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華為 Mate 20 將搭載麒麟 980,首發 7 奈米、A77 架構,以及...

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发表于 2018-7-26 11:09:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

上週麒麟 710 處理器與華為 nova 3i 一同發表,近日,海思新一代旗艦處理器麒麟 980 又有新曝光。麒麟 980 處理器基於 7 奈米製程,採用 4 個 A77 大核+4 個 A55 小核架構,最高主頻為 2.8GHz,GPU 也搭載華為自主研發的圖形處理器。基頻處理器沒有更多資訊,但有消息稱年初發表的 balong 765 基頻可能出在麒麟 980。





首發 7 奈米和 A77 架構

麒麟 980 多項曝光,最靠譜的應該是 7 奈米製程。雖然半導體製程提升越來越難,成本也越來越高,特別是 7 奈米面臨的挑戰非常大,之前詳細介紹過 7 奈米製程面臨的挑戰,但手機旗艦處理器往往率先使用最先進製程,6 月台積電舉辦的技術研討會,CEO 魏哲家表示 7 奈米製程的晶片已開始量產,並駁斥台積電 7 奈米良率提升緩慢的傳言。同時,他透露增強版 7 奈米晶片 Tape out 將在今年第三季進行風險性試產,明年量產。

因此,7 奈米量產台積電已經準備好,7 奈米晶片將在今年陸續面市。華為 nova 3 發表會時,手機終端機產品線總裁何剛表示,將在今年 9 月 IFA 大會正式發表麒麟 980 處理器。去年,華為趕在蘋果之前發表全球第一款 AI 處理器麒麟 970,今年華為是否還會趕在蘋果之前首發全球第一款 7 奈米處理器?

除了 7 奈米晶片首發,曝光消息還稱麒麟 980 採用 4 個 A77 大核+4 個 A55 小核,最高主頻為 2.8GHz,A77 也是首發。但 ARM 上個月剛發表新一代 CPU 架構 Cortex-A76 和新一代 GPU 核心 Mali-G76,A76 和 G76 都基於台積電 7 奈米製程,相比 10 奈米 A75 的 2.8GHz,7 奈米 A76 的 3GHz 效能提升 35%、能效提升 40%,機器學習速度提升至四倍。但查詢資料後並沒有看到 A77 架構更多消息,因此,一方面麒麟 980 用 7 奈米 A76 就可滿足需求,另一方面 ARM 6 月剛發表 A76,9 月再發表 A77 的機率不大。

當然,麒麟 980 也少不了人工智慧功能。若不出意外,麒麟 980 將繼續用寒武紀最新 IP 提升人工智慧效能。寒武紀 5 月發表的 Cambricon-1M 採用台積電 7 奈米製程生產,8 位運算效能比達 5Tops/watt(每瓦 5 萬億次運算),提供 3 種大小核心(2Tops / 4Tops / 8Tops)滿足不同場景下不同量級智慧處理的需求,也可透過多核互聯進一步提高處理效能,延續 1H / 1A 支援 CNN、RNN、SOM 等多種深度學習模型,1M 還支援 SVM、k-NN、k-Means、決策樹等經典機器學習演算法。

GPU 聯合 NVIDIA 研發對抗高通?

7 奈米製程及 A76 架構更多是華為與夥伴的合作,GPU 則會打上自研標籤。海思麒麟處理器在華為的支援效能和知名度變得越來越好,但麒麟系列處理器在遊戲表現一直未如人意,即便去年發表的旗艦處理器麒麟 970,遊戲效能表現都不及驍龍 845,甚至與驍龍 835 比也略有不足。遊戲效能不僅是衡量處理器的重要考量,也是吸引用戶的賣點,因此 GPU 也成為麒麟處理器提升的關鍵。

有消息稱,華為從 2014 年開始就籌劃自研 GPU,2016 年招聘網站的公開招聘資訊顯示,華為在招聘 GPU 架構師、平行計算 GPU 程式庫設計師。不過想要自主研發 GPU 難度不小,最大的難點就是圖形驅動 BUG,高通 Adreno 行動端效能強大且是最受歡迎的產品之一,但如果對比 GPU 驅動的完備性及圖形驅動資料傳送時的 Merge 最佳化等最佳化特徴,Adreno 也被 NVIDIA 輾壓。

早年海思麒麟使用 Vivante GPU 時就被 GPU 驅動坑過,當年余承東引以為傲的華為 P6 遊戲相容性極差,根本原因就是 Vivante 的 GPU 驅動極差。Vivante 是 2004 年起步的專業內嵌式 GPU 供應商,他們的 GPU 都如此,那麼華為如何解決自主研發 GPU 的難題?

先說回高通 Adreno 的成功,以前有個叫 BitBoys 的團隊,一直從事 GPU 開發並和諾基亞、微軟、高通、ATI、英飛凌都合作過。2006 年,BitBoys 被 ATI 收購開始了 Imageon 產品線,AMD 和 ATI 合併之後,Imageon 部門在 2009 年被高通收購。這是 Adreno 的由來,是基於 BitBoys 極富傳奇色彩的技術,還有種說法是 Adreno 就是 Radeon 調換字母而來(Radeon 是 2000 年以來由 ATI 製造的影像處理單元品牌)。

既然高通 Adreno 的成功與 AMD 密切相關,華為想研發 GPU,尋求與 NVIDIA 合作不失為不錯的選擇。有傳言稱,華為與 NVIDIA 合作開發行動 GPU 已有 3 年,雖然傳言真實性不可考,但對華為來說與 NVIDIA 合作能幫助麒麟處理器提升遊戲效能,進一步增強麒麟處理器的性價比,對 NVIDIA 來說,雖然在 PC 和伺服器市場非常成功,但在行動市場並不算成功,如果能和華為合作成功開發出行動 GPU,相信 NVIDIA 也非常願意。

另據了解,2017 年時有消息稱華為會與 NVIDIA 深度合作,在人工智慧、機器學習、深度學習方面共同構建公有雲 AI 平台。華為和 NVIDIA 合作是否也會從雲端拓展到手機端?如果傳聞為真,那就意味著將在行動 GPU 領域看到華為+NVIDIA 與高通的競爭。

值得一提的是,無論華為是否與 NVIDIA 合作,華為已在 6 月推出一「嚇人」的技術 GPU Turbo。華為稱 GPU Turbo 技術可改變 GPU 效能與畫質體驗,通過軟硬體協同處理,達到 60% 效能增長,以及 30% 功耗降低。即便能達華為所稱的效能提升,GPU Turbo 必須針對不同遊戲個別調整,之前華為宣布僅 6 款遊戲支援此功能。由此不難看出,華為已經深刻意識到麒麟處理器 GPU 效能不足,當然支援 GPU Turbo 也從另一個角度說明前述提到的 GPU 研發挑戰。

會使用自研基頻處理器嗎?

對手機處理器而言,除了 CPU 和 GPU,基頻處理器也非常關鍵,而行動處理器市場基頻處理器最強的同樣是高通。但自主研發基頻處理器的難度更高,即便是已能自主研發行動 CPU 和 GPU 的蘋果,雖想放棄高通的基頻處理器,但英特爾的基頻處理器效能相比高通差一截,只能混用高通和英特爾的基頻處理器。

今年 2 月 MWC,華為發表全球首個支援 8×8 MIMO 技術的 4.5G LTE 調制解調晶片──Balong 765(巴龍 765),相對 4×4 MIMO,8×8 MIMO 技術的頻譜效率提升達 80%,支援 LTE Cat.19,峰值下載速率在 FDD 網路環境下達 1.6Gbps,在 TD-LTE 網路下達 1.16Gbps。

不過,Balong 765 偏向車聯網、無人機和智慧工廠,因此麒麟 980 搭載自研基頻處理器的機率很小。

小結

旗艦手機及手機旗艦處理器一直都是消費者關注的焦點,麒麟為中國少有具成功自主研發標籤的手機處理器,更得到廣泛的關注。麒麟 9 系列處理器為海思的旗艦處理器,一般都會隨每年 Mate 系列旗艦手機發表,比如去年華為 Mate 10 搭載麒麟 970,今年麒麟 980 也很可能隨華為 Mate 20 一起出現。

麒麟 980 設計工作基本已完成,目前進入試產前驗證,從上述分析看,最值得期待的應該是麒麟 980 是否會用自主 GPU,在 7 奈米旗艦手機處理器的競爭,麒麟 980 會處於什麼樣的地位?

當然,不僅行動端,華為也將進軍雲端晶片市場。不久前,華為高層稱為「D 計畫」的「達芬奇計畫」曝光,主要內容是:一,將 AI 引入華為的所有產品和服務,包括電信基地台、雲端資料中心、智慧手機、監控鏡頭等;二,為資料中心開發新 AI 晶片,使語音辨識、影像辨識等應用可在雲端使用。



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