揭秘华为麒麟990 5G提前3年布局把7nm用到了极致

揭秘华为麒麟990 5G提前3年布局把7nm用到了极致
2019-09-07 作者:责任编辑NO。杜一帆0322

乾明 发自 凹非寺

量子位 报导 | 大众号 QbitAI

华为再次成为重视焦点。

在德国柏林IFA上,华为推出新一代手机芯片:麒麟990 5G

不管是全球首款旗舰5G SoC,仍是同类产品中AI算力最强,都引起了重视与评论。

现在,市场上的5G手机中,采纳的计划都是4G SoC+5G Modem形式,而麒麟990 5G则是初次将5G Modem集成到SoC芯片中,功用更强,能耗更少,体会也更好。

在向5G年代的过渡中,麒麟990 5G是华为最重要的芯片,进一步显示了这家公司的立异性和创造性。

而为了这款芯片,华为现已预备了好久。

集成5G:提早三年布局

从2016年开端, 华为就现已开端着手布局990芯片了。历时三年,华为交出了答卷:麒麟990 5G。

它不仅仅业界首款商用的5G SoC,也是现在晶体管数最多、功用最完好、杂乱度最高的5G SoC。

但想要做到这一点,并不简略。华为Fellow艾伟在承受采访时泄漏了背面的故事,麒麟990 5G并不是简简略单地将麒麟990芯片与巴龙5000结合在一同。

“怎样能在不影响它的集成度和功耗的情况下做出来”是最中心的应战,需求把架构放一同做联合优化。

在功用提高的根底上集成5G,最直接的表现便是晶体管数量的大幅度添加:从麒麟980的69亿到了103亿。

怎样在7nm的芯片上做到这一点?最简略直接的方法,便是把晶体管越做越小,管体管之间的连线越来越细。

这也是华为在这次麒麟990 5G上挑选EUV工艺的原因地点,传统的工艺现已难以支撑在7nm的芯片上放下如此多的晶体管。用艾伟的话说,便是“芯片会撑爆的”。

可是EUV是半导体范畴最先进的工艺,用起来并不简略。华为方面表明,麒麟芯片早在2014年就开端EUV技能的储藏了。在推动EUV技能老练方面,麒麟也有一份“劳绩”。

在技能、工艺上抢先,也需求很多的投入。

艾伟泄漏,华为投入了数千名工程师去研制麒麟990 5G芯片。

当然,麒麟990 5G并不仅仅只要5G,其8核CPU以及16核GPU,也是业界抢先的存在。

尤其是AI上,更是凸显出了华为的实力,也呈现出了华为面向全场景推出解决计划的“野心”。

AI算力:与昇腾910一脉相承

麒麟990 5G,是首个选用达芬奇架构NPU的旗舰芯片,也是华为昇腾系列芯片在端侧的使用。

华为表明,这是业界AI算力最强的SoC,并且能效也最高。怎样完成的?背面在于更老练的规划计划:2个大核+微核。

其间,业界最强的手机AI算力来自于2个大核,选用的是昇腾系列的Lite——与业界最强的AI芯片昇腾910一脉相承。

最直接的表现是跑分:76206,这一跑分来自苏黎世理工大学提出的AI Benchmark。与华为首款AI芯片麒麟970比较,提高12倍,也是友商的3倍。

在测验中履行的使命首要有图画分类、人脸辨认、图画去模糊、图画超分辨率、图画语义切割、图画增强、内存极限测验等等,已成为业界点评手机AI才能的重要基准。

之所以可以到达这么大的提高,艾伟也给出了解说:用上了华为自研的达芬奇架构。

不过,依据AI Benchmark官方的介绍,跑分也与CPU以及GPU的功用有很大的联系,这次麒麟990 5G在CPU和GPU方面的晋级,也有很大助益。

微核首要用于超低功耗使用,选用的是昇腾Tiny。在人脸辨认的使用场景下,NPU微核比大核能效最高可提高24倍,并且也更省电。

余承东也在发布会上解说了相应的原理:

本来只要大核的时分,不管货多货少都需求用“大车”运送,肯定会糟蹋运力。现在有了微核规划,低功耗的使命,也便是货少的时分,选用小车运送,确保了“运力”的有用运用。

算力强,能效高,最直接的表现便是AI才能更强,可以履行的AI使命也更杂乱。

比方发布会上呈现的AI多实例切割技能,可以实时在视频中P多个人。

这些算力不仅仅只表现在履行AI使命上,也可以为芯片的其他特性供给动力。

比方对AR技能的支撑,依据NPU的才能,华为可以经过相机来测心率。

比方在5G信号比较弱的场景中,依据机器学习的自适应接收器,能依据5G信号强弱主动挑选最优网络,完成安稳的5G联接,这样下行速率提高19%。

这些仅仅华为自身供给的用例,麒麟990 5G也可以支撑90%以上的计算机视觉网络,算子数300+,依据华为HiAI2.0开发渠道加持,未来的可能性也会更多。

并且,5G+AI,也是余承东所说的移动AI 2.0的根底,也是完成端云一体化的必要条件。

图画处理:单反级降噪算法

此外,麒麟990 5G还有一个晋级并没有引起太多媒体重视,但它关于整个移动设备的体会都有极大的改观。

它便是ISP 5.0,首要优化的便是视频处理才能。

与前一代比较,数据上有大提高:ISP吞吐率提高15%,能效提高15%,相片降噪30%,视频降噪20%。

正是依据此,用相机来测心率的功用才可以完成,也正是依据此华为在图画和视频上的降噪技能才可以发挥作用。

在图画降噪方面,华为在麒麟990 5G上用到了BM3D。是的,你没有看错,之前只用在单反设备上的降噪算法。

而想要把它用到手机上,也相同不简略。艾伟说,这与整个通道数上的处理才能提高相关。

并不仅仅仅仅算法放进去就行,手机天然生成比单反的芯片感光面积小,仅仅只加一个算法是不行的,还需求叠加降噪更多的算法,并且也要留意能耗和成像时刻。

华为麒麟可以完成这一点,确实耗费了不少功夫。

在视频降噪上,麒麟990 5G全球首发了双域联合视频降噪技能。

通常情况下,视频中都会有一些图画不清楚,对其进行处理便是空域降噪,自身并没有什么难度,一切厂商都能做。近年来,又有一种时域降噪的技能呈现,处理帧与帧之间的噪点。

而华为在这些根底上,又做了频域降噪,先把空域的数据拿过来做傅里叶变换,去掉一些噪声复原更好的细节,然后再叠加回去。

华为表明,做频域处理之后再跟时域结合起来,终究视频质量会更好。

并且,这些也正是硬件级别上的降噪技能,结合华为Mate 30系列的摄像头,图画和视频的成像技能上也会有更多的想象力。

点评麒麟990 5G

如此芯片,究竟该怎么点评?

国内的大都网友,都惊叹于这款芯片的功用晋级,也对Mate 30系列产品的发布充溢等待。

尽管大大都外媒都仅仅报导了新闻现实,也有外媒给出了点评。

比方美国科技媒体VentureBeat直言,假如华为果然按计划交给,将在与高通的5G手机竞赛中占得先机。

关于这款芯片,华为在发布会上也给出了定性:这是交融5G和AI的革命性腾跃。

那么,华为麒麟芯片未来即将往何处去?在承受采访时,华为Fellow艾伟表明:

AI+5G是长时间未来智能手机开展方针,看谁跑得更快了。

最新消息,华为在手机5G上的首要对手高通,刚刚也宣告,将会和OPPO协作集成5G芯片。

竞赛还在持续。

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