華為麒麟810研發背后：歷時3年、砸數億美元，費了5000多塊開發板
2019-07-09 09:58:44 智東西榮耀產品副總裁熊軍民詳細地揭秘了麒麟810的性能以及背后的研發經歷，并預告即將在本月23號發布的c就將全系搭載麒麟810芯片。
▲榮耀產品副總裁 熊軍民
一、研發三年，砸入數億美元
麒麟810的亮點非常密集，核心亮點包括：7nm制程，華為自研達芬奇架構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是迄今為止業界最領先的已商用半導體制程。此前，業界采用7nm的旗艦手機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制程旗艦手機芯片領域，華為已經占據四席中的兩席。
據介紹，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%，支持數量超過240個算子，通用性非常好。
榮耀產品副總裁熊軍民透露說，麒麟810的芯片研發歷時3年，期間投入了數億美元，有超過1000多名半導體設計與工藝專家參與其中，耗費了5000多塊工程驗證開發板。
在熊軍民看來，由于半導體物理極限的原因，很長一段時間7nm都會是最先進的工藝制程。
2、其次，再來說下華為自研達芬奇架構。
除了7nm的旗艦芯片制程外，麒麟810還采用了華為自研的達芬奇架構NPU，這也是繼去年華為推出達芬奇架構的云端AI芯片昇騰Ascend 910和昇騰Ascend 310后，首次將達芬奇架構落地于終端芯片。
NPU其意是指神經網絡處理單元，2017年華為在發布首款AI芯片970時提出的，是在手機處理器平臺新加入的一個擅長神經網絡計算的單元，用來計算帶有神經網絡的一些典型AI應用，比如模式識別里的語音、圖像（人臉）識別，以及其他會用到深度學習的一些AI應用。
麒麟970和麒麟980兩款芯片的NPU中，采用了寒武紀的IP，麒麟970是單核NPU，而麒麟980則是采用了雙核NPU架構。
一般廠商通過單獨的CPU或者DSP等作為AI計算單元，達芬奇魔方則是采用3D架構，更適合進行大規模的矩陣運算。
熊軍民表示，“達芬奇架構具有超240個算子，在16位浮點運算精度和INT8量化精度方面業界領先。能效高、算子多、精度高。”在第三方跑分上，麒麟810的運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采用全新智能調頻調度技術，設計了2大核（Cortex-A76，2.27GHz）+6小核（Cortex-A55，1.88GHz）架構，實現強勁性能。GPU方面，麒麟810則采用了Mali-G52 6核架構。
拍照方面，麒麟810采用全新旗艦級像素處理單元，采用最新一代自動白平衡（AWB算法），增加細節增強模塊（DE）、DMAP等模塊，增加RAW域降噪處理，還增設AR特征點云計算加速。
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。HiAI是華為為應用開發者提供麒麟芯片AI能力的接入平臺，可以開發者在麒麟810上，實現多種AI功能，包括AI影像、AI游戲以及AI美音等應用。
二、榮耀9X全系搭載麒麟810
由于麒麟810采用的是7nm這一目前能夠量產的最領先的工藝，熊軍民更是用“芯優一級壓死人”來形容。即將在本月23號發布的榮耀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，華為手機芯片主要有7、8、9三個系列：
7：均衡設計的中端系列芯片；
8：強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系列的第一款產品。
在AI功能上，麒麟810款可以通過AI能力進行調頻調度，可以預測負載，為大小核的靈活調度進行支持，用戶體驗上主要表現在流暢性和待機功耗上。
這款手機面向年輕群體，因此在游戲和娛樂體驗上有所優化。
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在性能增長的同時更加省電。
此外，榮耀9X還將搭載最新的GPU Turbo3.0技術，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化等。
具此前的爆料，榮耀9X還具有多項看點，除麒麟810芯片外，還包括新一代全面屏（升降式攝像頭設計）、屏下指紋、后置三攝、4000毫安時大電池、20W快充等。
三、麒麟810是榮耀9X亮點的“九分之一”
7nm研發對業內是有很大挑戰，三星至今沒有商用7nm芯片、高通也只有855一款高端芯片。有國外調研機構說臺積電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，華為已經積累了7nm芯片經驗，有能力將7nm制程的芯片應用到更多產品。華為認為，7nm在很長一段時間里都會是最先進制程，能給用戶帶來旗艦級的體驗。7nm的麒麟980產品在市面上已經供貨半年以上了，所以麒麟810的供貨沒有問題，華為還會加大供貨。
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。熊軍民表示，今年還會有很多新技術推出，在8月9日左右舉辦的華為開發者大會上將會有更多的“很嚇人的技術”出現。
當被問到麒麟810研發的難點是什么時，熊軍民表示，芯片設計是極為復雜的系統工程。7nm工藝越往后，難度是指數級的上升。在芯片設計時，物理準備、邏輯設計難度都會成倍提升，而且是非線性、指數型提升。這很難用一兩句話來說的，背后1000多個、5000多個工程師就是做這樣的事兒，反復的壓力測力、可靠性測試和，保證產品在底層應用時不會有什么問題。
對于即將發布的榮耀9X，熊軍民則沒有透露更多，但是他表示麒麟810只是榮耀9X亮點的“九分之一”，還有更多升級。
結語：麒麟810+榮耀9X值得期待
在今天的溝通會上，榮耀產品副總裁熊軍民更加詳細地揭秘了麒麟810的性能以及背后的研發經歷。原來華為對麒麟810已經籌備了三年之久，期間投入了數億美元，有超過1000多名半導體設計與工藝專家參與其中，耗費了5000多塊工程驗證開發板。從中可以看到華為在芯片研發上的決心。而從麒麟810的跑分來看，這款芯片還是相當具有競爭力的。
麒麟810是華為自研的達芬奇架構首次落地到終端芯片上。截止到目前，華為nova和即將發布的榮耀9X都已宣布搭載麒麟810芯片。可以看出，華為正在逐漸將達芬奇架構應用落地。那么，具體麒麟810在榮耀9X上的表現如何，還要等本月23號榮耀9X發布會上揭秘。
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