把握每次機會,麒麟芯片5年成就高端

　　從2016年11月華為Mate 9 /Mate 9 Pro發(fā)布，到2017年2月榮耀V9和華為P10 /P10 Plus 相繼發(fā)布，這幾款都是華為和榮耀的高端旗艦機型，且搭載的都是華為最新旗艦芯片--麒麟960處理器。麒麟960一經推出就獲得了“世界互聯(lián)網大會領先科技成果獎”，并被美國科技媒體Android Authority評選為“2016最佳安卓手機處理器”。從2014年華為發(fā)布麒麟開始，華為高端旗艦手機均采用自主研發(fā)的麒麟處理器，并且取得相當不錯的業(yè)績。如一機難求的華為Mate 7，如引領手機拍照革命的P9，如定價上萬還遭瘋搶的Mate 9保時捷版，華為麒麟芯片助力華為手機走穩(wěn)了高端之路。

　　排名前三手機廠商的旗艦機都搭載自研處理器

　　如果我們看一下2016年的全球手機出貨量排行榜，會發(fā)現排名前3的三星、蘋果、華為，都有一個共同點——那就是都有自主研發(fā)處理器的能力。其實這并不意外，雖然因為產業(yè)分工的原因現在生產一臺手機的門檻很低，但是手機行業(yè)依然是集各種技術于一身的科技行業(yè)，能夠自己設計處理器是科技研發(fā)實力的體現，企業(yè)擁有強大研發(fā)實力在行業(yè)競爭中自然是有優(yōu)勢的。

　　巧合的是，這三家手機采用自己設計的處理器的順序也是如此。三星處理器自不必說，早期的iPhone也采用三星處理器，2010年6月劃時代的iPhone 4發(fā)布，這是iPhone首次搭載蘋果自己的處理器(之前的iPad的已經搭載了)。華為其實在2009年就推出了自己的K3處理器，不過面對的是山寨市場而且不太成功，很多人并不知道?？赡苁鞘躨Phone4成功的影響，也可能是受K3失敗的影響，華為在閉關兩年之后推出了K3V2處理器，并且第一次在自家手機中采用，而且是定位旗艦的D2、P2、Mate 1、P6等機型。P6因超薄時尚的外觀，領先的性能，銷量超過200萬臺，這給華為手機奠定了良好的品牌基礎。

　　率先進入四核時代

　　有人說手機行業(yè)用短短幾年的時間走完了PC行業(yè)幾十年的道路，這句話可能略顯夸張，但是也不無道理，比如處理器的核數。有人會問，核多有用嗎?當然有用，在手機端因為電池的限制，功耗的控制非常的重要，大小核的設計就是為了在功耗和性能之間取得平衡。當前業(yè)界公認的智能手機領域最強的處理器蘋果的A10就采用了兩大兩小四核的設計，ARM陣營因為競爭激烈，在2012年就進入了四核大戰(zhàn)，華為搶先在當時移動處理器領域的大佬TI、高通等業(yè)界大佬之前推出了四核的K3V2，而且是當時業(yè)界體積最小的四核A9架構處理器，引起廣泛關注。K3V2有四個A9內核，主頻分為1.2GHz和1.5GHz，低頻小核功耗低，高頻大核性能好，通過DVFS動態(tài)電壓頻率調整可以很好的兼顧性能和功耗。

　　K3V2不管是四核的設計還是大小核的選擇在當時很先進的，但是K3V2的GPU部分采用了比較少見的Vivante公司的GC4000，使用TSMC 40nm工藝制造。不夠先進的制造工藝和GC4000這款GPU的兼容性問題，使得K3V2出現了功耗問題。

　　后來取得了成功的麒麟910就是在K3V2的基礎上改進的，使用了28nm制程和替換了Mali450MP4 GPU，CPU還是4核A9，從這方面來看K3V2的四核設計還是很成功的。K3V2為麒麟910跨進SoC，以及后續(xù)工藝制程的選擇等提供了寶貴的經驗。

　　SoC是手機處理器不可逆轉的潮流

　　看看現在移動處理器市場，除了既設計處理器又生產手機的三星、蘋果、華為這3家外，在公開市場只有高通、聯(lián)發(fā)科以及少量的展訊處理器可選。而在智能手機初期，移動處理器領域可謂是大佬云集，TI、Nvidia、甚至后來的Intel都是IC行業(yè)的翹楚，可是這些大佬都先后退出了這個領域，因為他們都遇到了一個至關重要的問題——基帶(Baseband)。不同于PC行業(yè)，移動處理器的高集成度使得SoC大行其道。華為的K3V2也是CPU+GPU的組合，并沒有集成基帶，在推出K3V2的一年之后，華為推出的麒麟910，首次集成了自研的Balong710基帶，成為一款真正意義上的手機SoC，這是一項并不容易的事情，蘋果至今沒有做到，intel沒有做到，三星在幾年后才做到。

　　說到基帶，很多人會想當然的認為華為是做通信起家的，做好基帶是理所當然的事情。其實不然，曾經通信設備領域的老大愛立信和IC巨頭意法半導體的移動芯片合資公司意法-愛立信(ST-Ericsson)在虧損27億美金后也黯然退出，這足以說明基帶并不好做?；鶐鞘謾C中的一塊電路，負責完成移動網絡中無線信號的解調、解擾、解擴和解碼工作，并將最終解碼完成的數字信號傳遞給上層處理系統(tǒng)進行處理，可以理解為通信模塊。支持什么樣的網絡制式(GSM、WCDMA、TD-LTE等 )以及什么頻段都由基帶決定。如果移動設備沒有了基帶就無法接打電話、無法用3G/4G上網，也就不能稱之為手機了，基帶的重要性由此可見一斑。華為高端手機定位商務用戶，商務用戶很大的一個特點就是差旅很多，而且出差范圍很可能是全球性的，這就要求手機能適應全球各地的通信網絡。這時候華為在基帶方面的優(yōu)勢就顯示出來了，支持最全的網絡制式和頻段。華為手機能夠在商務市場異軍突起，優(yōu)秀的基帶功不可沒。麒麟910集成了Balong710基帶是華為處理器的一大進步，到了920時代，麒麟處理器更是集成全球首個支持Cat6的商用基帶，技術實力可見一斑。2015年11月的 全球移動寬帶論壇(MBB)上華為公開展示了最新一代終端芯片解決方案巴龍Balong 750。Balong 750在全球范圍內第一個支持了LTE Cat.12/13網絡標準，理論下載速率高達600Mbps，而上傳也達到了150Mbps。而此時，高通最新的MDM9x45也僅支持到Cat.10，下載450Mbps、上傳100Mbps，聯(lián)發(fā)科則更加落后。

　　毫無疑問，華為在基帶芯片是領先的，2014年華為發(fā)布麒麟920，此時搭載麒麟920芯片的的是華為Mate7和榮耀6、榮耀6 Plus。Mate7自不必多說，萬人空巷，一機難求。榮耀6率先推出平行雙鏡頭，大光圈模式，也是華為手機史上的一顆璀璨明珠。這幾款手機在通話質量，網絡制式，頻段支持，毫無疑問也是遙遙領先的。

　　升級8核，安卓首發(fā)按壓式指紋使Mate 7站上高端

　　如果說哪款手機讓華為站上了高端，那非華為Mate 7莫屬，一經推出就受到市場的熱捧，甚至有多半年時間處于供不應求的狀況。華為Mate 7為什么會大受歡迎呢?最被人津津樂道的就是通信能力極佳、超長的續(xù)航和良好的指紋體驗。

　　華為Mate 7搭載的是麒麟925 芯片，先于高通業(yè)界首發(fā)Cat6，這是華為通信實力的展示，也因為華為在通信上的多年累積，華為手機一直以信號好著稱。華為Mate 7的超長續(xù)航深得也商務人士厚愛，長續(xù)航有很大一部分功勞要歸功于大容量的電池，另外就是值得注意的就是Mate 7搭載的麒麟925 從上一代的4核變成了8核(4×Cortex-A15 1.8GHz + 4 × Cortex-A7 1.3GHz的組合)，采用了big.LITTLE架構。big.LITTLE是ARM為平衡性能和功耗的問題所提出的解決方案，在低負載的時候關閉大核使用小核降低功耗從而提高續(xù)航，畢竟日常使用中多數情況下手機是低負載運行，在更低負載的時候只有i3協(xié)處理器運行。大電池加上麒麟925的big.LITTLE架構再加上系統(tǒng)的優(yōu)化，Mate 7的續(xù)航表現非常優(yōu)異。

　　2013年9月iPhone 5S發(fā)布，因為集成了使用體驗很好的按壓式指紋，iPhone 5S成為當年最具創(chuàng)新性的產品。安卓陣營也迅速跟進，各廠家也紛紛推出使用搭載指紋識別的手機，不過體驗并不好，比如三星的滑動式解鎖識別率較低而且不夠便捷，HTC的指紋識別甚至爆出安全性問題。Mate 7搭載的按壓式指紋識別有著更好的體驗，而且因為華為設計處理器的緣故更加的安全。Mate 7的指紋存儲與iPhone一樣都是基于ARM的TrustZone，是芯片級的安全機制，安全是最重要的這點無人可以否認。但是指紋的安全并不是誰都能做好，之前跟風iPhone，HTC推出指紋識別手機HTC One Max，該手機將用戶的指紋數據存儲為圖片格式文件，因為沒加密且不是芯片級的安全方存儲，爆出了指紋安全問題。不僅僅是安全，華為Mate 7的指紋解鎖速度比iPhone5S還要快，華為手機產品線副總裁、華為Mate 7產品總監(jiān)李小龍表示“麒麟925芯片，它里面有一個安全區(qū)，安全區(qū)的處理能力比外面的大處理器是要弱很多的，它的運算效率是不如外面的，為了提高運算效率，經過反復優(yōu)化解鎖的時間才小于1秒” 。

　　Mate 7很成功，非常的成功，使得華為手機站穩(wěn)了3000元的價位，進入高端手機的行列，這背后的首要功臣非麒麟925莫屬。big.LITTLE的大小核架構和i3協(xié)處理器的加入使得Mate 7在性能和功耗上取得了很好的平衡，提升了續(xù)航，芯片級的保護措施和算法優(yōu)化又使得Mate 7的指紋體驗遠遠好于競爭對手。

　　拍照越來越重要，P9銷量超1200萬

　　如果留心觀察會發(fā)現現在幾乎沒有人再使用卡片機拍照了，因為手機拍照替代了卡片機，拍照成為手機越來越重要的功能。在2016年華為攜手徠卡一起推出P9雙攝像頭手機，德味一時之間成了流行語。P10發(fā)布會后余承東透露P9系列銷量超1200萬，實際的銷售數字證明P9絕對是成功的。想做好拍照其實并不容易，搭載徠卡雙攝像頭是一大賣點，但并不是說搭載了徠卡雙攝像頭就一定會拍照好，這還需要 ISP(Image Signal Processing 圖像信號處理)的處理。

　　手機拍照的過程大致是:光線穿過鏡頭到傳感器將光信號轉化為電信號，傳感器轉化后的電信號經過ISP處理并存儲為數字照片。也就是說，我們品評照片時常說的圖片的銳化、降噪、優(yōu)化色彩等都是在ISP中處理完成的，除此之外，如今的ISP還肩負著實現相位、激光、反差等混合對焦運算以及提供對于雙攝像頭支持等的重任，對于拍照影響重大。

　　從用在Mate 8之上的麒麟950開始，華為處理器開始采用自研的ISP模塊，并集成在SoC中。自研的ISP模塊使得華為可以從底層來優(yōu)化照片的處理，呈現出漂亮的樣張，事實也證明從P9開始華為已經躋身全球手機拍照的第一陣營，根據專業(yè)相機評測網站DXOMARK公布的最新的數據顯示華為P10的拍照成績87分，超過86分的iPhone7，這優(yōu)異成績的背后，華為自研ISP居功至偉。

　　踩對節(jié)點，采用16nm制程取得先發(fā)優(yōu)勢

　　3月23日，高通835實現了亞洲首秀，可是使用驍龍835處理器的手機依然沒有面世，只有個別廠商的PPT發(fā)布，究其原因是因為10nm的量產問題導致了出貨延遲。而此時，華為已經陸續(xù)發(fā)布了Mate 9 /9 Pro、榮耀V9、P 10/10 Plus，因為華為沒有冒險采用還不成熟的10nm而是選擇了成熟的16nm制程。高通和華為都是Fabless廠家，主要負責芯片的設計(也有部分自己的IP核)，而生產制造是交給TSMC、三星這樣的Fab廠，選擇合適的制程工藝是很重要的一步。

　　2014年高通選擇了20nm的制程來制造驍龍810，結果Cortex-A57的功耗成了問題，導致使用驍龍810的手機都出現發(fā)熱過大的問題。高通驍龍810的過熱問題很大一部分原因是由于采用的工藝制程不夠先進造成的，選擇合適的制程是芯片設計非常重要的一個環(huán)節(jié)。華為在2015年先于所有廠商與臺積電進行合作，推出首款基于16nm FinFET工藝、可全功能運行的32核4位Cortex-A57架構網絡處理器---麒麟950處理器，這也是業(yè)界第一款采用16nm FinFET工藝的移動處理器。當然三星的14nm FinFET也很優(yōu)秀，不過從后來同時采用這兩個工藝的蘋果A9的表現來看，臺積電的16nm FinFET似乎更好一些。

　　對手機而言，先于競爭對手推出產品就容易獲得更好的銷量，尤其是在當下競爭白熱化的手機市場中。在麒麟960的IP核選擇與制程選擇上，華為選擇了ARM最新的優(yōu)化過功耗的Coretex-A73微架構與TSMC的16nmFinFET Plus制程，即能保證處理器的性能與功耗又不擔心量產問題。于是麒麟960就先于驍龍835誕生了，事實證明這次的選擇是成功的，麒麟960有多成功?被美國科技媒體Android Authority評選為“2016最佳安卓手機處理器”已經足以說明。

　　結語

　　從2012年推出K3V2并用在自家旗艦機上到麒麟960的大獲成功，華為用了5年的時間，短短5年時間華為完成了蛻變，也是這5年的時間華為從主打運營商渠道的低端機搖身一變成為國內手機市場當之無愧的大哥。從麒麟910開始，華為就把麒麟芯片用在了自己的旗艦機上，開始不被人看好，隨著技術的進步和更迭，到了Mate 9/Mate9 Pro、P10/P10 Plus麒麟960已經成為了手機暢銷的助力。不管是華為推出四核處理器還是八核處理器，是采用16nm制程還是自研ISP，也不管是華為手機主打拍照還是安全和續(xù)航，麒麟處理器和華為手機每一步都踩對了節(jié)點和抓住了用戶的痛點，最終在短短5年時間內雙雙獲得成功。