梦回2012 华为的海思麒麟成长记

　　2016：选择16nm好节点 获先发优势

　　关键词：全面 里程碑

　　选择合适的制程，这不但对于产品产生积极推进的因素，同时也是能顺利保证量产的关键。你有更好的技术，但是市场不等人，没有产品就没有话语权。

　　华为芯片于2016年10月推出了麒麟960芯片，它被称为华为芯片又一次里程碑。麒麟960首次配备ARM Cortex-A73 CPU核心，小核心为A53，组成四大四小的big.LITTLE组合，GPU为Mali G71 MP8。与上一代相比，CPU能效提升15%，同时，图形处理性能提升180%，GPU能效提升20%，存储方面支持LPDDR4和UFS2.1，号称DDR性能提升90%，文件加密读写性能提升150%。

　　可以看到麒麟960相比麒麟950，在CPU部分并不能说有大的提升，配备的A73要比A72性能强上一点，可是在GPU部分的性能和能效的提升是非常可观的，同时诸如LPDDR4和UFS 2..1的存储规格都支持上了。

　　最重要的一环便是麒麟960在IP选择和制程选择上并没有过于激进，依然采用ARM最新优化的A73架构，还有台积电的16nm FinFET Plus制程，能够保证处理器的性能和功耗，同时有不会担心有量产的问题。

　　先于骁龙835推出，依然能获得先发的优势，而骁龙835是在2017年年初发布，但是碍于三星10nm工艺的问题而导致量产延迟。

　　为什么说麒麟960是华为海思的里程碑产品?因为它既有市场上顶尖的的各项配置，又是能获得市场充分验证认可的产品。麒麟960的升级是全面的，其弥补了麒麟950基带上的遗憾，直接继承Balong 750基带，支持四载波聚合(4CC CA)，峰值下载速率高达600Mbps，达到了LTE Cat.12;同时支持2G/3G/4G多频段双卡漫游，无需更换手机便可在世界更多地方实现流畅通讯。

　　最重要的一点，华为首次将CDMA作为模块集成麒麟芯片里，自此拥有了全网通能力。这也让华为全网通手机从此摆脱了所谓的“电信魔咒”，因为华为实际并不是没有CDMA的技术，只不过在以往CDMA上的专利和技术储备尚不足。Balong增加CDMA不是难事，难就难在背后复杂的知识产权交叉协议，当然这些华为在麒麟960身上已经很好地解决了。

　　麒麟960获得了不俗的成绩，它被当时美国科技媒体Android Authority评选为“2016最佳安卓手机处理器”。2017世界智能手机大会及移动终端产业大会上，华为麒麟960荣获产品技术进步奖，同时搭载麒麟960处理器的华为旗舰P10也荣获智能手机行业突出贡献奖。而在2016年世界互联网大会上，麒麟960被大会推荐为“世界互联网领先科技成果”。

　　华为麒麟960把华为海思推进到一个新高度，从产品体验来说，华为Mate 9，华为P10也获得热烈的市场反应，而我记得便是从华为P9开始，真正去体验Mate系列和P系列，也把其作为自己的主力机器去使用。

　　你要知道，对于长期从事媒体行业的人员来说，有时候能把厂商的一部手机终端作为日常主力机使用，这已经是足现这部手机的实力，因为往往媒体人对于产品的体验是苛求的。

　　麒麟960很好地回应了当时外界的一些质疑，其进化和升级是全方位的，它无疑已经处于行业的头部位置了。

　　2017：人工智能横空出世

　　关键词：NPU AI 三摄

　　来到2017年，AI成为了全行业的热话。近年来，人们逐渐认识到计算芯片对于人工智能的重要性，围绕 AI 任务进行专有加速的芯片越来越多，但无论是 AlphaGo 背后的谷歌 TPU 还是加入了全新 Tensor Core 结构的英伟达 Tesla V100，这些芯片都是为服务器端进行设计的。实际在移动端，对于机器加速学习的SoC一直在探索阶段，而华为海思麒麟970则是对于AI芯片在移动端侧的首次尝试。

　　如果要用一句话来评价一下麒麟970，我们可能会说：“业界第一个真正意义上的手机AI处理器。”。没错，麒麟970就是这样一款具有前瞻性的芯片，它在2017年9月的IFA展会上正式发布。

　　麒麟前两代产品和竞争对手相比，在各方面都互有胜负，而到了这一代，麒麟970不但继承了前作的所有领先技术，同时开启了属于自己的一个AI时代。麒麟970采用了业界最先进的工艺，内置 4 个用于处理重负载任务的 Cortex A73 核心，4 个 Cortex A53 核心，同样是big.LITTLE架构，采用了最新的台积电10nm的制造工艺。GPU 则为全新一代具有 12 个核心的 Mali-G72 MP12，所有参数都达到了旗舰产品的级别。

　　通信方面，麒麟 970 集成了自家基带支持全球最高的通信规格 LTE Cat.18/Cat.13，实现了业界最高的 1.2Gbps 峰值下载速率。

　　各项参数都有一定的提高，同时最重要的一部分是升级了制程，能在一定面积上容纳更多的晶体管，这给予加入AI模块NPU提供了可能。

　　当然麒麟970最引人注目的还是那个全新设计的 HiAI 移动计算架构了，他是第一次在移动设备层面上把神经网络模型的硬件计算加速能力融合进芯片中去。这也是业内第一次在手机芯片中出现了专门用于进行人工智能方面计算的处理单元。

　　华为方面表示，新的计算架构以及计算单元对于机器学习任务处理性能(相对于手机 CPU)提升了数十倍，最高可达到传统处理器 25 倍速度，50 倍能效。这种性能提升可以让此前很多无法在移动端使用的机器学习应用走向工程化和实用化。

　　值得留意的是，华为在麒麟970加入AI运算模块NPU，并不是其自己一个开发的，而是与寒武纪联合深度合作的。双方团队在AI计算处理方面进行了联合开发与优化，通过高效灵活的异构计算来最大化发挥 CPU/GPU/ISP/DSP/NPU 的性能，同时首次集成专门用于神经网络任务处理的 NPU(Neural Network Processing Unit)计算单元，其加速性能和能效比大幅优于CPU和GPU。

　　实际要加入这个NPU，要克服的困难还不少。要在移动端芯片加入AI处理的NPU单元，并不像在桌面和服务器芯片加入那么简单，它需要考量芯片SoC的面积还有移动端的功耗。

　　通过台积电10nm的工艺，其让同样面积(10×10 毫米)下晶体管数量提升到了 55 亿个，为 AI 计算单元让出了空间，同时在很小的面积下提升了芯片的计算性能。

　　当然只有硬件模块还不足够，在应用层面，为了让NPU真正做到商用还需要做大量研究和测试，同时在结构上也要协调好NPU与其他芯片内的单元的协作，所以当中的挑战有多大是不言而喻。

　　幸好华为海思在AI应用上已经提早了布局，开放端口给开发者来匹配调用麒麟 970 的AI接口，目前麒麟 970 的AI慧眼拍照、AI语音、AI随行翻译已经能够在手机上体验到，而且还在进一步增长中。同时又有着自有手机品牌的优势，对于AI性能的运用也将更加灵活。华为在技术创新中和行业资源整合中走在了前面。

　　除了AI方面，麒麟970在ISP拍照方面也是值得一提。在麒麟970上，自研双摄ISP技术已经升级到第三代。集微网了解到，在麒麟970的研发过程中，包括拍照处理响应时间、对焦、运动检测、曝光策略等全流程进行了深入优化。新一代的ISP性能得到了显著改善，吞吐量提升25%，使得整个拍照的综合响应时间缩短了30%，用户从按下快门到最终成像的时间大大缩短。

　　我们在华为Mate 10上已经能看见其拍照能力的进一步提升，而在年初发布的P20系列上，更是首次出现三摄像头的配置，同时还有特别定制的CMOS。拥有了好的拍照硬件，在算法处理的芯片层面上，这就需要麒麟970团队去攻克难题和提升性能。

　　据记者了解，麒麟970团队在拍摄功能方面于三年前便开始着手进行研发规划，期间收集了大量用户反馈，并进行深入细致的研判，ISP、算法、Camera方案等。

　　有着良好的硬件，也有不俗的算法，此时候如果再有AI的赋能，那便是绝佳的组合。AI的引入，也使得麒麟970具备了“慧眼”功能，AI可以使得相机从识别场景，到理解场景。

　　有人说华为P20从你按下快门拍照的适合，它已经完成了从前期的场景识别到后期图像处理的所有过程。如果说场景拍摄方案是基于算法的集成，那么具备了更强大计算能力的NPU，将会使得在同样的功耗下，可以集成的方案越来越多，同时NPU还具备自我学习能力，可以根据积累的数据进行最优算法运行。AI会遍布手机的各个体验，无处不是AI。

　　麒麟970毋庸置疑是向前了一大步，是这个手机AI芯片的领导者。虽然AI之路还有很长，当中需要披荆斩棘，但是麒麟970必然是这条路上开拓者和创新者。

　　2018：首发7nm?二代AI NPU驾临

　　关键词：7nm 自研GPU