從麒麟910到麒麟980，細數(shù)海思芯片的自研苦旅

　　麒麟的成功離不開背靠華為一定的幸運成分，但更重要的是，在切實困難面前不斷開拓思路、創(chuàng)新進取，才完成了在殘酷的市場競爭和慘烈的國際事件下“逆天改命”的壯舉。

　　想必您已經(jīng)被這只驚天神獸刷屏了。幾場發(fā)布會下來，麒麟980的卓越性能逐漸向外界揭曉披露：無論從性能表現(xiàn)還是創(chuàng)新之處，都得到了業(yè)內(nèi)的超高評價。那么，如此常言說，本文從麒麟980逆向追溯，看看其成功背后都經(jīng)歷了哪些困阻，麒麟團隊又是如何克服重重困難，實現(xiàn)從優(yōu)秀到卓越的跨越的。

　　先來總結下麒麟980的超高性能和創(chuàng)新：它是華為海思首個7nm制程手機芯片、首款Cortex-A76 Based CPU、首款雙核NPU、首款Mali-G76 GPU、首款1.4Gbps Cat.21Modem、首款支持2133MHz LPDDR4X的芯片。根據(jù)DeepTech對“麒麟大匠華為Fellow(公司院士)艾偉”的采訪和分析資料顯示：

　　麒麟980性能最大的變革在于 AI 部分，使用了雙核心 NPU 配置，達成更高效的 AI 處理能力。

　　在 GPU 方面，麒麟 980 也使用了等效于 20 個Mali-G72 的 10 核心 Mali-G76 來達到遠超過前代平臺的性能水平。

　　另外，Wi-Fi 連接能力的強化也是這次麒麟 980 芯片的重點，這部分不只用上了華為自有芯片，艾偉表示，華為的芯片更是業(yè)界首次在手機上支持 160MHz 超寬帶譜，旨在通過麒麟 980 的推出與終端的滲透，帶動產(chǎn)業(yè)共同探索160MHz 在手機 Wi-Fi 連接上的潛力。

　　另外，5G 的布局也是華為關心的重點所在，但由于最終標準今年 6 月才剛決定，所以在許多基礎建設方面還有很多工作需要完備。目前以支持 Cat.21 的 4.5G 連接能力凸顯麒麟 980 的超高速傳輸通訊實力。

　　同時艾偉強調(diào)，硬件的改進只是過程，把這些額外增加的效能轉化成對市場的影響力，就必須和開發(fā)者進行緊密的合作。因此，華為同時向終端客戶以及相關應用開發(fā)者提供開放的麒麟980開發(fā)架構平臺。

　　眾多創(chuàng)新、眾多第一，麒麟980的成功并否偶然，而是海思在自研芯片這條道路上經(jīng)歷“9*9=81難”之后的取得的成果。我們不妨來回顧下海思芯片→海思麒麟系列芯片的演進過程。

　　麒麟之前都經(jīng)歷了什么?

　　麒麟系列芯片誕生于華為海思，關于當初為何要走上自研這條苦旅之路，華為教父任正非曾在多年之前有著清楚的研判：

　　(華為芯片)暫時沒有用，也還是要繼續(xù)做下去。一旦公司出現(xiàn)戰(zhàn)略性的漏洞，我們不是幾百億美金的損失，而是幾千億美金的損失。我們公司積累了這么多的財富，這些財富可能就是因為那一個點，讓別人卡住，最后死掉。

　　——任正非

　　那么，華為海思最開始的路走的順利么?答案是顯而易見的，萬事開頭難：

　　比如，最具挑戰(zhàn)性的“產(chǎn)品定義”問題。即海思要打造一款什么定位的芯片，用于哪些場景，主打什么功能。

　　再如，在芯片設計和制造經(jīng)驗匱乏的最初，如何構建一只完整的團隊，才能與華為整體硬件能力、ICT能力相配合。

　　同時，具有狼性精神的華為，要是如何推動初期芯片的落地使用、迭代路徑?

　　針對這一系列問題，華為根據(jù)自身與芯片相關業(yè)務(ICT通信領域的深厚經(jīng)驗、智能終端和硬件業(yè)務)，大膽決定，麒麟系列初期芯片先以滿足自家手機終端使用為主，而且，上來就直接對接兩大旗艦系列機型：主打時尚和性能的P系列和主打商務性能的Mate系列。

　　這個決定一來是為了先做“首批用戶驗證”;二來則是用“狼性”對麒麟芯片團隊倒逼，化壓力為動力。事實證明，海思團隊做到了，只是演進之路崎嶇坎坷。

　　制定了基本方向以后，接下來便是實行問題。這一階段遇到的問題便是與其他芯片公司趨同的問題了：如何實現(xiàn)性能突破，跟得上手機用戶不斷上漲和豐富的需求(如在功耗和性能之間做平衡精進)?如何在制程工藝上不斷革新?如何實現(xiàn)越來越嚴苛的量產(chǎn)目標?

　　關于量產(chǎn)，關于規(guī)劃，華為艾偉表示，帶著一個清晰的愿景和不清晰的路線，它們開始了長達三年的規(guī)劃(這也是芯片設計到量產(chǎn)所需的必要周期)。

　　艾偉曾這樣表達這個規(guī)劃的重要性：“最大的挑戰(zhàn)不是某個技術的問題，而是三年前我們定義的計劃，今天是否能量產(chǎn)?哪怕只有一個技術不成熟，要等到年底量產(chǎn)都是大問題?！?/p>

　　根據(jù)EETOP匯總的華為海思史上主要芯片信號及其性能特點(上圖，可放大)，不難看出，其迭代速度非?？?，而滾動式研發(fā)也早已成為麒麟團隊常態(tài)。(為了不輸給老對手高通驍龍，他們所投入的精力、人力、財力早已不能用密集來形容)

　　三年的周期設計一款芯片，就代表了超密度的工作節(jié)奏。以麒麟980為例，2015年立項，歷經(jīng)了超過36個月的研發(fā)，2016年完成定制特殊基礎單元構建高可靠性IP論證，進入SoC工程化驗證已是2017年，早期芯片驗證、所剩無多的量產(chǎn)周期、非常嚴苛的是錯機會。

　　在經(jīng)過2個大版本的迭代，5000多個工程驗證開發(fā)板，最終麒麟980實現(xiàn)了量產(chǎn)。麒麟980在指甲蓋大小的尺寸上塞進69億個晶體管，實現(xiàn)了性能與能效的提升，相較上一代處理器在表現(xiàn)上提升75%，在能效上提升58%。為了7nm制程的研發(fā)，華為投資遠遠超過了3億美元!

　從獨善其身到兼濟生態(tài)

　　回過頭來看，麒麟的成功離不開背靠華為一定的幸運成分，但更重要的是，在切實困難面前不斷開拓思路、創(chuàng)新進取，才促使麒麟完成從開始被唱衰(那會兒還不叫麒麟)，到后來與高通驍龍系列對標，再到引領國產(chǎn)芯片突破高端芯片難題。

　　幸運的是，華為在戰(zhàn)略上堅決支持走自言芯片這條漫漫苦旅。無論從人才、資金等配套資源的支持，都十分堅決。而個正確的決定在后來的日子里不止一次幫助華為在供應鏈整合、能力拓展等全球ICT巨頭的綜合競爭中脫穎而出，也在某些國際“黑天鵝”事件中免受或少受不必要的傷害。

　　此外，華為有強大的生態(tài)圈，可幫助麒麟芯片(端側能力)完成從產(chǎn)品價值到市場價值的提升。華為自身就是通信巨頭，北向還與各種應用廠商廣結盟、開放打通，方能構建完整的用戶方案。(順便提一句，生態(tài)的價值在物聯(lián)網(wǎng)應用上有更明顯的體現(xiàn)，華為NB-IoT系列芯片已經(jīng)成為華為競逐物聯(lián)網(wǎng)市場的一支重磅力量。)

　　生態(tài)之于芯片(尤其高端手機芯片)的意義，就是價值裂變的關鍵點。還是以最新的麒麟980芯片舉例來說：

　　硬件設計是一部分，而未來，開發(fā)環(huán)境的完備，甚至建立生態(tài)，就是麒麟芯片的下一個目標。

　　——艾偉

　　艾偉表示，即便麒麟 980 在硬件設計和性能改良上已經(jīng)達到前所未有的高度，但總歸來講，芯片本身其實是一種常規(guī)的升級，目的就是要帶給市場新鮮感(包括為華為旗艦系列手機帶來差異化的競爭優(yōu)勢)。但是面對未來整體性的挑戰(zhàn)，華為希望把麒麟芯片打造成業(yè)界一流平臺，讓各類型應用可以在這個平臺上擁有最好的應用體驗和性能表現(xiàn)。

　　例如，面對來自不同廠家、不同操作系統(tǒng)、不同芯片架構的兼容性問題，建立開放的開發(fā)者生態(tài)十分必要。目前華為開發(fā)者社區(qū)所提供的配套環(huán)境條件來看，開發(fā)者想要在現(xiàn)有框架上提升華為平臺硬件功能的優(yōu)化程度，十分便捷。華為通過不斷優(yōu)化開發(fā)環(huán)境和開發(fā)流程，真正將麒麟平臺的強大計算能量開放給有著高性能應用需求的開發(fā)者，賦能更廣泛的應用開發(fā)伙伴。

　　正是因為麒麟980性能的突飛猛進，對優(yōu)質(zhì)的應用開發(fā)者的需求才日益攀升。艾偉講到，麒麟980在AI方面優(yōu)化了功耗、算力的綜合性能。但是目前華為比較強調(diào) AI 能力在照相功能上的應用，以此作為最大亮點。但其實，照相只會用到麒麟 980 芯片中的一小部分能力，而龐大的 AI 算力不應被局限這一項應用中，因此，更多樣化的應用來要靠眾多細分領域的開發(fā)者來挖掘和創(chuàng)新，進一步激發(fā)麒麟 980 芯片更大的潛力。