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一文了解成本超3亿美金的7nm华为麒麟980

来源 : OFweek光通讯网 2018-09-05 16:43    阅读量:0   

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!

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一文了解成本超3亿美金的7nm华为麒麟980

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

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。

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