去年,华为发布Mate 8时,亮出了自己的大杀器麒麟950,这款被称做“国产骄傲”的处理器性能表现十分抢眼,因为它让Mate 8成为目前上市安卓机型中跑分最高的。
对于麒麟950这款处理器,很多网友吐槽它最多的地方是,采用的是ARM公版开发,没什么值得炫耀的,对此华为产品线总监李小龙就在知乎上分享了更多麒麟950的秘密。
李小龙认为麒麟950虽然是采用ARM公版设计,ARM提供的CPU仅仅是一个计算核心,并非手机芯片的全部,其它外围设计都需要自己解决。也就是说,除了CPU以外,还需要自行设计包括GPU、总线、显示加速器、ISP、视频编解码器、音频处理器、Memory控制器、传感器处理单元,以及DDR、Flash、显示接口、Camera接口、射频RF、USB等对外接口。
此外,李小龙还强调,一款手机SOC,集成上百种IP,要按时完成设计,架构设计上既需要避免各个模块互相耦合以降低设计复杂度,同时还需要保证各个模块配合工作时可以发挥出最佳性能,对设计人员是很大的挑战。
其次,控制手机的功耗,提升手机续航能力,实现手机的最佳能效比。要做到这两点,除了要准确掌握ARM等厂商的产品开发进度外,还需要自研很多核心器件,同时软硬件协同能力也需要足够强劲。例如全链路QoS技术,保证优化CPU& GPU对Memory访问性能的同时,不出现显示花屏、拍照花屏等情况;
再次,封装能力,麒麟高端SOC均采用业内主流的POP(Package On Package)封装技术,实现DRAM和SoC的3D堆叠,既可提高集成度,确保产品的轻薄短小,又可保证高性能的高速存储,是一项非常复杂的封装技术。最后,还不能忽略先进的制造工艺,需要芯片厂商从技术和应用角度跟进。
CPU只是SoC的一个重要模块。如果将手机芯片比作一辆车的话,那么ARM提供的CPU只是一辆车的发动机原型,无法正常工作。你需要造一辆车出来,还得搭配上其他的底盘零部件、车身零部件、电气零部件等等才行,同时你还需要设计车的外观以及这些零部件在车内的组合结构,以及制造工艺能力。这过程中少一个螺丝或是任何一个环节的纰漏,都是功亏一篑。
除了上述反击外,李小龙还告诫用户,不要看到高通和三星采用自研的CPU内核就觉得他们厉害,而麒麟950采用ARM公版就显得没水平,这其实是一个非常大的误解,智能手机的核心需求是什么?其实归纳起来就两个词:好用和耐用,也就是性能和功耗要达到平衡。
此外,李小龙还不忘吐槽竞争对手,他认为麒麟950采用了4个A72和4个A53,主频最高为2.5GHz,可以说是从性能和功耗平衡的角度来综合考虑的结果,而骁龙810、820及三星8890均有功耗太大或发热等问题,简直没法跟其竞争,因为这是硬伤。
回到麒麟950采用ARM公版这个问题,李小龙表示,ARM的核只是一个标准化的软核,芯片厂商要根据自身的定位,定制标准单元库(触发器、与非门)和Memory,自己做物理实现,才能达到最终能效比,而在整个Soc基础架构包括CPU、互连和Memory系统三个部分,麒麟950的后面两个都是华为自己做的,硬件方面包括ISP和基带等也是自己研发,所以它并不是采用完全的公版CPU。
麒麟950的核心技术还包含有:
1、华为自研基带
当前手机芯片为了实现低功耗而高度集成,基带也成了SoC的一部分,这其中的关键在于,基带集成到SoC上能够使PCB面积减少,管理更方便且成本更低,同时通信模块和系统之间数据交互效率更高,可靠性也更高。麒麟950 SoC集成了自研的基带,才使得华为Mate 8实现了性能和功耗的高度平衡。基带集成代表着芯片厂商SoC的开发水平。
2、台积电16nm FinFET plus工艺
李小龙表示,有人可能认为,16nm工艺是TSMC的本事,跟华为麒麟有什么关系呢?但实际上,制造工艺是在SoC设计时就需要考虑的因素;而要采用最先进的制造工艺,设计厂商需提前完成大量的前期研发和IP储备,而这些麒麟950都做到了。
3、知识产权方面
麒麟950实现了CPU、总线、显示处理器、Memory控制器、GPU、Video编解码器,Camera ISP 、Audio 处理单元,传感器处理单元、存储接口的高度集成和低功耗设计,拥有完全的知识产权。
最后李小龙认为,麒麟950的CPU是采用ARM的公版,后续的设计专利则是华为芯片拥有。他们认为自主创新并不是推倒一切重来:铅笔和橡皮是创造,在铅笔上加橡皮,就是创新。