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麒麟910到麒麟960的蜕变,华为海思靠啥在高通三星压迫下崛起?

2017/04/05
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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×Cortex-A15 1.7GHz + 4 × 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×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。

 


麒麟,华为手机的瑞兽
当友商只有热得发烫的骁龙 810 处理器使用的时候,华为可以用自己的处理器避免这样的情况发生,当很多厂商在焦急的等待骁龙 835 的时候,海思 960 已经上市三个多月。曾经一个友商的高管在 2014 年说“魅族 Pro 不可能用海思的。智能手机 CPU 技术无论高通、三星还是 MTK 都有多年累积,技术上要比海思靠谱的多。魅族的旗舰机型不可能抛弃这些久经市场考验的品牌,去选择一个各方面还嫩的新晋品牌”,也是这个厂商在 2016 年一遍遍的发布着采用联发科 P10 处理器的手机。


从难堪大任的 K3V2 开始,华为就把海思处理器用在了自己的旗舰机上,开始被人嘲笑,随着技术的进步和更迭,到了 Mate 9/9 Pro 麒麟 960 已经成为了手机畅销的助理。很难说是海思成就了华为手机还是华为手机成就了海思,只能说不管是手机还是麒麟处理器都在进步。

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