麒麟手機晶元的「進擊」之路

8月31日，在德國柏林消費電子展上，華為消費者業務CEO余承東發表「The Ultimate Power of Mobile AI」的主題演講，面向全球推出華為新一代人工智慧手機晶元——麒麟980。

9月5日，繼柏林發布之後，麒麟980正式在國內亮相。

這個歷經36個月研發，投入1000多名高級半導體工藝專家的手機晶元一登台，就讓大家記住了其「六項之最」。「世界第一個7nm工藝SoC、世界第一個ARM A76架構CPU、世界第一個雙NPU、世界第一個Mali-G76 GPU、世界第一個1.4Gbps Cat.21基帶、世界第一個支持LPDDR4X-2133內存」。

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7nm 製程或驚或喜？

「麒麟980成為全球首款採用7nm製程工藝的手機晶元。」一直被熱議的「7nm」讓很多人嘆為觀止，相比10nm工藝，其速度提升20%,功耗降低40％。

那麼 nm 指的是什麼？它指的是mos管在矽片上的大小，mos管就是晶體管，它是組成晶元的最小單位，一個與非門需要4個mos管組成，一般一個ARM四核晶元上有5億個左右的mos管。世界上第一台計算機用的是真空管，效果和mos管一樣，但是真空管的大小有兩個拇指大。

mos 管工作時是一個充電放電的過程，mos管越小，它充電需要的電量越小，所以功耗越小。而且，mos管小，門電路密度就大，同樣大小晶元能放的mos管數就越多，性能空間越大。例如，40nm工藝門電路密度是65nm的2.35倍。

有人說，各大廠進入 10nm 製程將面臨相當嚴峻的挑戰，主因是 1 顆原子的大小約為0.1nm，在10nm的情況下，一條線只有不到 100 顆原子，在製作上相當困難，而且只要有一個原子有缺陷，則會大大影響產品質量。

麒麟 980 成功在指甲蓋大小的尺寸上塞進 69 億個晶體管，驍龍845晶體管數量為55億個，而蘋果的A11 Bionic則只有43億個。7nm已經逼近了硅基半導體工藝的物理極限，把它比作「在針尖上跳舞」也不為過。其研發過程中人力物力的投入可見一斑。

然而，對於華為，也許更大的挑戰還在於量產。5日的溝通會上，艾偉說：「如果說我今天拿個7nm的晶元給你看看，還比較容易。但是作為產業第一波量產的7nm晶元，壓力確實非常大。」

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性能、AI、續航，你期待什麼

對大部分普通消費者而言，更多的關注點可能在其 AI 處理能力。

麒麟 980 在雙 NPU 的移動端強大算力加持下，能做到人臉識別、物體識別、物體檢測、圖像分割、智能翻譯等AI場景，採用更高精度的深度網路，具備更佳的實時性。「實現每分鐘圖像識別 4500 張。」這一點對於普通消費者，實在具有誘惑力。這個識別速度相比麒麟970提升120%，遠高於業界同期水平。

同時，麒麟 980 採用全新升級第四代自研ISP，像素吞吐率比上一代提升46%，能夠分區域調節圖像色彩與灰階，支持更多攝像頭，適配多攝像頭帶來全新拍照體驗。推出全新HDR色彩還原，能夠分區域調節圖像色彩，實現照片色彩與細節的平衡。

此外，「2+2+4核」如此架構，也讓大眾有所期待。智能調度機制實現了2超大核（基於Cortex-A76開發）、2大核（基於Cortex-A76開發）、4小核（Cortex-A55）的能效架構。相對於傳統的大小核兩檔位設計，大中小核能效架構提供了更為精確的調度層次，讓CPU在重載、中載、輕載場景下靈活適配。

等待第一款搭載麒麟 980 手機 10 月發布之際，先來回顧下麒麟900系列發展史。

麒麟910

2013年推出，採用 A9 架構4核1.6GHz高速處理器+4核Mali 450 GPU，28nm HPM封裝工藝，經過深度系統優化，可輕鬆運行大型3D遊戲。 支持LTE 4G網路，在TD LTE網路下最高可帶來112Mbps下行速度。

麒麟920

2014年6月發布，採用當時業界領先的8核big.LITTLE架構，支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA /WCDMA/GSM共5種制式，集成自研全球第一款LTE Cat.6的 Balong 720 基帶。

麒麟930

2015年Q1推出，採用4×A53 2.0GHz+4×A53 1.5GHz架構，Mali-T628MP4 GPU，微智核i3。

麒麟950

2015年11月發布，採用4×Cortex-A72+×Cortex-A53架構，Mali-T880MP4 GPU。自主研發的ISP引擎是一大亮點，其吞吐率性能提升四倍，高達960Mixel/s，支持雙1300萬像素感測器和最大3200萬像素感測器，混合對焦技術，拍照更快更精準。

麒麟960

2016年10月19日發布，首次配備ARM Cortex-A73 CPU核心，小核心為A53，組成四大四小的big.LITTLE組合，GPU為Mali G71 MP8。與上一代相比，CPU能效提升15%，圖形處理性能提升180%，GPU能效提升20%。存儲方面支持LPDDR4和UFS2.1，號稱DDR性能提升90%，文件加密讀寫性能提升150%。

麒麟970

2017年9月2日發布，採用台積電10nm工藝，是全球首款內置獨立NPU（神經網路單元）的智能手機AI計算平台。

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