去年,華為發布Mate 8時,亮出了自己的大殺器麒麟950,這款被稱做“國產驕傲”的處理器性能表現十分搶眼,因為它讓Mate 8成為目前上市安卓機型中跑分最高的。
對于麒麟950這款處理器,很多網友吐槽它最多的地方是,采用的是ARM公版開發,沒什么值得炫耀的,對此華為產品線總監李小龍就在知乎上分享了更多麒麟950的秘密。
李小龍認為麒麟950雖然是采用ARM公版設計,ARM提供的CPU僅僅是一個計算核心,并非手機芯片的全部,其它外圍設計都需要自己解決。也就是說,除了CPU以外,還需要自行設計包括GPU、總線、顯示加速器、ISP、視頻編解碼器、音頻處理器、Memory控制器、傳感器處理單元,以及DDR、Flash、顯示接口、Camera接口、射頻RF、USB等對外接口。
此外,李小龍還強調,一款手機SOC,集成上百種IP,要按時完成設計,架構設計上既需要避免各個模塊互相耦合以降低設計復雜度,同時還需要保證各個模塊配合工作時可以發揮出最佳性能,對設計人員是很大的挑戰。
其次,控制手機的功耗,提升手機續航能力,實現手機的最佳能效比。要做到這兩點,除了要準確掌握ARM等廠商的產品開發進度外,還需要自研很多核心器件,同時軟硬件協同能力也需要足夠強勁。例如全鏈路QoS技術,保證優化CPU& GPU對Memory訪問性能的同時,不出現顯示花屏、拍照花屏等情況;
再次,封裝能力,麒麟高端SOC均采用業內主流的POP(Package On Package)封裝技術,實現DRAM和SoC的3D堆疊,既可提高集成度,確保產品的輕薄短小,又可保證高性能的高速存儲,是一項非常復雜的封裝技術。最后,還不能忽略先進的制造工藝,需要芯片廠商從技術和應用角度跟進。
CPU只是SoC的一個重要模塊。如果將手機芯片比作一輛車的話,那么ARM提供的CPU只是一輛車的發動機原型,無法正常工作。你需要造一輛車出來,還得搭配上其他的底盤零部件、車身零部件、電氣零部件等等才行,同時你還需要設計車的外觀以及這些零部件在車內的組合結構,以及制造工藝能力。這過程中少一個螺絲或是任何一個環節的紕漏,都是功虧一簣。
除了上述反擊外,李小龍還告誡用戶,不要看到高通和三星采用自研的CPU內核就覺得他們厲害,而麒麟950采用ARM公版就顯得沒水平,這其實是一個非常大的誤解,智能手機的核心需求是什么?其實歸納起來就兩個詞:好用和耐用,也就是性能和功耗要達到平衡。
此外,李小龍還不忘吐槽競爭對手,他認為麒麟950采用了4個A72和4個A53,主頻最高為2.5GHz,可以說是從性能和功耗平衡的角度來綜合考慮的結果,而驍龍810、820及三星8890均有功耗太大或發熱等問題,簡直沒法跟其競爭,因為這是硬傷。
回到麒麟950采用ARM公版這個問題,李小龍表示,ARM的核只是一個標準化的軟核,芯片廠商要根據自身的定位,定制標準單元庫(觸發器、與非門)和Memory,自己做物理實現,才能達到最終能效比,而在整個Soc基礎架構包括CPU、互連和Memory系統三個部分,麒麟950的后面兩個都是華為自己做的,硬件方面包括ISP和基帶等也是自己研發,所以它并不是采用完全的公版CPU。
麒麟950的核心技術還包含有:
1、華為自研基帶
當前手機芯片為了實現低功耗而高度集成,基帶也成了SoC的一部分,這其中的關鍵在于,基帶集成到SoC上能夠使PCB面積減少,管理更方便且成本更低,同時通信模塊和系統之間數據交互效率更高,可靠性也更高。麒麟950 SoC集成了自研的基帶,才使得華為Mate 8實現了性能和功耗的高度平衡?;鶐Ъ纱碇酒瑥S商SoC的開發水平。
2、臺積電16nm FinFET plus工藝
李小龍表示,有人可能認為,16nm工藝是TSMC的本事,跟華為麒麟有什么關系呢?但實際上,制造工藝是在SoC設計時就需要考慮的因素;而要采用最先進的制造工藝,設計廠商需提前完成大量的前期研發和IP儲備,而這些麒麟950都做到了。
3、知識產權方面
麒麟950實現了CPU、總線、顯示處理器、Memory控制器、GPU、Video編解碼器,Camera ISP 、Audio 處理單元,傳感器處理單元、存儲接口的高度集成和低功耗設計,擁有完全的知識產權。
最后李小龍認為,麒麟950的CPU是采用ARM的公版,后續的設計專利則是華為芯片擁有。他們認為自主創新并不是推倒一切重來:鉛筆和橡皮是創造,在鉛筆上加橡皮,就是創新。