華為麒麟810研發(fā)背后：歷時(shí)3年、砸數(shù)億美元，費(fèi)了5000多塊開發(fā)板
2019-07-09 09:58:44 智東西榮耀產(chǎn)品副總裁熊軍民詳細(xì)地揭秘了麒麟810的性能以及背后的研發(fā)經(jīng)歷，并預(yù)告即將在本月23號發(fā)布的c就將全系搭載麒麟810芯片。
▲榮耀產(chǎn)品副總裁 熊軍民
一、研發(fā)三年，砸入數(shù)億美元
麒麟810的亮點(diǎn)非常密集，核心亮點(diǎn)包括：7nm制程，華為自研達(dá)芬奇架構(gòu)NPU、旗艦版A76大核CPU、定制GPU、旗艦版IVP和ISP。
1、首先來說下7nm制程。
7nm是迄今為止業(yè)界最領(lǐng)先的已商用半導(dǎo)體制程。此前，業(yè)界采用7nm的旗艦手機(jī)AI芯片只有華為麒麟980、高通驍龍855和蘋果A12三款。如今，華為麒麟810的面世，意味著在7nm制程旗艦手機(jī)芯片領(lǐng)域，華為已經(jīng)占據(jù)四席中的兩席。
據(jù)介紹，麒麟810的晶體管密度比10nm提升64%，比8nm提升50%，能效比10nm提升28%，比8nm提升20%，支持?jǐn)?shù)量超過240個(gè)算子，通用性非常好。
榮耀產(chǎn)品副總裁熊軍民透露說，麒麟810的芯片研發(fā)歷時(shí)3年，期間投入了數(shù)億美元，有超過1000多名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與工藝專家參與其中，耗費(fèi)了5000多塊工程驗(yàn)證開發(fā)板。
在熊軍民看來，由于半導(dǎo)體物理極限的原因，很長一段時(shí)間7nm都會(huì)是最先進(jìn)的工藝制程。
2、其次，再來說下華為自研達(dá)芬奇架構(gòu)。
除了7nm的旗艦芯片制程外，麒麟810還采用了華為自研的達(dá)芬奇架構(gòu)NPU，這也是繼去年華為推出達(dá)芬奇架構(gòu)的云端AI芯片昇騰Ascend 910和昇騰Ascend 310后，首次將達(dá)芬奇架構(gòu)落地于終端芯片。
NPU其意是指神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元，2017年華為在發(fā)布首款AI芯片970時(shí)提出的，是在手機(jī)處理器平臺(tái)新加入的一個(gè)擅長神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的單元，用來計(jì)算帶有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一些典型AI應(yīng)用，比如模式識(shí)別里的語音、圖像（人臉）識(shí)別，以及其他會(huì)用到深度學(xué)習(xí)的一些AI應(yīng)用。
麒麟970和麒麟980兩款芯片的NPU中，采用了寒武紀(jì)的IP，麒麟970是單核NPU，而麒麟980則是采用了雙核NPU架構(gòu)。
一般廠商通過單獨(dú)的CPU或者DSP等作為AI計(jì)算單元，達(dá)芬奇魔方則是采用3D架構(gòu)，更適合進(jìn)行大規(guī)模的矩陣運(yùn)算。
熊軍民表示，“達(dá)芬奇架構(gòu)具有超240個(gè)算子，在16位浮點(diǎn)運(yùn)算精度和INT8量化精度方面業(yè)界領(lǐng)先。能效高、算子多、精度高。”在第三方跑分上，麒麟810的運(yùn)算速率也得到了印證，麒麟810在ETH AI Benchmark跑分超過32000分。
3、旗艦版的A76大核CPU、定制GPU以及旗艦版IVP和ISP。
CPU采用全新智能調(diào)頻調(diào)度技術(shù)，設(shè)計(jì)了2大核（Cortex-A76，2.27GHz）+6小核（Cortex-A55，1.88GHz）架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁性能。GPU方面，麒麟810則采用了Mali-G52 6核架構(gòu)。
拍照方面，麒麟810采用全新旗艦級像素處理單元，采用最新一代自動(dòng)白平衡（AWB算法），增加細(xì)節(jié)增強(qiáng)模塊（DE）、DMAP等模塊，增加RAW域降噪處理，還增設(shè)AR特征點(diǎn)云計(jì)算加速。
在麒麟810上，華為還推出了自研中間算子格式，支持華為HiAI2.0平臺(tái)。HiAI是華為為應(yīng)用開發(fā)者提供麒麟芯片AI能力的接入平臺(tái)，可以開發(fā)者在麒麟810上，實(shí)現(xiàn)多種AI功能，包括AI影像、AI游戲以及AI美音等應(yīng)用。
二、榮耀9X全系搭載麒麟810
由于麒麟810采用的是7nm這一目前能夠量產(chǎn)的最領(lǐng)先的工藝，熊軍民更是用“芯優(yōu)一級壓死人”來形容。即將在本月23號發(fā)布的榮耀9X就將全系搭載這一芯片。
上一代的榮耀8X采用的則是12nm工藝的麒麟710，相比之下，榮耀9X的麒麟810芯片晶體管密度增加了110%，能效比提高了50%，這使得麒麟810兼顧過來更好的性能和更優(yōu)的能效。
因此，被熊軍民形容榮耀9X為“跳級生”，而其主要原因則在于麒麟810的AI算力。
要知道，華為手機(jī)芯片主要有7、8、9三個(gè)系列：
7：均衡設(shè)計(jì)的中端系列芯片；
8：強(qiáng)勁性能的高端系列芯片；
9：極致科技的旗艦系列芯片。
麒麟810是8系列的第一款產(chǎn)品。
在AI功能上，麒麟810款可以通過AI能力進(jìn)行調(diào)頻調(diào)度，可以預(yù)測負(fù)載，為大小核的靈活調(diào)度進(jìn)行支持，用戶體驗(yàn)上主要表現(xiàn)在流暢性和待機(jī)功耗上。
這款手機(jī)面向年輕群體，因此在游戲和娛樂體驗(yàn)上有所優(yōu)化。
對比于上一代的榮耀8X，榮耀9X在1080P曼哈頓離屏測試中成績提升175%，而GPU能效提高160%。這可以讓榮耀9X在性能增長的同時(shí)更加省電。
此外，榮耀9X還將搭載最新的GPU Turbo3.0技術(shù)，支持70多款主流游戲。
在軟件方面，還包括方舟編譯器，以及首次問世的“鴻雁超級信號”，針對特定場景比如高鐵、電梯、地下車庫等特殊場景的信號優(yōu)化等。
具此前的爆料，榮耀9X還具有多項(xiàng)看點(diǎn)，除麒麟810芯片外，還包括新一代全面屏（升降式攝像頭設(shè)計(jì)）、屏下指紋、后置三攝、4000毫安時(shí)大電池、20W快充等。
三、麒麟810是榮耀9X亮點(diǎn)的“九分之一”
7nm研發(fā)對業(yè)內(nèi)是有很大挑戰(zhàn)，三星至今沒有商用7nm芯片、高通也只有855一款高端芯片。有國外調(diào)研機(jī)構(gòu)說臺(tái)積電7nm晶圓比10nm貴了接近20%。華為為什么要將7nm工藝用于麒麟810芯片呢？
對此，熊軍民表示，華為已經(jīng)積累了7nm芯片經(jīng)驗(yàn)，有能力將7nm制程的芯片應(yīng)用到更多產(chǎn)品。華為認(rèn)為，7nm在很長一段時(shí)間里都會(huì)是最先進(jìn)制程，能給用戶帶來旗艦級的體驗(yàn)。7nm的麒麟980產(chǎn)品在市面上已經(jīng)供貨半年以上了，所以麒麟810的供貨沒有問題，華為還會(huì)加大供貨。
熊軍民也透露，麒麟810的成本也是非常高的。
去年華為推出了GPU Turbo、Link Turbo，今年又推出方舟編譯器和超級文件系統(tǒng)。熊軍民表示，今年還會(huì)有很多新技術(shù)推出，在8月9日左右舉辦的華為開發(fā)者大會(huì)上將會(huì)有更多的“很嚇人的技術(shù)”出現(xiàn)。
當(dāng)被問到麒麟810研發(fā)的難點(diǎn)是什么時(shí)，熊軍民表示，芯片設(shè)計(jì)是極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。7nm工藝越往后，難度是指數(shù)級的上升。在芯片設(shè)計(jì)時(shí)，物理準(zhǔn)備、邏輯設(shè)計(jì)難度都會(huì)成倍提升，而且是非線性、指數(shù)型提升。這很難用一兩句話來說的，背后1000多個(gè)、5000多個(gè)工程師就是做這樣的事兒，反復(fù)的壓力測力、可靠性測試和，保證產(chǎn)品在底層應(yīng)用時(shí)不會(huì)有什么問題。
對于即將發(fā)布的榮耀9X，熊軍民則沒有透露更多，但是他表示麒麟810只是榮耀9X亮點(diǎn)的“九分之一”，還有更多升級。
結(jié)語：麒麟810+榮耀9X值得期待
在今天的溝通會(huì)上，榮耀產(chǎn)品副總裁熊軍民更加詳細(xì)地揭秘了麒麟810的性能以及背后的研發(fā)經(jīng)歷。原來華為對麒麟810已經(jīng)籌備了三年之久，期間投入了數(shù)億美元，有超過1000多名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與工藝專家參與其中，耗費(fèi)了5000多塊工程驗(yàn)證開發(fā)板。從中可以看到華為在芯片研發(fā)上的決心。而從麒麟810的跑分來看，這款芯片還是相當(dāng)具有競爭力的。
麒麟810是華為自研的達(dá)芬奇架構(gòu)首次落地到終端芯片上。截止到目前，華為nova和即將發(fā)布的榮耀9X都已宣布搭載麒麟810芯片。可以看出，華為正在逐漸將達(dá)芬奇架構(gòu)應(yīng)用落地。那么，具體麒麟810在榮耀9X上的表現(xiàn)如何，還要等本月23號榮耀9X發(fā)布會(huì)上揭秘。
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