至多与骁龙660和Helio P60同级,在它之上还有凶相毕露的骁龙670和骁龙710,守成有余但进攻性不行。

  麒麟710随后还衍生出了麒麟710F和麒麟710A,其间前者选用了倒装型芯片封装工艺,而后者则改由中芯国际的14nm工艺代工,并被用于荣耀Play4T等新款手机上。

  麒麟970经过独立NPU冷艳了国际,而2018年9月随华为Mate 20系列首发的麒麟980,经过“6个国际第一”进一步稳固了其作为旗舰级SoC的身份:国际第一个7nm工艺SoC、国际第一个ARM A76架构CPU、国际第一个Mali-G76 GPU、国际第一个双NPU(仍旧来自寒武纪)、国际第一个1.4Gbps Cat.21基带、国际第一个支撑LPDDR4X-2133内存。此外,麒麟980还能外挂巴龙5000基带,赋予手机5G联网的才能。

  从麒麟980开端,海思点了一个新的“技术点”,那便是具有了类似高通骁龙“魔改”ARM公版架构的才能,你会发现官方在宣扬材料的Cortex-A后边都会加上“Based”的后缀。

  说到Android手机范畴的“神U”,许多人都会联想起骁龙660、骁龙710或骁龙730。没错,这三颗芯片都是同期竞赛力最强的存在,但在2019年6月海思发布麒麟810之后,神U的宝座便宣告易主。

  麒麟810的凶猛之处是选用了最先进的7nm工艺,Based版的Cortex-A76+A55架构、Mali-G52MP6 GPU以及华为自研的达芬奇架构的NPU单元,其功能全面抢先定位类似的骁龙730G和联发科Helio G90T,然后大幅提高了华为/荣耀中端手机的商场竞赛力。

  2019年10月,Mate 30系列带来了海思线G,这颗芯片是国际上第一颗晶体管数量超越100亿的移动终端芯片,选用业界最先进的7nm+EUV工艺,直接集成巴龙5000基带,一起支撑SA/NSA两种5G组网形式。

  需求留意的是,与其一起发布的还有麒麟990 4G标准版,差异是后者的工艺改为一般的7nm,主频有所下降,集成的NPU规划有所缩水,想支撑5G需外挂巴龙5000芯片。

  发布于2020年3月的麒麟820是海思旗下的第二颗5G SoC,它承继了许多源于麒麟990系列的优质基因。比方,Based版的三丛集架构、达芬奇NPU、Kirin ISP 5.0以及巴龙5000基带模块。

  就功能而言,麒麟820可全面抢先骁龙765G、天玑800和三星Exyno 980等竞品,在中端5G SoC范畴唯有联发科与小米定制的天玑820能与其一分高低,没有孤负长辈麒麟810的“神U”称谓。

  随麒麟820一起面世的还有麒麟985,咱们能够将其视为麒麟990 5G的缩水版,它下降了主频、改用Mali-G77MC8 GPU、NPU规划变小。这颗芯片的功能与天玑1000L类似,仅比麒麟820和天玑820强点有限,竞赛力一般。因而,麒麟985仅被荣耀30和华为nova 7 5G等少量手机列装,许多顾客更喜爱价位类似但却装备麒麟990系列的同门兄弟。

  2020年10月22日,海思麒麟9000系列正式来临,得益于其时国际最先进的5nm制程工艺,使其成为了国际上第一颗晶体管数量超越150亿大关的移动终端芯片。因为麒麟9000集成了巴龙5000基带,所以也是全球第一颗、也是当年仅有一颗5nm工艺制作的5G SoC(苹果A14外挂基带,所以不满足5G SoC的界说)。

  麒麟9000被细分为麒麟9000和麒麟9000E两款类型,它们的首要差异在于GPU和NPU单元的中心数量,在CPU和其他功能模块上的标准完全一致。尽管麒麟9000没能用上ARM最新的Cortex-X1和Cortex-A78架构,但打破3.0GHz频率大关的Cortex-A77仍旧不容小觑,结合“满血”的Mali-G78MC24 GPU,和其时Android范畴最强的骁龙865+比较CPU、NPU(AI)和GPU能效别离提高了25%、150%和50%!

  总的来说,麒麟9000的标准十分抢眼,它使用5nm工艺的优势,将Cortex-A77 CPU的频率拉倒爆,将Mali-G78 GPU的核算单元加到爆,肯定是2020年度最强的Android芯脏,哪怕是面临2021年才缓不济急的骁龙888、天玑2000和Exynos 2100,以及2022年度的全新旗舰也有一战之力。

  除了麒麟9000,海思还曾带来了麒麟990E 5G,咱们能够将其视为麒麟990 5G的缩水版,少了2个GPU核算单元和1个NPU大核,本文就不再赘述了。

  从2004年华为海思建立,再到2014年Mate 7手机的畅销,麒麟芯片花费了整整10年时刻才在移动处理器范畴闯出名堂,一句“十年磨一剑”底子道不尽海思在芯片研制道路上的痛苦。从麒麟970到麒麟9000,每一代海思芯片都能成为智能手机范畴的“芯标杆”,可谓是国产芯片所能获得的最高成果。

  因为海思麒麟的暂时退出,让出的商场份额让联发科吃了个盆满钵溢。依据闻名计算组织CINNO Research发布的2021年我国智能手机商场SoC销量榜来看,联发科2021年以1.1亿颗的芯片,同比增长了42.5%,超越高通,成为了2021年我国手机芯片商场的大赢家。华为海思下滑了68.6%,相当于同比跌了三分之二,从2020年的9620万颗,变成了2021年的3030万颗,断崖式的下降令人唏嘘。跟着麒麟芯片库存的告罄,未来海思的占有率......

  在2020年,IDC发布的第二季度我国智能手机商场盯梢陈述显现,华为海思芯片曾一度占有54.8%的商场份额。假如没有制裁,麒麟在今日的成果几乎无法幻想,苹果iPhone也不会是万元等级尖端手机的仅有之选。