华为发布全球首款旗舰5G SoC，有什么亮点？

2019-09-07 15:16:00 来源: 互联网

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昨天，华为发布了其全新的一代旗舰芯片Kirin 990 5G。

据介绍，华为的这款新旗舰采用了台积电的第二代的7nm EUV技术，也就是我们平时说的的“7nm+”工艺。与上一代的7nm工艺相比，新的7nm+工艺的晶体管密度也提高20％。还有10％的性能提升或15％的功率效率提升。基于这样先进的工艺，华为在Kirin 990里面集成了103亿晶体管，较之Kirin 980的69亿晶体管，提升了接近50%。

值得一提的是，这也是手机SoC领域首次出现超过100亿集体管的集成。

在具体配置方面，华为Kirin 990 5G配备了A76和A55的CPU，GPU同样是来自Arm 的G76MP、NPU则和Kirin 810一样，放弃了与寒武纪合作，而是像Kirin 810一样，引入了自研的达芬奇架构。

下面，我们来开一下具体的介绍：

首先看CPU方面，据介绍，华为Kirin 990采用“2+2+4”的配置，包括两个频率为2. 86GHz的 A76大核心、两个2. 36 GHz A76中核心和四个1.96 GHz A55小核心。这是华为9系从980开始进引入的配置，有别于960之前的“4+4”配置。作为对比，华为Kirin 980的大核、中核和小核的主频则分别为2.6Ghz、1.9Ghz和1.8Ghz，都分别有了小幅度的提升。

按照华为在去年kirin 980发布时的说法，相较于传统的大小核设计，这个大中小核的能效架构让处理器有了更为精确的调度层次，CPU也可以在重载、中载、轻载场景下灵活适配，灵活的配置了CPU的使用方式，大大降低了CPU的实际功耗。

而在实际测试中，根据华为提供的参数，他们的CPU的性能，全面胜过高通的骁龙855。华为也表示，该CPU与业界主流旗舰芯片相比，单核性能高10%，多核性能高9%。能效方面针对不同大小的核精细调校，大核能效优12%，中核能效优35%，小核能效优15%，带来更快的手机应用打开速度，日常使用体验更加流畅。

让笔者感到困惑的是，华为并没有用上Arm在今年发布的全新A77 CPU和G77 CPU，但来自中国台湾的MTK则在他们的5G SoC上选择了这样的搭配。但我们回头看华为的Kirin 960和Kirin 970 的更新步伐，我们可以看到他们在960和970上，都是用了同样的CPU架构，我们就可以理解他们的升级逻辑了。

在GPU方面，华为业界首次采用了16核芯的Mali-G76 MP，虽然与去年华为的Kirin 980 用了同一个核心，但去年他们只是用了十核心的GPU。按照华为的介绍，该GPU全新系统级Smart Cache实现智能分流，有效节省带宽，降低功耗。游戏方面，麒麟990 5G升级Kirin Gaming+ 2.0，实现硬件基础与解决方案的高效协作，带来业界顶级的游戏体验。

华为也表示，该GPU与业界主流旗舰芯片相比，图形处理性能高6%，能效优20%，实现业界领先的性能与能效。全新系统级Smart Cache分流，支持智能分配DDR数据，在重载游戏等大带宽场景下带宽较上一代最高可节省15%，功耗可降低12%，进一步提升GPU能效。

在ISP方面，华为也实现了新的飞跃。

华为方面表示，麒麟990 5G采用全新ISP 5.0。数据显示，全新的ISP 5.0将ISP的吞吐率提升了15%，能效也提升了15%，照片降噪能力更是提升了30%，视频降噪能力同样也提升了20%。

更重要的是，依赖于ISP 5.0，华为首次在手机芯片上实现BM3D（Block-Matching and 3D filtering）单反级硬件降噪技术，暗光场景拍照更加明亮清晰；全球首发双域联合视频降噪技术，视频噪声处理更精准，视频拍摄无惧暗光场景；而基于AI分割的实时视频后处理渲染技术，视频画面逐帧调节色彩，让手机视频呈现电影质感。

除了CPU、GPU和ISP外，Kirin 990 5G上的NPU相信是这颗新旗舰的一大亮点。

据介绍，华为在这个新旗舰中基于自身的达芬奇机构，采用了创新性的NPU双大核+NPU微核架构。

华为方面，表示在双大核NPU（Ascend Lite*2）加持下，麒麟990 5G实现业界最强AI算力，与业界其他旗舰AI芯片相比，性能优势高达6倍，能效优势高达8倍，持续刷新端侧AI的算力高点。

而在无论是在业界典型的中载神经网络模型ResNet50（用于检测、分割和识别），还是在移动端更流行的轻载神经网络模型MobilenetV1（用于分类、检测、嵌入和分割）下，麒麟990 5G的FP16和int8性能和能效均达到业界最佳水平。

业界首发NPU微核（Ascend Tiny）赋能超低功耗应用，在人脸识别的应用场景下，NPU微核比大核能效最高可提升24倍，让AI运算更省电。

而从AI Benchmark最新测试数据显示，搭载华为kirin 990 5G的开发机型，以76206分位于榜首位置，而排在第二的，也是华为旗下的Kirin 810，然而它的分数只有35130 。很有意思的是，在这个榜单前二十名中，几乎都是华为和高通的芯片刷榜，中间只有一个MTK的P90。

华为表示，基于麒麟990 5G的AI强劲算力，过去很多受限于功耗和算力的应用都将成为可能。麒麟990 5G使能AI多人实时换背景，通过先进的AI多实例分割技术，能够将视频画面中的每一个人物主体单独识别出来，实现多人物视频拍摄替换背景，甚至可以选择画面中需要保留的人物，让视频应用充满更多想象。AI视频超分能够基于麒麟990 5G的AI智慧，还原老旧设备拍摄的视频画质，画面瞬间达到高清质感。未来，麒麟990 5G强大的AI算力和丰富的开放能力，将进一步赋能AI应用，结合5G高速率、低时延、广联接的特征，探索更多智慧应用。

除了AI以外，华为在Kirin 990 5G中集成的5G modem 是他们的另一个大亮点。按照华为的介绍。麒麟990 5G支持领先的5G速率，在Sub-6GHz频段下实现2.3Gbps峰值下载速率，1.25Gbps上行峰值速率。率先支持5G双卡，一卡5G上网的同时，另一卡可接听VoLTE高清语音通话，实现业界最佳5G双卡体验。

此外，麒麟990 5G实现业界最佳5G能效，相比传统的4G SoC+5G Modem的解决方案，功耗表现优20%，带来更长效持久的5G体验。

华为表示，5G商用初期，由于网络覆盖不完善，5G还面临着弱信号场景联接不稳定、功耗较高、高速移动场景联接体验不佳等挑战，影响用户的上网体验。基于在5G领域的技术积累，麒麟990 5G全面升级5G通信实力。在5G信号较弱的场景下，麒麟990 5G推出智能上行分流设计，在视频直播、短视频上传等应用场景同时使用5G和4G网络，上传速率提升5.8倍，优化5G上行体验；

为解决5G带来的功耗问题，麒麟990 5G率先支持BWP（Bandwidth Part）技术，在5G大带宽条件下实现带宽资源的灵活切换，与业界主流旗舰芯片相比，5G功耗表现优44%，带来更长效的5G体验；面向高速移动场景，麒麟990 5G支持基于机器学习的自适应接收机，实现更精准的信道测量，下行速率提升19%，实现稳定的5G联接。