华为自研麒麟990处理器(华为手机处理器发展史)

2022-07-06 787 0

时间倒回到5G元年——2019年。那年各大厂商都发布了自己的5G手机(除了苹果),华为的mate20X与mateX选择的方案是麒麟980+巴龙5000,而国内的大多数厂商大多选择了855+x50的方案。虽说都是soc+外挂基带,但是巴龙5000支持SA与NSA组网,因此在当时引发了真假5G的争论不过真假5G的争论,随着2020年各省兴建5G基站而尘埃落定。我印象很深刻,大学所在的湖北省和老家安徽省都在那年年中宣布全面SA组网,也就是说当初那些x50基带的手机没法用5G了(米9p和IQOO pro用户不知做何感想)。

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作为参与制定5G标准的企业,华为自然热衷于推广5G设备,显然980+巴龙5000的方案不能满足华为的需求(不管是宣传上,还是成本上)。mate20X 5G版,因为一个5G,和4G版相比砍掉了一个扬声器和800mAh的电池,这种牺牲实在是太大了。用在下一代mate上,是万万不能接受的!因此,集成了5G基带的麒麟990 5G应运而生,并在2019年9月6日正式发布。

一、华为麒麟990简介:

麒麟990是一款非常经典,也是出货量极大的一款SoC,全寿命周期出货量预计突破5000万。mate30系列两个月销量700万,到2019年底销量突破1200万,预计全寿命周期2000万。P40系列就不说了,几乎成了街机那年高考完,学弟学妹一堆P40系列、荣耀30系列的销量相当的可怕。

除此之外呢,麒麟990还有多种不同的型号:990 5G,990 4G,990E 5G,当成4G用的990 5G以及990A(bushi)不过990A属于车机芯片,工艺也比较落后(华虹嘉定28nm产线?),不能算在990系列里面。

麒麟990 5G、麒麟990 4G(后文简称995、994)的参数如下:

商品名:麒麟990 5G,麒麟990 4G

编号:Hi3690 GFCV201,Hi3690 GFCV100

代号:Phoenix

工艺:990 5G为台积电N7+,990 4G为台积电N7

die size:990 5G为113.31mm²,990 4G为90mm²

CPU:990 5G为2*A76 2.86GHz+2*A76 2.36GHz+4*A55 1.95GHz,990 4G为2*A76 2.86GHZ+2*A76 2.09GHz+4*A55 1.86GHz

GPU:均为G76MP16 600MHz

NPU:990 5G为2大核+1小核,990 4G为1大核+1小核

990E则是在995基础上砍掉两个GPU核心与一个NPU大核得到的产品,其余方面差别不大,且仅在mate30Epro和mate40E使用过,在此不过多介绍。

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当成994用的995来历则更有意思,一部分华为matepad pro用户用软件查看系统信息,发现CPU部分与995一致,但是ta购买的并不是5G版。对于这种情况,我只能说华为财大气粗独占N7+ EUV产能就是壕无人性。

二、华为麒麟990性能:

如果是麒麟9000给人的感觉是震撼,那么990给人的感觉就是稳健中带着创新。

关于990的性能,前人之述备矣我在这就简要说一下我觉得有意思的地方。

首先是多核性能,990的多核性能3220分,而使用A77的865多核性能也只不过是3400分。而且865的单核性能940,比990的785高出不少。究其原因,一方面是因为麒麟的制程更先进,弥补了一点性能的不足;另一方面原因则是华为采用2+2+4架构,而不是现在更常见的1+3+4架构。两个2.86GHz的A76大核,虽然单核跑分不好看,但是多核跑分一下子就上去了。而且理论上2+2+4面对高负载情况下比1+3+4更稳定,但是不利于跑分,所以华为麒麟9000上又用回了1+3+4的架构。在这里大胆设想一下,麒麟9000如果把CPU换成2*A77 2.9GHz+2*A77 2.54GHz+4*A55 2.05GHz,单核跑分可能下降到960,但是多核性能相比较之前的方案能有小幅度增加,大概在3930左右而且2+2+4面对原神这样的游戏时,表现可能更稳定。

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GPU部分则是常规的G76MP16 600MHz,但是堆这么多核心还是比较罕见的,这也反映华为的思路:多核低频换取低频能效比和稳定的性能发挥。在9000上,多核GPU这一点更是展现的淋漓尽致,不过由于玛丽一贯的多核衰减,9000的GPU并没有保持较低的频率,让人遗憾。990的GPU在进行曼哈顿3.1测试的时候,表现为76FPS,比855的71高出5帧,在mate30的发布会上,其游戏帧数比855+高了一帧这对我们这样的花粉来说,几乎比9000发布会上的表现还要震撼!第一次在绝对性能上打赢上一代高通旗舰处理器!然后就是安兔兔的评测事件,引发网友的不满了(涉及到华为的就容易上热搜啊)

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不过需要说明的是,990在开启性能模式,也很难在600MHz运行,大部分稳定在500/550MHz的档位。

现在大家都说990是冰麒麟,865是神U可在当时,大部分观点还是认为990虽然性能不如865但是发热更低;865性能更好,但是有点火龙,995凭借更先进的制程,取得了更好或者是与865持平的CPU能效比。真不知道994的中核能效比怎么那么高的。

需要注意的是,990的性能和机器关系很大。m30p的性能释放就十分保守,充电的时候也有温控,4500电池要75分钟充满而有热管的v30p就放得开,4100电池仅需47分钟充满。性能最强的995当之无愧是P40Pro+,完全是靠散热黑科技怼上去的,玩吃鸡可以HDR画质稳90Hz,比某些865机器还强(例如魅族17)

但是在GPU方面,麒麟的颓势就暴露出来了。曼哈顿3.1测试,76FPS 功耗4.2瓦;而865是89FPS 4.2瓦。性能差距还是相当大,不过得益于较好的优化,玩游戏的体验995不见得比865差多少。甚至于994的游戏体验比995更好,因为不存在N7+ EUV工艺的积热问题。

三、华为麒麟990地位:

990对于华为来说,毫无疑问是里程碑式的(980/990/9000连续三代里程碑了都)990是第一次华为在GPU绝对性能上超过上一代高通,意义不言而喻。虽然上一代980表现比845好,但是980的GPU性能比845还是差一点的。

995作为全球首款5G SoC,也是全球唯一一款N7+ EUV工艺的产品。不管是从营销上说,还是从散热角度来看,995都是一款极为成功的产品。用最先进的工艺和落后的架构,实现体验上的四六开甚至五五开,也让消费者对麒麟的性能有了更进一步的自信。

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995的封装面积只有大约113mm²,作为对比980+巴龙5000是75.57+85.83=161.4mm²,865的尺寸大概是83.54mm²,看图可知加上x55基带,面积不会比995小。

作为独占N7+工艺的产品,995秉持着量大管饱的理念大批量出货那会儿的台积电也很看重华为这个大客户,给了优惠价流片不说,先进工艺的研发也与海思的工程师合作。由于量大,所以那个时候很多不合格的芯片都直接淘汰掉,这就让990全系的体质高度一致,不会出现9000那种体质相差过大的情况,更不可能有E L这样的产品出现可惜,这都成了过去式。

四、华为麒麟990遗憾:

即便是一款里程碑式的产品,990也存在诸多遗憾:

第一,CPU没有用上最新的A77,即便是A76改,也不可能超过新架构。(有消息说A77+G77MC12+外挂基带的990流片失败,功耗高于预期,所以才选择双76+集成基带的plan B);

第二,搭载990的机器都有缺憾,没有完美的手机mate30是为数不多的直屏旗舰,但是单扬声器;mate30pro性能释放保守,没有音量键,而且屏幕发声;p40,无力吐槽;p40p大挖槽,没有x轴马达,还是屏幕发声,且混用的BOE与LG差距极大!亮度都能差200nit,m40p好歹周冬雨也有800nit荣耀30p万年1080周冬雨+60Hz,30p+虽然有90Hz与1440Hz PWM,但是屏幕排列居然是delta;荣耀v30pro性能释放足够好,但是60hz,单扬声器,转子马达。之所以大家喜欢990的手机,原因一方面是v30p这样的机型大跳水另一方面是搭载990的手机虽然有短板,但是长板足够长。

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五、结语

990作为华为首款5G SoC,起到了一个承上启下的作用。或许它有这样那样的不足,但是大家从它身上确确实实看到了华为的进步,也对其下一代产品充满信心。990身上透露着一股稳健的气息,正是这稳健,帮助华为在20年上半年疯狂抢占市场,也让中国消费者意识到华为超越高通近在眼前了。

从早期的k3v2,到20年的9000,华为一步一个脚印,用努力和汗水积极追赶着世界先进的脚步。980让大家看到了光,990让大家脸上有光,9000变成了光!

虽然华为现在面临诸多困难,但我相信随着中芯国际7nm在21年4月风险试产,缺芯的困局会被打破的。

即便是k3v2时代,华为海思的工程师们,也没有对未来失望是么?

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