在2017柏林電子消費展上,中國企業出盡了風頭。盡管華為Mate10沒有按照以往的節奏如期而至,但這并不能阻擋麒麟970芯片在這個世界級的舞台上搶先亮相。筆者得到這個消息完全是依靠社交媒體上的各類“牛B”、“沸騰”、“高通怕了”之類關鍵字的文章。本着求知好學的精神,筆者耐着激動地心情将這些文章也都仔細看完了,随後得到一個結論:在各種各樣領先等辭藻的背後,幾乎所有的全球第一都是在自嗨。
麒麟970的解讀文章不少,本文以這篇《沸騰國人,13億人大利好,恭喜華為,一代神機誕生》為例
在對比各個指标之前,筆者先強調一下本文的内容和民族自豪感無關,所以海軍在發起攻擊的時候請專業一點。
華為Mate和P系列手機在工業設計、品質和創新等方面均是業内領先,這毋庸置疑。但處理器方面的提升與其他方面無法相比并論。提速雖慢,但值得肯定的是麒麟處理器任是國産半導體行業的領軍産品。筆者閱讀的這些文章大多重點介紹了制程工藝、AI、NPU、準5G、Cat18、雙ISP、HDR10、DDR4X和UFS2.1,接下來我們就簡單還原一些真相。當然了,這些文章也都提到了骁龍膽怯、三星暗淡、聯發科淘汰之類的觀點,這個我們放到最後聊。
三星已經開始了第二代10nm LPP工藝的推進
首先,華為、高通、蘋果都并不具備直接制造10nm芯片的能力,目前主流的芯片代工廠中三星、台積電都已經有成熟的10nm産線,而GF、intel則直接瞄準了7nm工藝進行研發。骁龍835更是全球首款采用10nm工藝的移動芯片,随後是蘋果A10X和聯發科X30。所以10nm的應用對于麒麟970來說并不是一件值得去高呼的事情,當然了我們可以寄希望于麒麟首發7nm芯片。
然後,根據摩爾定律來看,确實芯片上的晶體管越多性能就越強大。但這有一個關鍵的前提就是,在架構相同的情況下這種比較才有意義。骁龍835和麒麟970雖采用ARM的big.LITTLE四大四小多核架構,不同的是骁龍835是高通買下相關架構内容後再次開發出了Kyro 280微架構,而麒麟970是純公版。從目前已知的性能數據來看,高通Kyro 280在性能和功耗上都要比ARM公版的A72 A53要強不少,所以理論上骁龍835的實際性能要比麒麟970要好。另外值得注意的是,一個完整的SOC上不僅有CPU,還有GPU、ISP等各類周邊硬件,既然是公版CPU,那提升的晶體管數自然是來自其他周邊硬件了。
把芯片做成一張CD光盤那麼大很容易,但做成比指甲蓋還小就很難,難就難在保證性能、功能的前提下盡可能的減少晶體管數量,從而縮小芯片的大小。
AI、NPU:真的是世界首個AI芯片麼?
麒麟970處理器内置了一個叫做NPU的周邊硬件,筆者閱讀的這些文章中均表示“麒麟970是全球首款内置神經元網絡單元(NPU)的人工智能處理器。在人工智能的支持下,麒麟970可在特定任務下,比規模類似的CPU快25倍,同時功耗效率降低50倍。 ”甚至還給出了這樣的評價“估計全世界都沒想到,是中國公司華為,第一個拿出了人工智能處理器的手機芯片。”
看到這裡筆者也是激動到無法自拔,尤其是看到最後一句。自我欺騙後,回來分析一下麒麟NPU是啥,說實話在沒有更詳細的資料前,這個NPU到底是啥筆者也說不好。但從已知的功能上來看,人工智能、深度學習、低功耗高效率、拍照比CPU處理的快,這些在16年5月推出的骁龍820處理器上就已經實現,而在後續的821、835甚至600系列處理器上不斷進化。
NPU概念早在骁龍820時就已實現
高通骁龍820發布的時候,推出了一個叫做高通骁龍神經處理引擎(Qualcomm SnapDragon Neural Processing Engine)的東西。它運行在骁龍Zeroth平台上,主要功能就是面向移動機器學習,當年配套的兩個應用場景是Snapdragon Scene Detect及Snapdragon Smart Protect。當然了這個周邊硬件的名字也叫NPU。
我們的手機系統來自Google的Android,實際上目前大部分的機器學習、人工智能功能都是源自Goolge TensorFlow(那個會下圍棋的AlphaGo就是它的産物)。在骁龍平台,TensorFlow可以直接運行在Hexagon DSP上(骁龍835上配備Hexagon 682 DSP),Hexagon 682 DSP是一個功耗很低的低功率島,巧合的是17年初高通曾表示,Hexagon 682 DSP在機器學習方面的效能與CPU相比要快25倍(麒麟970也是25倍)。
那究竟是骁龍835更強還是麒麟970更強呢?考慮到機器學習和人工智能等應用環境還需要引入GPU部分來計算,而Adreno 540與Mali-G72目前還沒有對比的數據,所以現在說啥都是瞎猜。
準5G、Cat18、UFS2.1:開心就好你随意
“麒麟970具備世上首款準5G網絡基帶,最高支持到LTE Cat.18,移動網絡的傳輸速度至少是高通芯片的兩倍。”原文中的這句話讓筆者差點摔下了輪椅,甚至沒拄拐就站起來了。準5G是什麼鬼?支持5G就是支持,不支持就是不支持。按照這個邏輯,筆者可以是熱巴的準丈夫、川普的準拜把子兄弟麼?
盡管華為CEO餘承東經常表示,Cat支持的再高運營商不支持沒有用,消費者白花錢。但海思還是非常給力的跟進LTE Cat18調制解調器,這裡筆者要給海思的工程師們先點個贊,你們辛苦了。不過是這篇文章作者的數學應該是自學成才,而且還是不會用計算器的那種。骁龍835的基帶支持到LTE X16,是全球首款支持下行1.0Gbps速率的方案。而海思970的最高下行達到了1.2Gbps,這個至少是兩倍怎麼算出來的筆者實在想不明白。或許得是微信紅包多發了兩倍,一激動算錯了。筆者用計算器算了一下,1.0Gbps到1.2Gbps提升了20%。
高通第二代調試解調器X20在17年2月22日發布
再回來說說這個Cat18到底是不是真領先。早在2017年2月22日,高通宣布推出骁龍X20調制解調器,峰值下載速度1.2Gbps,簡單說就是下載達到Cat18,上傳達到Cat13。但它特别之處在于隻需要3~5個20MHz的載波聚合和4X4 MIMO天線就可以實現12路串流達到1.2Gbps的峰值下載速度。不僅如此,骁龍X20還支持256-QAM調制,使得單數據流的上傳峰值能夠達到100Mbps。據筆者猜測骁龍945處理器将搭載X20調試解調器,按照曆史節奏骁龍945應該在接下來的2個月推出。
另外,在2017年8月1日,三星宣布推出一款支持6載波聚合的調試解調器,并将在Exynos 10處理器中配備,這款基帶最高可支持LTE Cat.18,峰值下載速率能夠達到1.2Gbps。
客觀的說,麒麟970并非是全球首款支持Cat18處理器。相比骁龍X20,大家都沒有部署在零售産品上,而對比發布時間X20提前了7個月。由此這個全球首款如何站得住腳?
而相比準5G來說,今年2月高通發布了骁龍X50調試解調器,并宣布在2018年韓國冬奧會上進行商用。這款真5G調試解調器有多快呢?它可以提供5Gbps的下載速度,相比Cat18的1.2Gbps提升了4.167倍。
至于UFS2.1,筆者想說的是,麒麟970雖然支持,但今天你抽獎了麼?
寫在最後:麒麟970的成長世人共睹但切莫自感起飛
随着華為手機在全球出貨量的不斷提升,麒麟處理器的市占率也有了迅猛的增長。相比展訊、聯芯、松果等國産處理器來說,海思的提升世人共睹。但這種提升真的像筆者看到的這篇文章中所說,讓骁龍膽怯、三星暗淡了麼?
且不說以芯片起家的高通,就以華為相似同樣是終端品牌的三星為參照。獵戶座處理器的CPU、GPU同海思一樣均來自ARM的公版設計,而基帶上的技術與專利二者也不分伯仲。那剩下的差距在哪,難道是NPU處理器麼?但換一個角度來說,中國有一家叫海思的半導體公司的産品可以和三星、高通比肩,雖然目前略遜一籌,但按照960與970兩代之間的提升,相信或許在海思980上我們中國的處理器也可以與業内最好的國際産品分庭抗禮。
而這一天的到來,絕非天天喊着國際巨頭怕了就會成真。非要喊幾句口号,筆者要喊“希望國産手機都用麒麟處理器,讓超過5億台手機都用中國芯。”
自豪感要有,但切莫起飛。
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