華為發(fā)布的麒麟990 5G將成為業(yè)界最強的5G SoC

5G改變社會，將重構(gòu)科技產(chǎn)業(yè)。2019年是5G元年，全球都在推進5G網(wǎng)絡建設，比如特朗普著重強調(diào)美國要實現(xiàn)5G領(lǐng)先。

5G商用領(lǐng)先的一個關(guān)鍵是5G終端成熟，因為終端是離消費者最近的部分。但目前上市5G終端都采用處理器外掛5G基帶的模式（4G SoC+5G基帶），而非更優(yōu)更好的5G SoC（系統(tǒng)級芯片，5G基帶集成到SoC中）。因為5G SoC的實現(xiàn)并不容易。

業(yè)界傳來重磅消息。9月6日，華為消費者業(yè)務CEO余承東在德國發(fā)布華為旗艦芯片麒麟990系列，包括麒麟990和麒麟990 5G兩款芯片。其中，麒麟990 5G被譽為全球首款旗艦5G SoC，也是支持NSA/SA（非獨立組網(wǎng)/獨立組網(wǎng)）的全網(wǎng)通5G SoC。

華為消費者業(yè)務CEO余承東發(fā)布華為麒麟990系列

產(chǎn)品發(fā)布幾天來，業(yè)界在熱議麒麟990 5G的性能與能效、AI智慧算力及ISP拍攝能力等。因為麒麟990 5G是全球首個7nm+ EUV 5G SoC，在拇指大小空間集成103億晶體管。在安卓手機中，其CPU、GPU、NPU均屬業(yè)界最強。

該款產(chǎn)品的問世實現(xiàn)5G+AI手機的升級，將率先為消費者提供卓越5G聯(lián)接體驗。值得一提的是，不同于一些企業(yè)的5G SoC PPT?（發(fā)布而非商用），麒麟990系列芯片將在9月19日發(fā)布的華為Mate30系列上首發(fā)搭載。

其實，麒麟系列旗艦新品，每年會升級一次。這代麒麟990 5G是在2017年麒麟970商用時就著手投入設計。三年來，麒麟990 5G突破各類挑戰(zhàn)，領(lǐng)先高通、三星、蘋果、聯(lián)發(fā)科等芯片設計企業(yè)發(fā)布并商用。

麒麟990 5G的影響巨大：一方面實現(xiàn)技術(shù)的重構(gòu)，另一方面還帶來產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)。在發(fā)布當天，長期負責芯片產(chǎn)品規(guī)劃的華為Fellow艾偉表示，技術(shù)重構(gòu)每年會發(fā)生一次，甚至可能每年發(fā)生好幾次。但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)可能半個世紀發(fā)生一次。

華為Fellow艾偉演講

5G正是重構(gòu)產(chǎn)業(yè)的一個重要標志技術(shù)。那么，麒麟990 5G在這場變革中到底扮演什么角色？憑什么成為業(yè)界最強的5G SoC？將給消費者怎樣的極致應用體驗？

成為最強5G SoC

5G發(fā)展進入快車道。韓國已發(fā)展超過250萬5G用戶，日本5G瞄準東京奧運會，英國規(guī)劃今年建2000個5G站。中國三大運營商規(guī)劃今年建設13萬個5G基站，覆蓋50個城市，理論上覆蓋超過中國人口的三分之一。

但不可否認的是，今年5G商用還處于初期，由于網(wǎng)絡覆蓋不完善，5G還面臨著弱信號場景聯(lián)接不穩(wěn)定、功耗較高、高速移動場景聯(lián)接體驗不佳等挑戰(zhàn)，影響用戶的上網(wǎng)體驗。這些需要5G通過創(chuàng)新技術(shù)應對。

麒麟990 5G之所以備受關(guān)注，是因為其是首個商用5G SoC芯片，提供業(yè)界領(lǐng)先5G速率和能效，提供5G極速體驗。目前業(yè)界已有部分廠商推出了5G基帶，但推出商用旗艦5G SoC的還沒有，麒麟990 5G率先實現(xiàn)了。這帶來幾方面巨大的能力提升。

第一，速率快。評測手機芯片的通信能力關(guān)鍵看速率。據(jù)介紹，麒麟990 5G支持在Sub-6GHz頻段下實現(xiàn)2.3Gbps峰值下載速率，1.25Gbps上行峰值速率。當然，近期也有三星等品牌，宣稱自家芯片可以實現(xiàn)超過2.3Gbps的能力（三星2.55Gbps，聯(lián)發(fā)科4.7Gbps）。這種說法不符合通信常識，被各方質(zhì)疑。艾偉介紹，2.3Gbps是按照3GPP協(xié)議，5G單載波100M情況下標準定義的最高速率。

第二，通信能耗低。目前已有很多5G手機體驗者，包括記者，都發(fā)現(xiàn)5G手機耗電更快。如何解決這個問題？一方面，麒麟990 5G是集成度更高的5G SoC，而非傳統(tǒng)的4G SoC+5G基帶的解決方案，功耗表現(xiàn)要優(yōu)20%。另一方面，麒麟990 5G率先支持BWP（Bandwidth Part）技術(shù)，在5G大帶寬條件下實現(xiàn)帶寬資源的靈活切換，與業(yè)界主流旗艦芯片相比，5G功耗表現(xiàn)優(yōu)44%。

第三，保持信號穩(wěn)定。麒麟990 5G推出智能上行分流設計，在視頻直播、短視頻上傳等應用場景同時使用5G和4G網(wǎng)絡，上傳速率提升5.8倍，優(yōu)化5G上行體驗，解決5G信號較弱場景下用戶體驗問題。而面向高速移動場景（比如高速公路、高鐵、地鐵等場景），麒麟990 5G支持基于機器學習的自適應接收機，實現(xiàn)更精準的信道測量，下行速率提升19%，實現(xiàn)穩(wěn)定的5G聯(lián)接。

第四，全網(wǎng)通SoC。麒麟990 5G支持SA/NSA，率先支持TDD/FDD全頻段。4G時代，能夠支持三大運營商2G、3G、4G網(wǎng)絡的雙卡雙待手機，被稱為全網(wǎng)通，得到消費者和產(chǎn)業(yè)的支持。到了5G時代，中國運營商依舊提出全網(wǎng)通需求。而5G全網(wǎng)通關(guān)鍵是多了SA/NSA。麒麟990 5G是業(yè)界首個5G全網(wǎng)通SoC，持續(xù)引領(lǐng)5G行業(yè)發(fā)展方向。

針對SA的價值，華為認為NSA只實現(xiàn)了超高帶寬，只有SA才能更好地實現(xiàn)低時延和海量連接。而低時延和海量連接，正是整個行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、智能化的必然需求。SA也符合國家政策。工信部此前也提出自2020年1月1日起，申請入網(wǎng)的5G終端需要同時支持SA和NSA。

綜合來看，NSA是5G初期的過渡方案，成熟的5G解決方案必須具備同時支持SA和NSA的能力。目前，華為率先發(fā)布了支持SA和NSA的基帶，此次又推出了支持SA和NSA的SoC，讓麒麟990 5G成為最強5G SoC。

此外，我們還看到麒麟990 5G在圍繞消費者真實需求做減法。比如，麒麟990 5G選擇不支持毫米波頻段。關(guān)注華為5G基帶的人會知道，華為早在今年2月發(fā)布的巴龍巴龍5000基帶上實現(xiàn)對毫米波的支持，也就是說華為完全有能力，但為何不支持？

艾偉介紹，業(yè)界沒有看到毫米波大規(guī)模商用的工程，毫米波室外覆蓋和室內(nèi)覆蓋有許多關(guān)鍵問題都沒有解決，華為不認為毫米波短期會成為5G主流覆蓋頻率，所以這次麒麟990 5G不把毫米波作為主要場景。

對于為何推出兩個版本的麒麟990芯片，艾偉指出，4G版本主要是面向海外市場，5G面向中國市場。未來5G發(fā)展速度主要看中國，因為只有中國這么龐大的用戶基數(shù)才能讓5G的設備種類更加豐富，讓成本快速發(fā)生變化，實現(xiàn)5G應用更多的擴張。這也是人類移動通信技術(shù)第一次由中國來擔負起探索者角色。

擁有安卓陣營最強CPU

除了通信能力，麒麟990 5G還是全球首個7nm+ EUV工藝制程的5G SoC，挑戰(zhàn)了芯片設計極限。據(jù)了解，麒麟990 5G首次將5G基帶集成到SoC上，板級面積相比業(yè)界其他方案小36%，在一顆指甲大小的芯片上集成了103億晶體管，是目前晶體管數(shù)最多、功能最完整、復雜度最高的5G SoC。

要知道，上一代麒麟980集成了69億晶體管，蘋果去年推出的A12中集成了60億個晶體管?？梢婘梓?90 5G集成度的巨大提升。

這里有必要提下7nm+ EUV技術(shù)（極紫外光刻，采用13.5nm長的極紫外光作為光源的光刻技術(shù)），其比7nm更加先進，可以讓芯片上集成更多晶體管，延續(xù)摩爾定律。麒麟芯片早在2014年就開始EUV技術(shù)的儲備，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界合作伙伴，共同研發(fā)并促進EUV技術(shù)成熟；之后進行了大量EUV關(guān)鍵技術(shù)驗證，打造出麒麟990 5G。

如此強大性能的芯片，功耗如何？要知道5G業(yè)務數(shù)據(jù)處理量大，對運行速率要求高，會帶來更高的能耗。

據(jù)了解，麒麟990 5G采用2個大核（基于Cortex-A76開發(fā)）+2個中核（基于Cortex-A76開發(fā)）+4個小核（Cortex-A55）的三檔能效架構(gòu)，最高主頻可達2.86GHz，與業(yè)界主流旗艦芯片相比，單核性能高10%，多核性能高9%。在能效方面，麒麟990針對不同大小的核精細調(diào)校，大核能效優(yōu)12%，中核能效優(yōu)35%，小核能效優(yōu)15%，帶來更快的手機應用打開速度，日常使用體驗更加流暢。

也有人疑惑，麒麟990 5G為何不使用ARM今年推出的Cortex-A77。對此，余承東在接受外媒采訪的時表示，A77能耗不夠理想，所以繼續(xù)選擇在A76上優(yōu)化，提升了主頻，提升了能效。

搭載業(yè)界最強NPU+最強GPU

手機的AI能力，已經(jīng)成為手機性能強大的關(guān)鍵。麒麟990 5G是首款采用華為自研達芬奇架構(gòu)NPU的旗艦級芯片，創(chuàng)新設計NPU雙大核+NPU微核計算架構(gòu)，NPU大核展現(xiàn)卓越性能與能效，微核NPU實現(xiàn)超低功耗。

據(jù)華為方面介紹，在雙大核NPU（Ascend Lite×2）加持下，麒麟990 5G實現(xiàn)業(yè)界最強AI算力，與業(yè)界其他旗艦AI芯片相比，性能優(yōu)勢高達6倍，能效優(yōu)勢高達8倍，持續(xù)刷新端側(cè)AI的算力高點。

麒麟990 5G的AI算力經(jīng)過業(yè)界第三方面的測試。無論是在業(yè)界典型的中載神經(jīng)網(wǎng)絡模型ResNet50（用于檢測、分割和識別），還是在移動端更流行的輕載神經(jīng)網(wǎng)絡模型MobilenetV1（用于分類、檢測、嵌入和分割）下，麒麟990 5G的FP16和int8性能和能效均達到業(yè)界最佳水平。

華為業(yè)界首發(fā)的NPU微核（Ascend Tiny）賦能超低功耗應用，在人臉識別的應用場景下，NPU微核比大核能效最高可提升24倍，讓AI運算更省電。

麒麟990 5G的AI強勁算力讓以前很多無法實現(xiàn)的應用得以實現(xiàn)。余承東在演講中展示了一個有趣的演示：麒麟990 5G使能AI多人實時換背景，通過先進的AI多實例分割技術(shù)，能夠?qū)⒁曨l畫面中的每一個人物主體單獨識別出來，實現(xiàn)多人物視頻拍攝替換背景，甚至可以選擇畫面中需要保留的人物。

據(jù)悉，麒麟990 5G將為HiAI 2.0開放平臺注入新的能量，比如提供業(yè)界最多支持300+算子，還為開發(fā)者提供更強大的工具鏈，探索AI+5G應用的無限可能。

在GPU方面，針對GPU在運行重載游戲、播放高清視頻等高負載場景下容易出現(xiàn)的發(fā)熱、掉幀、卡頓等問題，麒麟990 5G搭載16核Mali-G76 GPU，與業(yè)界主流旗艦芯片相比，圖形處理性能高6%，能效優(yōu)20%，實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的性能與能效。

麒麟990 5G還采用全新系統(tǒng)級Smart Cache分流，支持智能分配DDR數(shù)據(jù)，在重載游戲等大帶寬場景下帶寬較上一代最高可節(jié)省15%，功耗可降低12%，進一步提升GPU能效。

針對游戲場景，麒麟990 5G推出Kirin Gaming+ 2.0，基于性能、能效強大的CPU、GPU與DDR芯片，Kirin Gaming+ 2.0推出高性能、高能效、高畫質(zhì)游戲解決方案，實現(xiàn)業(yè)界頂級游戲體驗。

全新升級ISP 5.0

當前，越來越多人隨手手機拍攝并剪輯短視頻，通過抖音或Vlog分享自己的生活。他們追求手機視頻的拍攝效果，追求與手機修圖一樣簡單又智能的視頻處理能力。

對此需求，麒麟990 5G采用全新ISP 5.0，吞吐率提升15%，能效提升15%，全面優(yōu)化視頻處理能力。“手機拍攝首先要能夠先看清楚，我們在拍攝、傳感器降噪方面都實現(xiàn)很大進步?！卑瑐ケ硎?，針對視頻單獨增加了視頻處理通道，讓視頻每一幀都有機會處理。

在夜晚、光線較弱的暗光環(huán)境下，視頻拍攝出現(xiàn)的噪點非常影響成像質(zhì)量。此次，麒麟990 5G全球首發(fā)雙域聯(lián)合視頻降噪技術(shù)，讓視頻降噪能力提升20%，暗光環(huán)境下拍攝的視頻更加清晰。

同時，手機在暗光場景下的拍照能力也始終是用戶關(guān)注的焦點。麒麟990 5G首次在手機芯片上實現(xiàn)BM3D（Block-Matching and 3D filtering）單反級硬件降噪技術(shù)，首次將單反級的圖像處理能力應用在手機上，照片降噪能力提升30%，讓手機大片越夜越美麗。

基于ISP的能力升級，麒麟990 5G支持全新炫酷Face AR。通過從攝像頭捕獲的人臉圖像數(shù)據(jù)和基于NPU運行的神經(jīng)網(wǎng)絡算法，F(xiàn)ace AR能夠?qū)θ四樳M行建模、實時跟蹤、表情捕獲，并且可以進一步分析出人臉信息背后的諸如心率、呼吸率等健康數(shù)據(jù)，提供圍繞人臉的豐富的AR增強現(xiàn)實體驗，探索AR應用的更多可能。

麒麟990 5G是如何煉成的

其實，就華為在芯片領(lǐng)域不斷取得領(lǐng)先的原因，華為輪值董事長徐直軍在近期接受記者采訪時表示，華為研發(fā)投入大、決策快。

的確如此，華為麒麟990 5G在誕生前，華為就已經(jīng)在通信基帶方面持續(xù)耕耘多年，持續(xù)壓強式投入。巴龍基帶品牌是比麒麟系列芯片要更早的品牌。華為從2007年開始發(fā)力，到2009年實現(xiàn)第一代產(chǎn)品巴龍210出貨。

到2012年，華為推出的巴龍710，實現(xiàn)150Mbps下載峰值速率。這是一個標桿性的產(chǎn)品，代表LTE時代到來，也比高通領(lǐng)先了一年。之后，華為陸續(xù)推出了巴龍720、巴龍750、巴龍765、2018年初發(fā)布巴龍5G01以及2019年2月發(fā)布巴龍5000，每一代產(chǎn)品都給業(yè)界帶來很多價值。

在SoC方面，華為也陸續(xù)推出麒麟910、麒麟920、麒麟930、麒麟950、麒麟960、麒麟970、麒麟980處理器，從28nm制程工藝一直進化到7nm，實現(xiàn)GPU、ISP圖形處理的不斷升級，在與高通競爭中，帶給手機消費者更出色的應用使用體驗。

而在端側(cè)AI方面，2017年，麒麟970在業(yè)內(nèi)首次采用獨立NPU神經(jīng)網(wǎng)絡處理單元，開創(chuàng)端側(cè)人工智能的行業(yè)先河。2018年，麒麟980搭載雙核NPU實現(xiàn)領(lǐng)先的AI算力，帶來AI人像留色、卡路里識別等一系列創(chuàng)新AI體驗。2019年，全新高端系列麒麟810更是首次采用華為自研達芬奇架構(gòu)NPU，打破端側(cè)AI性能紀錄。

可見，華為一旦瞄準方向，就迅速投入。而通過持續(xù)的投入，華為芯片技術(shù)厚積薄發(fā)，得以推出業(yè)界最強5G SoC麒麟990，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。艾偉表示，每一代芯片華為必須要竭盡全力，用盡可能找到全部創(chuàng)新技術(shù)。所以保證下一代芯片技術(shù)，一定是上一代芯片沒有的。

在最后，記者想說，5G商用剛起步，5G發(fā)展不僅需要芯片產(chǎn)業(yè)鏈巨頭投入更多人力財力，還需要各方開放合作，一起降低5G終端成本，加速5G規(guī)模商用，造福整個人類社會的發(fā)展。

來源；通信世界