从麒麟系列看海思,一路过来究竟有多艰难

2017-04-06 22:12:34来源: EEWORLD 关键字:麒麟960  华为  海思  半导体  芯片

华为Mate 9/9 Pro发布会和荣耀V9发布会上,余承东和赵明一遍又一遍的说着解决了安卓卡顿的问题,这都是建立在麒麟960强大性能的基础上的。麒麟960有多成功?被美国科技媒体Android Authority评选为“2016最佳安卓手机处理器”已经足以说明。从2009年推出无人问津的K3处理器到大获成功的麒麟960,海思是如何一步步走过来的呢?

做处理器?需要高瞻远瞩也需要勇气

2017年已经过去了将近1/4,准备搭载最新高通骁龙835处理器的各家旗舰手机依然难产,而搭载麒麟960处理器的华为Mate9已经开卖3个多月了。很多人开始感叹自主研发处理器的种种好处,开始感叹华为当初毅然而然做处理器的决定是多么的具有前瞻性

当时移动处理器市场的竞争也很激烈,除了低端的联发科、展讯之外还有TI、Qualcomm、Marvell、Nvidia、三星等IC大厂。做处理器的门槛低了,但是想在群雄环伺的处理器市场分一杯羹,想做好处理器依然很难,做处理器很可能是一件费力不讨好的事,因为做手机不需要自己做处理器,自己做出来的水平也比不了那些更专业的,开始成本也不会低。所以做处理器不仅仅需要有长远的眼光,还要有“虽千万人吾往矣”的勇气。

K3V2,昂贵的学费

2009年,已经成立多年主要做网络和视频应用芯片的海思终于杀了进来,推出K3处理器试水移动芯片市场,不过主要面向山寨市场。山寨市场里要面对两条巨鳄,联发科和展讯,再加上K3自身产品不够成熟以及不合适的销售策略最终导致海思在山寨市场都没有站稳脚跟,山寨机都不屑于用。

两年后,海思推出了为人所熟知的K3V2处理器,K3V2看名字就知道是K3的Version 2版本。K3V2的CPU部分采用的四核Cortex-A9架构,频率1.5GHz,GPU部分采用了比较少见的Vivante公司的GC4000,使用TSMC 40nm工艺制造。不够先进的制造工艺,GC4000这款GPU的兼容性问题,功耗问题使得K3V2被很多人所诟病,至今依然有人提起。K3V2总体来说依然不算成功,尽管如此华为依然把他用在了自己的多款旗舰机上(D2、P2、Mate1、P6),因为K3V2的糟糕体验这些机型也卖的并不好,但是可以看出海思的定位就是做高端芯片。

麒麟910,集成基带,SoC初成

K3V2有着诸多的问题,一年后海思针对这些问题进行了改进,虽然还是四核Cortex-A9架构,但是用Mali 450 MP4替换掉GC4000解决兼容性问题,使用更先进的28nm HPM制程代替已经落后的40nm工艺极大的改善了功耗问题。麒麟910最大的意义是首次集成了自研的Balong 710基带,成为一款真正意义上的手机SoC,这是一项并不容易的事情,Intel也没有做到,三星在几年后才做到。麒麟910已经可以基本满足多数人的需求了,虽然跟同行比还有一定的差距。随后麒麟910芯片被陆续用在了华为Mate2、荣耀3C等手机上,甚至还有惠普Slate 7 VoiceTab Ultra这样的平板。

毫无疑问,麒麟910是海思第一款比较成功的芯片,随后又发布了升级版的麒麟910T,而搭载这款芯片的华为P7 以2000以上的价位用10个月卖出了600万部,手机畅销的背后很难说没有麒麟910T的功劳。

麒麟92X,首发Cat6,对标高通

2014年6月到10月,海思相继发布了麒麟920/925/928三款SoC芯片。从麒麟920开始,海思开始采用4小核加4大核的big.LITTLE架构,在麒麟920的CPU部分采用的是4&TImes;Cortex-A15 1.7GHz + 4 &TImes; Cortex-A7 1.3GHz的组合,GPU采用的是Mali-T628MP4 ,TSMC 的28nm HPM工艺制造,更难能可贵的麒麟920集成了Balong 720基带,是第一款集成支持LTE Cat.6基带的SoC芯片,这是一向以基带芯片著称的高通也没有做到的。麒麟925相较于麒麟920,大核主频从1.7GHz升到了1.8GHz,首次集成了“i3”协处理器。麒麟928是麒麟925的进一步升级,大核主频进一步提升到2.0GHz。

如果有人问是哪款手机使得华为成功占上3000元以上价位,开始树立高端形象,那一定是华为Mate7,而Mate7搭载的就是麒麟925芯片。Mate7能够一飞冲天有很多的因素,其中一个因素就是长续航,续航的增加跟电池电量有很大关系,除此之外还要尽可能少的耗电,而麒麟925集成的i3协处理器就可以负责收集手机的陀螺仪加速度传感器以及电子罗盘的运动数据,减轻系统对于CPU核心频繁的数据访问请求,更加省电。

麒麟93X,步步为营,避免翻车

2015年3月,海思发布麒麟930/935 SoC芯片,均采用8核Cortex-A53的架构,GPU为Mali-T628 MP4,TSMC的28nm工艺制造,依然是集成Balong 720基带。似乎看起来中规中矩,乏善可陈,性能也不突出,事实也确实是这样,但就是这样务实的做法使得海思没有采用ARM最新的Cortex-A57微架构,避免了像高通骁龙810一样功耗极高的悲剧。

2013年下半年,苹果推出了首款64位移动芯片A7,A7的推出打算了高通的节奏,一直自己设计微架构的高通为了及时推出相应的处理器,采用了ARM最新的Cortex-A57微架构,事实证明在20nm的工艺制程下A57的功耗很不理想。众多手机厂家都被高通骁龙810处理器给连累了,跟高通合作紧密的三星也不再采用骁龙810这款芯片,此时更多的人开始意识到有自研处理器的好处,除三星外另一个不被牵连的大厂就是华为了,麒麟功不可没。

麒麟95X,自研ISP,冲击高端

麒麟930/935算不上高端芯片,可相比高通810的翻车也算得上是一款成功的芯片。2015年11月,海思发布了麒麟950芯片,CPU部分采用4&TImes;Cortex-A53( 1.8GHz) + 4×Cortex-A72( 2.3GHz) 架构,GPU则采用 Mali-T880MP4,协处理器由i3升级到i5,采用16nm FinFET工艺制造,并且首次集成自研ISP, 可以说此时的麒麟950已经是旗舰级别,有能力与高通和三星的处理器一较高下,远远的甩开了联发科。麒麟950的发布和上市比高通820早了三四个月,打了一个翻身仗。

2016年4月,发布麒麟955 SoC芯片, 麒麟955相对麒麟950来说只是简单的升级,把大核A72的频率从2.3GHz拉高到2.5GHz。

麒麟960,蜕变,安卓最佳!

2016年10月,海思推出新一代移动SoC芯片麒麟960,麒麟960的CPU部分采用4 * Cortex-A73 + 4 * Cortex-A53的big.LITTLE架构,GPU为Mali G71 MP8,麒麟960集成了整合CDMA的Balong 750基带,依然采用16nm FinFET工艺制造,存储方面支持LPDDR4和UFS2.1,读写能力大幅度提高。相对于麒麟950/955来说,GPU的提升非常的明显,长期以来被诟病的麒麟SoC玩游戏体验一般的问题得到了解决。

而此时,高通的骁龙835因为10nm制程的良率问题迟迟无法量产,麒麟960聪明的策略使得他们比高通的骁龙835华为麒麟960被美国权威科技媒体Android Authority评选为“2016年度最佳安卓手机处理器”。

做处理器没那么难,做好处理器很难

处理器,多年来一直是国人心头的一块伤疤,中国各方面都在飞速发展并不断取得突破,而在处理器领域一直裹足不前,因此很多人都对汉芯造假愤慨不已,对龙芯的商业化扼腕叹息。其实随着ARM的IP核授权模式大行其道,随着IC产业的分工和发展,设计和生产处理器的难度已经大大降低,所以市场上有很多的处理器厂商。

现在做处理器已经不难了,但是想做好处理器还是很难的,我们看看海思从K3到麒麟960一路走来经过的沟沟坎坎就知道了。从2009年的K3到2016年的麒麟960,海思用了7年时间成就了自己的高端处理器。有人说这是ARM公版的架构云云,其实现在移动SoC最难的一部分在基带,TI因此退出,Nvidia因此退出,收购了英飞凌的Intel最终也没将基带整合进去就退出了移动处理器领域,曾经通信设备的老大爱立信和IC巨头意法半导体的移动芯片合资公司意法-爱立信(ST-Ericsson)在亏损27亿美金后也黯然退出,而华为做的很好。在麒麟960的发布会上还宣布麒麟芯片累计出货超过1亿,这是一个了不起的数据,相信随着华为手机的热卖这个数字还会急剧增加。其实不仅仅是基带,随着海思技术的进步,我们可以看到ISP已经开始自己设计,这些都要一步步来。

华为的拼搏精神无需多言,执行力也是很强的,但是这还不够,微架构的选择,制程的选择,每一步都需要谨慎,这一点华为做的很好。决定做处理器显示了华为的决心和勇气,不使用高性能的Cortex-A57,不冒进的使用10nm显示的是华为的务实,也正式这种踏实的做法使得海思不断的成长,如今海思已经成为国内最大的IC厂商。

关键字:麒麟960  华为  海思  半导体  芯片

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/DSP/article_201704064306.html
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