智东西(公众号:zhidxcom)
文 | Lina

智东西8月31日消息,北京时间今天晚上8点,华为消费者业务CEO余承东在德国IFA消费电子展上正式推出了新一代具备AI模块的手机芯片——麒麟980。

余承东说,它是全球第一款7nm手机芯片,芯片尺寸为14mm*14mm,集成了69亿个晶体管,由台积电代工。

相比前一代产品麒麟970,麒麟980在制程、性能、功耗、以及AI模块都有了较大幅度的升级,不过没有采用外界此前猜测的自研GPU和自研NPU模块。通过发布现场信息我们还可以看到,余承东表示麒麟980已经可以和MWC上发布的巴龙G501基带芯片匹配,属于“5G Ready”方案。

麒麟980上搭载AI专用计算模块“双核NPU”,采用2超大核+2大核+4小核配置CPU,据称是全球首款基于ARM Cortex-A76打造的CPU、同时也是全球首款基于ARM Mali-G76打造的GPU,基带方面做到了全球第一个Cat 21。

华为最强芯麒麟980和AI音箱发布!双核寒武纪NPU,全球首款7纳米

据华为方面表示,华为从2015年就开始投入7nm技术的相关研发。由于7nm芯片制造的难度巨大,这一技术几乎逼近了硅基芯片的物理极限,因此麒麟980的研发费用非常高——高达数亿美元,几十亿人民币。

而至于最受人关注的AI方面,本次麒麟980上依旧集成了寒武纪的人工智能IP模块NPU,仍旧延续上一代产品麒麟970的NPU架构,不过从上一代的单核变成了双核,性能更强大、功耗更低。

今年5月时国内AI芯片独角兽创企寒武纪曾经发布过一款7nm的人工智能IP模块1M,去年还发布过1A和1H,目前暂不清楚集成的到底是寒武纪哪一款IP。

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此外,余承东还在现场发布了P20 Pro的两个新颜色,一款智能音箱+4G路由器一体机AI Cube等产品。该智能音箱在海外支持亚马逊Alex智能助手。

有趣的是,虽然该音箱叫做Cube“方块”,但是它长得并不方。

由此看来,麒麟980还真是个香饽饽。

一、华为荣耀抢首发

昨天晚上,荣耀总裁赵明在IFA前夜“抢跑”,推出了Magic 2荣耀旗舰手机(的一些参数跟概念图),配备升降摄像头、搭载麒麟980,差点没把今晚才发布的这颗AI芯片给提前剧透了,也一度让人以为荣耀把华为Mate系列的麒麟芯片首发权给抢了。

值得一提的是,首先打出AI手机这一概念的其实是荣耀2016年12月推出的第一代旗舰手机Magic。

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不过今天,华为消费者业务CEO余承东在现场确认,麒麟980还是会首发搭载在华为年度旗舰机Mate 20上,手机将会在10月16日就在伦敦发布,保住了“麒麟980首发”的地位,与此同时荣耀Magic 2并没有公布确定的上市时间。

二、揭秘三大核心亮点:首发7nm、NPU升级双核、CPU引入超大核

余承东这次谈到了麒麟980在许多方面的升级,包括CPU、GPU、NPU、工艺制程、通讯基带等等。

具体参数我们等下再说,先来看看麒麟980最吸引人的三大核心亮点:

1、首发7nm工艺,摩尔定律到底死没死?

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麒麟980芯片尺寸为14mm*14mm,比指甲盖稍大一点,是目前市面上第一款使用7nm工艺的手机芯片,不过第二名已经离得不远了。

在两个星期之后的9月13日凌晨,苹果将召开秋季新品发布会,推出新一代iPhone和A12芯片,预计A12也会使用7nm工艺。

根据台积电数据:使用7nm工艺的芯片和10nm相比,芯片性能可以提高20%,能效提高40%,逻辑电路密度是原来的1.6倍,也就是说能够在更小的芯片面积里塞下更多的晶体管。

对比一下:华为麒麟980中集成了69亿个晶体管,麒麟970中集成了55亿个;苹果去年推出的A11中集成了43亿个晶体管。

余承东说,华为从2015年就开始投入7nm技术的相关研发,2016年开始进行麒麟980这款芯片的IP储备、2017年开始SoC工程验证、2018年开始量产,历时36个月。

虽然现在有不少声音表示“摩尔定律已死!”——以常年diss英特尔的NVIDIA皮衣教主“老黄”黄仁勋为代表。

但是,在前不久的Cadence年度大会上,华为海思平台与关键技术开发部部长夏禹曾经坚定地表示,“不,摩尔定律还在持续增长!”芯片制程工艺正在往7nm、5nm、甚至3nm进发。(Cadence大会现场干货:华为海思和独角兽寒武纪同台演讲!

不过,现在芯片制程工艺一代比一代难、一代比一代贵,已经是不争的事实。

英特尔的10nm芯片难产了好久,三星的8nm芯片喊了一年也没消息,前两天全球第二大芯片代工厂格罗方德(格芯)直接宣布放弃7nm项目的研发,将人力资源转移到14/12nm项目上。

这也就意味着,现在能够代工制造7nm的芯片厂现在只剩下台积电一家。摩尔定律虽然还没死,但的确面临着不少的挑战。

余承东说,由于7nm芯片制造的难度巨大,这一技术几乎逼近了硅基芯片的物理极限,因此麒麟980的研发费用非常高——高达数亿美元,也就是几十亿人民币。

2、NPU升级双核,以及集成寒武纪IP

去年华为推出了麒麟970芯片,其中集成了寒武纪公司的人工智能IP模块NPU(神经网络处理单元),也因此抢下了“全球第一款手机AI芯片”的名号。

今年,麒麟980上依旧用上了寒武纪的IP模块,只不过这次从单核NPU升级成了双核。

双核NPU的升级主要体现在视频检测、物体细节识别、物体分割这三方面上:

原先单核NPU进行AI物体实时识别时只能认出轮廓,现在可以识别出画面细节;

原先只能实时处理图像,现在则可以做到实时视频检测和处理;

原先在实现画面实时物体分割时线条轮廓较为粗放,现在在双核NPU的驱动下则能做到更精细。

瓷器,华为没有公布其在AI计算方面的具体参数,只展示了一个麒麟980、骁龙845、以及苹果A11“识别500张照片需要多久”的数据对比。

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其中麒麟980需要6秒,骁龙845需要12秒,A11则需要25秒。

今年5月时寒武纪曾经发布过一款7nm的人工智能IP模块1M,去年还发布过1A和1H,目前暂不清楚集成的到底是寒武纪哪一款IP。不过华为方面表示,本次NPU仍旧延续了麒麟970的NPU架构,最大的改变是采用了双核,使得AI性能更强大、功耗更低。

目前市面上拥有专用AI计算模块的手机芯片厂商只有华为和苹果,高通暂时缺席了这一阵列。

对此双方玩家都有不同观点。华为方面表示,由于海思是华为自己的芯片公司,不需要考虑别的客户需求,所以能够大胆拥抱新技术。而高通需要顾虑客户要求跟成本,不敢动手。

负责AI业务的高通产品管理总监Gary Brotman则在一次关于骁龙855的采访中告诉智东西,AI算法至今仍在飞速发展,芯片的硬件设计却要提前一两年就固定下来,一年多以前放在芯片上的算法现在根本不适用。

3、引入“超大核”CPU

麒麟980本次的CPU基于ARM Cortex A76架构打造,不过设计了一个新的CPU子架构,创新性地引入了一个“超大核”的概念。

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麒麟980里配备了2个超大核(BIG)+2大核(Middle)+4小核(Little),一个八个核的CPU,三种核的主频分别为2.6GHz、1.92Ghz、1.8GHz。

这三种核的分工不同,小核能够支持音乐、短信这类日常使用,大核能够支持社交软件、图片软件这类应用,超大核则是用来处理对性能要求比较高的游戏等应用。

为了麒麟980,华为还专门打造了一条灵活调度(Flex-Scheduling)的智能CPU调度方案,能够自动为你的应用配备适合的CPU核来计算。也正是因为有了这个智能调度方案,才能让CPU在性能提升的同时,能够降低功耗。

据说余承东表示,麒麟980的CPU性能提升了75%,能效提升了58%。而跟竞品骁龙845相比,性能高了37%,能效高了33%。

三、其他产品细节:GPU大幅度升级,5G Ready方案

先来说说GPU,这次麒麟980中并没有用上此前传言的华为自研GPU,而是采用了基于ARM架构的Mali G76打造的GPU,能够做到性能提高46%,能效提高178%。

GPU升级也就意味着用户在玩大型游戏时能够更流畅,不卡顿。据华为表示,麒麟980在大型重载游戏表现方面性能提高了22%,功耗降低32%。其中画幅刷新频率59.3帧/秒,加上Turbo的话可以到60帧/秒。

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▲麒麟980的AI智能调度

AI智能预测调度机制,尤其在游戏场景下管用。AI能提前预测哪里需要更高性能,哪里不需要。第一不卡、第二功耗小。

在拍照方面,麒麟980这次集成了双ISP单元,能够让拍照对焦更快、图片处理更快。这是华为第四代自研ISP,图像处理速度提高了46%,能效提高23%,延迟降低了33%。

在华为的强项——通讯基带方面——这次华为做到了业内首个Cat 21,新增了14层的接收器,能够实现1.4G的峰值下载速率。并针对高铁、电梯、飞机场等信号不好的场景下做了专门优化。

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通过发布现场信息我们还可以看到,余承东表示麒麟980已经可以和MWC上发布的巴龙G501基带芯片匹配,属于“5G Ready”方案。

麒麟980还配套了Hi1103模块,能够实现1.7G的Wi-Fi峰值速率,而业内数据一般在866M~1.08G之间。

此外,这次麒麟980还配备了双频GPS,定位准确率比传统好10倍。

四、麒麟980性能翻倍,但还有这两点遗憾:

虽然从各方面来说,麒麟980的整体性能都有了一定程度的提高,部分项目类似GPU能耗这种甚至有了近两倍的提升,但它仍然有着两点遗憾:

1、还是没有自研AI模块

虽然在芯片领域,类似寒武纪的人工智能IP集成在海思芯片上这种合作很常见,但是随着华为在AI领域进一步有所建树,业内始终非常期待华为亲自下海打造NPU模块,可惜这次观众又失望了。

与此同时,虽然专用AI计算模块是目前业内普遍认同的AI芯片发展方向,但也的确有不少观点认为,现在就在手机芯片上固定AI模块为时尚早,这样不仅增加了消费者的成本,还没有真正为消费者带来很好的AI体验。

2、GPU优势有限

GPU一直是华为海思芯片的相对弱项,虽然这次基于ARM架构的Mali G76打造的麒麟980能够在GPU方面做到性能提高76%,能效提高了接近两倍。

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不过,在华为麒麟980和高通骁龙845性能对比的一张雷达图里我们可以看到,虽然麒麟980在各方面都具备领先优势,但唯有GPU这一项是麒麟980领先优势不明显的地方,其性能几乎和去年发布的骁龙845接近。(白线)

不过在加上了GPU Turbo之后,据说游戏体验会有明显优势。(黄线)

结语:狂飙突进的麒麟芯片

去年华为的麒麟970可以说是打出了业内“手机AI芯片”的第一枪,也引发了整个AI芯片行业的讨论,一下将华为和海思推到了聚光灯之下。如今麒麟980虽然各方面都有所提高,但相比麒麟970似乎少了些划时代的意义。

现在,我们可以看见华为在世界先进手机SoC的赛道上一路狂奔,与不少世界巨头跑在了第一阵列上。但我们同时也看到,华为在GPU这种传统设计领域、与NPU这种AI芯片创新领域仍有一段距离。

不过在2018年的前两个季度里,华为手机已经一举逆袭,其销量超越苹果,冲到了全球第二的位置,开始了坐二望一的征程。

随着手机市场的马太效应进一步增强,预计手机销量将会进一步往头部玩家处聚拢,正如余承东此前预估的,今年华为累计出货智能手机将超过2亿台,2019年有望坐稳全年出货量第二,2019四季度则有机会冲击季度超过三星,成为全球第一大智能手机公司。


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