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華為麒麟980要首發7nm、A77架構、自研GPU及基帶?

上週,麒麟710處理器與HUAWEI nova3i一同發布,近日,海思新一代旗艦處理器麒麟980又有了新的曝光。麒麟980處理器基於7nm製程工藝,採用4個A77大核+4個A55小核的架構,最高主頻為2.8GHz,GPU也將搭載華為自主研發的圖形處理器。基帶處理器沒有更多信息,但有消息稱年初發布的balong 765基帶可能出在麒麟980上。

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首發7nm和A77架構

在麒麟980的多項曝光中,最靠譜的應該是7nm工藝。雖然半導體工藝製程的提升越來越難,成本也越來越高,特別是7nm面臨的挑戰非常大。在6月台積電舉辦的技術研討會上,CEO魏哲家表示7nm製程的芯片已經開始量產,並駁斥了台積電7nm良率提升緩慢的傳言。同時,他透露增強版7nm芯片Tape out將在今年第三季進行風險性試產,明年量產。

因此,7nm的量產台積電方面已經準備好,7nm的芯片將會在今年陸續面市。在華為nova3發布會上,華為手機終端產品線總裁何剛表示華為將會在今年9月的IFA大會上正式發布麒麟980處理器。去年,華為趕在蘋果之前發布了全球第一款AI處理器麒麟970,那麼今年華為是否還會趕在蘋果之前首發全球第一款7nm處理器?

除了7nm芯片的首發,曝光的消息還稱麒麟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。不過,Arm上月剛發布新一代CPU架構Cortex-A76和新一代GPU核心Mali-G76,A76和G76都是基於台積電7nm工藝,相比於10nm A75的2.8GHz,7nm A76的3GHz 性能提升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架構的更多消息,因此,一方面麒麟980用7nm A76就可以滿足需求,另一方面Arm六月份剛發布A76,九月份再發布A77的概率不大。

當然,麒麟980也少不了人工智能的功能。如不出意外,麒麟980將繼續用寒武紀最新的IP提升人工智能性能。寒武紀5月發布的Cambricon-1M 採用台積電7nm 工藝生產,8 位運算效能比達5Tops/watt(每瓦5 萬億次運算),提供三種尺寸內核(2Tops/4Tops/8Tops)滿足不同場景下不同量級智能處理的需求,也可通過多核互聯進一步提高處理效能,延續1H/1A對CNN、RNN、SOM 等多種深度學習模型的支持,1M還支持SVM、k-NN、k-Means 、決策樹等經典機器學習算法。

GPU聯合英偉達研發對抗高通?

7nm製程以及A76架構更多的是華為與合作夥伴的合作,而GPU則會被打上自研的標籤。海思的麒麟處理器在華為的支持性能和知名度正變得越來越好,但麒麟系列處理器在遊戲範疇表現一直未如人意, 即便是去年發布的的旗艦處理器麒麟970, 遊戲性能表現不及驍龍845,甚至與驍龍835 作比較也略有不足。遊戲性能不僅是衡量處理器的一個重要考量,也是吸引用戶賣點,因此GPU也成為了麒麟處理器提升的一個關鍵。

有消息稱,華為從2014年開始就籌劃自研GPU,2016年招聘的公開招聘信息顯示,華為在招聘GPU架構師、並行計算GPU庫設計師。不過想要自主研發GPU難度不小,其中最大的難點之一就是圖形驅動的BUG,高通Adreno移動端性能強大且是最受歡迎的產品之一,但如果對比GPU驅動的完備性以及圖形驅動數據傳輸時的Merge優化等優化特性,Adreno也被NVIDIA碾壓。

早年海思麒麟使用Vivante GPU的時候就被GPU驅動坑過,當年余承東引以為傲的華為P6其遊戲兼容性極差,根本原因就是Vivante的GPU驅動極差。Vivante是2004年起步的專業嵌入式GPU供應商,他們的GPU如此,那麼華為如何解決自主研發GPU的難題?

先說回高通的Adreno的成功,早前有一個叫BitBoys團隊,該團隊一直從事GPU的並和諾基亞、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,它是基於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製造的圖像處理單元的品牌)。

既然高通的Adreno的成功與AMD密切相關,那華為想要研發GPU,尋求與NVIDIA合作不失為一個不錯的選擇。有傳言稱,華為與NVIDIA合作開發移動GPU已經有三年,雖然這個傳言真實性不可考,但對華為來說與英偉達的合作能夠幫助麒麟處理器提升遊戲性能,進一步增強麒麟處理器的性價比,對於英偉達來說,雖然在PC和市場非常成功,但在移動市場並不算成功,如果能和華為合作成功開發出移動GPU,相信英偉達也非常願意看到。

另據了解,2017年時有消息稱華為會與英偉達展開深度合作,在人工智能、機器學習、深度學習方面共同構建公有云AI平台。那麼華為和英偉達的合作是否也會從雲端拓展到手機端?如果傳聞為真,那就意味著我們將會在移動GPU領域看到華為+英偉達與高通的競爭。

值得一提的是,無論華為是否與英偉達合作,華為已經在上個月推出了一個“嚇人”的技術GPU Turbo。華為稱GPU Turbo技術可以改變GPU性能與畫質體驗,通過軟硬件的協同處理,達到60%的性能增長,以及30% 的功耗降低。還需指出的是,即便能夠達到華為所稱的性能提升,GPU Turbo 必須針對不同的遊戲個別進行調整,之前華為宣布僅6 款遊戲支持此功能。由此我們也不難看出,華為已經深刻意識到麒麟處理器GPU性能的不足,當然對GPU Turbo的支持也從另一個角度說明了上面提到的GPU研發挑戰。

會用上自研基帶處理器嗎?

對於手機處理器而言,除了CPU和GPU,基帶處理器也非常關鍵,而移動處理器市場基帶處理器最強的同樣是高通。但自主研發基帶處理器的難度更高,即便是已經能夠自主研發移動CPU和GPU的蘋果,想要放棄高通的基帶處理器,但英特爾的基帶處理器性能相比高通差一截,無奈只能混用高通和英特爾的基帶處理器。

今年2月的MWC上,華為發布全球首個支持8×8 MIMO技術的4.5G LTE 調製解調芯片——Balong 765(巴龍765),相對於4×4 MIMO,8×8 MIMO技術的頻譜效率提升達80%,支持LTE Cat.19,峰值下載速率在FDD網絡環境下達到1.6Gbps,在TD-LTE網絡下達到1.16Gbps。

不過,Balong 765偏向於車聯網、無人機和智能工廠,因此麒麟980搭載自研基帶處理器的概率很小。

小結

旗艦手機以及手機旗艦處理器一直都是消費者關注的焦點,麒麟作為國內少有的成功的具有自主研發標籤的手機處理器更是得到了廣泛的關注。麒麟9系列處理器作為海思的旗艦處理器,一般都會隨每年Mate系列旗艦手機發布,比如去年的華為Mate10搭載了麒麟970,今年的麒麟980也很可能隨華為Mate20一起出現。

麒麟980設計工作基本已經完成,目前也已經進入試產前的驗證工作,從上述的分析看,最值得期待的應該是麒麟980是否會用上自主GPU,在7nm旗艦手機處理器的競爭中,麒麟980會處於什麼樣的地位?

當然,不僅是移動端,華為也將進軍雲端芯片市場。不久前,被華為高管稱為“D計劃”的華為“達芬奇計劃”曝光,主要內容是:一,將AI引入華為的所有產品和服務當中,包括電信基站、雲數據中心、智能手機、監控攝像頭等;二,為數據中心開發新的AI芯片,使得語音識別、圖像識別等應用可以在雲端使用。

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