易见|华为谈麒麟980诞生:7nm工艺投入远超3亿美元

崔玉贤/文

今年IFA展，华为如约发布了首个7nm制程手机芯片，麒麟980。余承东曾经表示：麒麟980将遥遥领先高通845和苹果的芯片。

麒麟980成为全球首款商用7nm手机SoC芯片；首款Cortex-A76 Based CPU；首款双核NPU；首款Mali-G76 GPU；首款1.4Gbps Cat.21Modem；首款支持2133MHz LPDDR4X的芯片。

华为Fellow(公司院士)艾伟称“麒麟980是当前用户能够买到的最高性能处理器。”

那么，这款承载着众多第一的麒麟980是如何诞生的呢？

3年5000多电路板测试

据了解，2015年华为就开始了7nm工艺研究，经过36个月以上的研究与开发，2016年实现定制特殊基础单元，构建高可靠性IP，2017年实现SoC工程化验证，2018年实现SoC大规模量产。

“很多人问我，在这个过程中遇到最大的挑战是什么？”艾伟表示，“最大的挑战不是某个技术的问题，而是三年前我们定义的计划，今天是否能量产？哪怕只有一个技术不成熟，要等到年底量产都是大问题。”

在经过2个大版本的迭代，5000多个工程验证开发板，最终麒麟980实现了量产。

根据摩尔定律，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

“麒麟980基本遵循了摩尔定律，在1一枚硬币大小的方寸之间实现了更高的性能和更长的续航。”艾伟表示。

据了解，麒麟980在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管，实现了性能与能效的提升，相较上一代处理器在表现上提升75%，在能效上提升58%。

据透露，为了7nm制程的研发，华为投资远远超过了3亿美元。

“大家知道余承东很早提到过未来手机玩家没有那么多，芯片只是个侧面。相比上一代有个翻番的研发投资，一定需要更高市场回报支持，但市场还是那么大。投资越大，玩家越少是正常的。”艾伟表示。

当前用户能买到的最高性能芯片

具体来说，麒麟980在全球首次实现基于Cortex-A76的开发商用，相较上一代处理器在表现上提升75%，在能效上提升58%，满足用户对手机更快、更持久的体验需求。麒麟CPU子系统推出了智能调度机制，创造性地设计了2超大核（基于Cortex-A76开发）、2大核（基于Cortex-A76开发）、4小核（Cortex-A55）的全新能效架构。相对于传统的大小核两档位设计，大中小核能效架构提供了更为精确的调度层次，让CPU在重载、中载、轻载场景下灵活适配。

麒麟980首商用Mali-G76 GPU，与上一代相比性能提升46%，能效提升178%。因此，在游戏场景下，使用AI调频调度技术预测游戏每帧负载，预测准确性可以提升30%以上。

另外，麒麟980采用全新升级第四代自研ISP，像素吞吐率比上一代提升46%。在图片识别上，麒麟980在双NPU的移动端加持下，实现每分钟图像识别4500张，识别速度相比上一代提升120%。

同样500张图片处理，麒麟980识别需要6s，骁龙845需要12s，而苹果A11则需要25s。

在通信网络方面，麒麟980全球率先支持LTE Cat.21，支持业界最高的下行1.4Gbps速率。在5G方面，麒麟980，搭配巴龙5000基带调制解调器，正式成为首个提供5G功能的移动平台。