5nm的5G芯片麒麟9000，成就華為Mate40系列卓越體驗

10月30日，華為正式國內(nèi)發(fā)布了年度旗艦華為Mate40系列，并于發(fā)布會結束后的18時08分正式開賣。首批產(chǎn)品一上架，即被搶購一空。

對于新機，大家最關注的還是處理器，華為Mate40全系搭載的都是麒麟9000芯片。在媒體溝通會中，華為對這顆麒麟9000 5G SoC進行了深度解讀。

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

溝通會開始，華為芯片和硬件的產(chǎn)品和技術規(guī)劃負責人、華為Fellow艾偉為我們介紹了目前5G的情況，根據(jù)中國信通院的數(shù)據(jù)表明：2020年1-9月，中國市場5G手機累計出貨量達到 1.08 億部，這遠遠超過了預期，占同期手機出貨量47.7%，5G新增用戶占全球78%。表明了中國整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力度依然很強，占據(jù)著全球的主導地位。

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

據(jù)介紹，麒麟9000是目前手機行業(yè)技術挑戰(zhàn)最大、工程最復雜的一顆芯片。在這么小尺寸的芯片里集成了153個億晶體管，實現(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、存儲接口、安全接口，所有的接口等等，而且還有很多創(chuàng)新體驗展現(xiàn)出來。

5G速率驚人 帶來更穩(wěn)定、更低延時的5G連接

麒麟9000這一次支持200M的雙載波聚合，在Sub-6G SA網(wǎng)絡中，麒麟9000理論下行峰值速率達到4.6Gbps，上行峰值達到2.5Gbps。從實際的實測中可以看到，一個常規(guī)的下載測速軟件，麒麟9000在現(xiàn)網(wǎng)情況下跑出超過2倍的優(yōu)勢，達到2.6Gbps，而友商只有1Gbps。

除了通信帶寬更快，5G相對4G還有一個很大的優(yōu)勢就是時延更短，實測的數(shù)據(jù)表明，基本上麒麟9000時延小于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，具有160M帶寬，相對于其他廠商80M的帶寬也有兩倍。所以麒麟及其套片所支持的手機，無論是在外面的蜂窩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升級到Cortex-A77，同時把架構調(diào)整為3個大核運行在2.54GHz的水平，一個超大核運行在超過3.1GHz的水平，這樣的情況下，可以支持在重載任務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中，尤其是在游戲運行一段時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。

艾偉表示，追求高畫質(zhì)、高幀率、低功耗是華為對整個游戲行業(yè)發(fā)展的追求，高品質(zhì)游戲會越來越多的從原來主機游戲向手機遷移。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、實時陰影、高分辨率+HDR等圖形特效，根據(jù)現(xiàn)場展示來看，麒麟9000在運行這些特效的時候，功耗低于“友商”30%。這個功耗的優(yōu)勢主要指麒麟9000在達到相同幀數(shù)時會產(chǎn)生更小功耗。

AI讓手機拍攝有更多玩法

這一次，刷新了麒麟9000整個AI NPU核的架構，華為達芬奇2.0的架構相對上一代進行升級，MAC規(guī)模翻了一番，卷積網(wǎng)絡性能翻了一番，核間的通信帶寬翻了一番，同時還大大增強了指令，目前麒麟的HiAI支持的人工智能網(wǎng)絡算子是業(yè)界最多的。

同時，NPU采用了Smart Cache 2.0技術，簡單來說就是把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，相比直接訪問內(nèi)存帶寬，麒麟9000的帶寬提升了一倍，同時能效提升了15%，網(wǎng)絡運行性能提升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應用方面，從以前的1分鐘識別2000多張圖片，到今天同樣的過程只需要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，可以同時運行多種復雜的網(wǎng)絡，比如說圖像分類Mobile Net，目標檢測、語義分割、實例分割、圖像編輯，最終通過AI識別之后，生成一幀畫面。在一幀之內(nèi)處理完這么多復雜網(wǎng)絡之后，可以在視頻的每一幀當中都處理到它。

新的麒麟ISP 6.0用了更新的Quad Pipeline架構，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。通過提升帶寬、提升管線資源，可以做到同時在一幀當中處理很復雜的色彩還原和平衡、快速對焦，同時也可以把AI功能在這33ms當中同時寫進來，因為AI已經(jīng)證明了他在圖像細節(jié)還原和降噪方面有非常好的體驗。以前來不及在視頻中的每一幀來進行細節(jié)還原和降噪，現(xiàn)在可以在視頻拍攝里實現(xiàn)。

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

在逆光場景下，麒麟9000同樣表現(xiàn)出色，全新的ISP技術，使得有了足夠的處理能力，可以在任何一幀當中實現(xiàn)包圍的曝光技術，通過長、中、短不同的曝光時間來捕捉不同光線條件下的亮和暗的細節(jié)。當再合成的時候，既可以看到亮的細節(jié)，也可以看到暗的細節(jié)，實現(xiàn)比人眼有更高的動態(tài)范圍。

通過AR “看懂”手機所看見的內(nèi)容

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

艾偉介紹，做AR的時候，要同時運行Camera子系統(tǒng)來看、運行AI子系統(tǒng)進行處理和識別、運行計算機視覺算法、運行智能語音系統(tǒng)。無論是針對特別敏感的人臉來做專門的識別建模，還是針對周邊的環(huán)境來做識別和建模，麒麟9000將這些技術融合在一起，帶來了新的實時感知能力。

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

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