5nm的5G芯片麒麟9000，成就華為Mate40系列卓越體驗(yàn)

10月30日，華為正式國(guó)內(nèi)發(fā)布了年度旗艦華為Mate40系列，并于發(fā)布會(huì)結(jié)束后的18時(shí)08分正式開賣。首批產(chǎn)品一上架，即被搶購(gòu)一空。

對(duì)于新機(jī)，大家最關(guān)注的還是處理器，華為Mate40全系搭載的都是麒麟9000芯片。在媒體溝通會(huì)中，華為對(duì)這顆麒麟9000 5G SoC進(jìn)行了深度解讀。

中國(guó)整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力度依然很強(qiáng)，占據(jù)著全球的主導(dǎo)地位

溝通會(huì)開始，華為芯片和硬件的產(chǎn)品和技術(shù)規(guī)劃負(fù)責(zé)人、華為Fellow艾偉為我們介紹了目前5G的情況，根據(jù)中國(guó)信通院的數(shù)據(jù)表明：2020年1-9月，中國(guó)市場(chǎng)5G手機(jī)累計(jì)出貨量達(dá)到 1.08 億部，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了預(yù)期，占同期手機(jī)出貨量47.7%，5G新增用戶占全球78%。表明了中國(guó)整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力度依然很強(qiáng)，占據(jù)著全球的主導(dǎo)地位。

而到目前為止，華為已經(jīng)推出了三代的5G手機(jī)SoC--麟990 5G、麒麟820，到現(xiàn)在的5nm 5G SoC，將5G應(yīng)用推向新的高度。

據(jù)介紹，麒麟9000是目前手機(jī)行業(yè)技術(shù)挑戰(zhàn)最大、工程最復(fù)雜的一顆芯片。在這么小尺寸的芯片里集成了153個(gè)億晶體管，實(shí)現(xiàn)了所有系統(tǒng)的優(yōu)化，包括CPU、GPU、NPU、ISP，通信Modem，包括所有的外置接口、內(nèi)存、存儲(chǔ)接口、安全接口，所有的接口等等，而且還有很多創(chuàng)新體驗(yàn)展現(xiàn)出來(lái)。

5G速率驚人 帶來(lái)更穩(wěn)定、更低延時(shí)的5G連接

麒麟9000這一次支持200M的雙載波聚合，在Sub-6G SA網(wǎng)絡(luò)中，麒麟9000理論下行峰值速率達(dá)到4.6Gbps，上行峰值達(dá)到2.5Gbps。從實(shí)際的實(shí)測(cè)中可以看到，一個(gè)常規(guī)的下載測(cè)速軟件，麒麟9000在現(xiàn)網(wǎng)情況下跑出超過(guò)2倍的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到2.6Gbps，而友商只有1Gbps。

除了通信帶寬更快，5G相對(duì)4G還有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)就是時(shí)延更短，實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)表明，基本上麒麟9000時(shí)延小于30ms的在網(wǎng)率有83%，而友商剛好相反，有83%的情況下在30~100ms之間。

另外，在Wi-Fi方面，華為在P40上同步發(fā)布了麒麟W650 Wi-Fi 6+技術(shù)，具有160M帶寬，相對(duì)于其他廠商80M的帶寬也有兩倍。所以麒麟及其套片所支持的手機(jī)，無(wú)論是在外面的蜂窩5G上，還是家里的Wi-Fi上都可以跑出兩倍于友商的速率，這是大家可以明顯感受到的。

GPU、CPU性能再度提升

麒麟9000的CPU從Cortex-A76升級(jí)到Cortex-A77，同時(shí)把架構(gòu)調(diào)整為3個(gè)大核運(yùn)行在2.54GHz的水平，一個(gè)超大核運(yùn)行在超過(guò)3.1GHz的水平，這樣的情況下，可以支持在重載任務(wù)情況下還有足夠的性能余量。相比驍龍865 Plus提升了10%，能效比提升了25%。

GPU從上一代的16核 Mali G76提升到24核 G78，相比驍龍865 Plus，性能提升52%，能效提升50%。

在主流游戲?qū)崪y(cè)中，尤其是在游戲運(yùn)行一段時(shí)間到峰值的高功耗之后，麒麟9000依然是穩(wěn)定的性能表現(xiàn)，甚至能有20%的能效優(yōu)勢(shì)。

艾偉表示，追求高畫質(zhì)、高幀率、低功耗是華為對(duì)整個(gè)游戲行業(yè)發(fā)展的追求，高品質(zhì)游戲會(huì)越來(lái)越多的從原來(lái)主機(jī)游戲向手機(jī)遷移。游戲的畫質(zhì)更高，性能要求也更高。

麒麟9000的GPU支持SSR屏幕空間反射、體積光、實(shí)時(shí)陰影、高分辨率+HDR等圖形特效，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)展示來(lái)看，麒麟9000在運(yùn)行這些特效的時(shí)候，功耗低于“友商”30%。這個(gè)功耗的優(yōu)勢(shì)主要指麒麟9000在達(dá)到相同幀數(shù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生更小功耗。

AI讓手機(jī)拍攝有更多玩法

這一次，刷新了麒麟9000整個(gè)AI NPU核的架構(gòu)，華為達(dá)芬奇2.0的架構(gòu)相對(duì)上一代進(jìn)行升級(jí)，MAC規(guī)模翻了一番，卷積網(wǎng)絡(luò)性能翻了一番，核間的通信帶寬翻了一番，同時(shí)還大大增強(qiáng)了指令，目前麒麟的HiAI支持的人工智能網(wǎng)絡(luò)算子是業(yè)界最多的。

同時(shí)，NPU采用了Smart Cache 2.0技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把AI需要處理的內(nèi)容先放在緩存上，而不需要調(diào)用內(nèi)存帶寬，提升了AI處理的速度，相比直接訪問(wèn)內(nèi)存帶寬，麒麟9000的帶寬提升了一倍，同時(shí)能效提升了15%，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能提升20%。

再看一下Int 8的數(shù)據(jù)，性能比友商優(yōu)60%，能效比友商優(yōu)150%。

在AI應(yīng)用方面，從以前的1分鐘識(shí)別2000多張圖片，到今天同樣的過(guò)程只需要1秒，意味著可以在每一幀視頻提供60倍的性能。在視頻中抽取的任意一幀，可以同時(shí)運(yùn)行多種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，比如說(shuō)圖像分類Mobile Net，目標(biāo)檢測(cè)、語(yǔ)義分割、實(shí)例分割、圖像編輯，最終通過(guò)AI識(shí)別之后，生成一幀畫面。在一幀之內(nèi)處理完這么多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之后，可以在視頻的每一幀當(dāng)中都處理到它。

新的麒麟ISP 6.0用了更新的Quad Pipeline架構(gòu)，3A處理能力提升了100%，管線處理速度提升了50%，我們有能力做到在視頻情況下，專業(yè)攝影用到的包圍曝光，把AI和ISP融合在一起。通過(guò)提升帶寬、提升管線資源，可以做到同時(shí)在一幀當(dāng)中處理很復(fù)雜的色彩還原和平衡、快速對(duì)焦，同時(shí)也可以把AI功能在這33ms當(dāng)中同時(shí)寫進(jìn)來(lái)，因?yàn)锳I已經(jīng)證明了他在圖像細(xì)節(jié)還原和降噪方面有非常好的體驗(yàn)。以前來(lái)不及在視頻中的每一幀來(lái)進(jìn)行細(xì)節(jié)還原和降噪，現(xiàn)在可以在視頻拍攝里實(shí)現(xiàn)。

麒麟9000可以把AI的NPU和拍攝的ISP結(jié)合在一起，可以讓視頻拍攝的更清楚。讓消費(fèi)者做到在看不清楚的時(shí)候拍出比人眼看到的更好的視頻出來(lái)，這是在暗光情況下的表現(xiàn)。

在逆光場(chǎng)景下，麒麟9000同樣表現(xiàn)出色，全新的ISP技術(shù)，使得有了足夠的處理能力，可以在任何一幀當(dāng)中實(shí)現(xiàn)包圍的曝光技術(shù)，通過(guò)長(zhǎng)、中、短不同的曝光時(shí)間來(lái)捕捉不同光線條件下的亮和暗的細(xì)節(jié)。當(dāng)再合成的時(shí)候，既可以看到亮的細(xì)節(jié)，也可以看到暗的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)比人眼有更高的動(dòng)態(tài)范圍。

通過(guò)AR “看懂”手機(jī)所看見的內(nèi)容

這一次麒麟9000提供了專屬的AR加速器硬化模塊，更快地實(shí)現(xiàn)AR核心算法加速，更高的能效比。所以同樣做一個(gè)AR識(shí)別，時(shí)延降低40ms，功耗降低了36mA。

艾偉介紹，做AR的時(shí)候，要同時(shí)運(yùn)行Camera子系統(tǒng)來(lái)看、運(yùn)行AI子系統(tǒng)進(jìn)行處理和識(shí)別、運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺算法、運(yùn)行智能語(yǔ)音系統(tǒng)。無(wú)論是針對(duì)特別敏感的人臉來(lái)做專門的識(shí)別建模，還是針對(duì)周邊的環(huán)境來(lái)做識(shí)別和建模，麒麟9000將這些技術(shù)融合在一起，帶來(lái)了新的實(shí)時(shí)感知能力。

最后，艾偉表示，麒麟9000的出現(xiàn)，也是希望華為作為真正對(duì)未來(lái)感知的先行者，未來(lái)世界消息的信使，可以通過(guò)媒體朋友一起見證整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生的變化，最終讓消費(fèi)者享受到全新的體驗(yàn)。作為擁有業(yè)界最高性能的NPU，這個(gè)最高性能不只是單純跑一個(gè)AI獨(dú)立算法，而且能與ISP結(jié)合帶來(lái)業(yè)界首創(chuàng)ISP和NPU融合架構(gòu)，可以在短短的每一幀的時(shí)間里做復(fù)雜的算法處理。這一創(chuàng)新，如同2017年華為首次將專用NPU引入手機(jī)上一樣，具有重要的產(chǎn)業(yè)意義。

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