指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有多少亮点?

Duke ? 2019-09-07 10:38 ? 次阅读

麒麟990 5G,是首款旗舰5G SoC芯片,将2G/3G/4G和5G集成于一颗芯片之内,更小面积,更低功耗,带来更高效的5G生活。那么究竟有哪些亮点,编者梳理了一些,当然还有更多,如:

亮点一:采用双模,多频享受5G轻松无阻,麒麟990 5G支持SA/NSA两种组网模式,TDD/FDD全频段,适用于多种5G网络不再让外界网络环境;

亮点二:“双NPU大核+NPU微核”华为自研达芬奇架构,为麒麟990 5G提供更强劲的算力,全面增强AI算力和学习能力;

亮点三:采用ISP图像处理,麒麟990 5G可实现多人物视频替换背景,甚至可以选择画面中需要保留的人物;

亮点四:全新Face AR。能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获并分析心率、呼吸率等健康数据;

亮点五:采用业界领先的7nm+EUV晶体管制造工艺,让晶体管密度提升18%,能效提升10%,双大核NPU加持,最高达24倍能效,AI运算更省电;

亮点六:CPUGPU又升级了,麒麟990 5G,2个大核+2个中核+4个小核,三档能效架构,让手机更快更流畅,更搭载16核Mali-G76 GPU,实现业界领先的性能与能效;

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就在9月6日德国柏林,华为消费者业务CEO余承东在2019德国柏林消费电子展(IFA)上发表“Rethink Evolution”主题演讲,面向全球推出华为最新一代旗舰芯片麒麟990系列,包括麒麟990和麒麟990 5G两款芯片,下面做详细介绍:

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

进入5G商用元年,终端和网络加速成熟,手机用户对5G的需求逐步增长。与此同时,5G直播、5G云游戏等应用开始出现,这些大流量业务都对移动联接的速度和质量提出更高要求,用户也希望体验更快、更高清的5G体验。作为5G的领航者,华为率先推出全球首款旗舰5G SoC芯片麒麟990 5G,为广大消费者带来业界领先的5G体验。

1)业界首个5G SoC,挑战芯片设计极限

不同于业界采用的4G SoC+5G Modem模式,麒麟990 5G采用业界最先进的7nm+ EUV工艺制程,首次将5G Modem集成到SoC上,板级面积相比业界其他方案小36%,在一颗指甲大小的芯片上集成了103亿晶体管,是目前晶体管数最多、功能最完整、复杂度最高的5G SoC。

麒麟芯片早在2014年就开始EUV技术的储备,联合产业界合作伙伴共同研发并促进EUV技术成熟。为了让最新的EUV工艺能够带给消费者稳定可靠的高品质体验,麒麟990 5G在实现高性能和高能效的基础上,进行了大量关键技术验证,为手机用户提供最可靠的技术保障。

2)业界领先5G速率和能效,提供5G极速体验

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。

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?;谠?G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。

3)业界首个5G全网通SoC,持续引领5G行业发展方向

除了提供增强的个人移动体验之外,5G还肩负着改变社会的重要使命,驱动移动通信与各行各业相结合,构建万物互联的智能世界。5G时代,组网方式有SA(独立组网)和NSA(非独立组网)两种选择,但NSA只实现了超高带宽,只有SA才能更好地实现低时延和海量连接。而低时延和海量连接,正是整个行业实现数字化、智能化的必然需求。近日,工信部也表示自2020年1月1日起,申请入网的5G终端需要同时支持独立组网和非独立组网(SA和NSA)。综合来看,NSA是5G初期的过渡方案,成熟的5G解决方案必须具备同时支持SA和NSA的能力。

华为从2009年起开始致力于5G的研究和开发,经过多年努力,已经具备从5G核心网到基站,到5G手机、5G CPE和5G Modem都同时支持SA和NSA的端到端解决方案。此次发布的麒麟990 5G也是业界首个全网通5G SoC,率先同步支持SA/NSA 5G双模组网,全面推进5G产业发展,引领5G技术方向;率先支持TDD/FDD全频段,适用于所有5G网络频段需求,助力运营商更快部署5G网络,尽早为消费者带来更成熟的5G体验。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

华为Fellow艾伟演讲

创新设计NPU双大核+NPU微核架构,5G时代打造AI算力强者

在端侧AI的发展历程中,麒麟芯片始终引领着产业方向。2017年,麒麟970在业内首次采用独立NPU神经网络处理单元,开创端侧人工智能的行业先河。2018年,麒麟980搭载双核NPU实现领先的AI算力,带来AI人像留色、卡路里识别等一系列创新AI体验。2019年,全新高端系列麒麟810更是首次采用华为自研达芬奇架构NPU,打破端侧AI性能纪录。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

在AI+5G的全新赛道,麒麟990 5G将再度引领AI潮流。麒麟990 5G是首款采用华为自研达芬奇架构NPU的旗舰级芯片,创新设计NPU双大核+NPU微核计算架构,NPU大核展现卓越性能与能效,微核NPU实现超低功耗。达芬奇架构是华为在2018年推出的全新自研AI计算架构,基于其灵活可裁剪的特性,华为面向全场景推出昇腾(Ascend)系列芯片,可用于小到几十毫瓦,大到几百瓦的训练场景,横跨全场景提供最优算力,而此次麒麟990 5G搭载的正是面向智能手机场景的Ascend Lite和Ascend Tiny。

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。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。

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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

顶级性能和能效打造业界标杆,助力5G时代体验加速

5G时代到来,用户除了追求更快的移动通信体验,还对手机的日常体验及运行速度提出更高要求。麒麟990 5G在性能和能效方面实现跨越式升级,结合7nm+ EUV工艺带来的能效提升,实现5G时代更快更流畅的使用体验。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

CPU方面,麒麟990 5G采用2个大核(基于Cortex-A76开发)+2个中核(基于Cortex-A76开发)+4个小核(Cortex-A55)的三档能效架构,最高主频可达2.86GHz,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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

GPU方面,麒麟芯片始终追求更好的用户体验。针对GPU在运行重载游戏、播放高清视频等高负载场景下容易出现的发热、掉帧、卡顿等问题,麒麟990 5G搭载16核Mali-G76 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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

针对游戏场景,麒麟990 5G推出Kirin Gaming+ 2.0,基于性能、能效强大的CPU、GPU与DDR芯片,Kirin Gaming+ 2.0推出高性能、高能效、高画质游戏解决方案,实现业界顶级游戏体验。Kirin Gaming+ 2.0的核心技术是全新升级的AI调频调度技术,在CPU、DDR系统调频调度中全新引入GPU融合调度,并加入游戏关联线程优化技术,动态感知性能瓶颈。不仅如此,Kirin Gaming+通过对100万帧以上的游戏画面大数据进行学习,建立了精准的Kirin Gaming+游戏性能功耗模型,将性能功耗调度细化到游戏每一帧画面中,游戏帧率稳定60帧,每帧负载调频准确性提升30%。同时,麒麟990 5G支持HDR 10特效,游戏画质更高清,游戏体验更加真实沉浸。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

全新升级ISP 5.0,用“芯”记录美好生活

如今,视频已经成为一种全新的生活记录方式,随手拍摄并剪辑短视频、Vlog分享自己的生活是每个社交达人的必备技能,用户也越来越关心手机视频的拍摄效果,追求和手机修图一样简单又智能的视频处理能力。麒麟990 5G采用全新ISP 5.0,吞吐率提升15%,能效提升15%,全面优化视频处理能力。

在夜晚、光线较弱的暗光环境下,视频拍摄出现的噪点非常影响成像质量。从噪声类型来说,视频拍摄中出现的主要是时域噪声和空域噪声。其中,时域噪声是前后帧画面播放随时间变化产生的噪声,空域降噪是每一帧视频画面原本存在的固有噪声。业界在视频降噪方面大多采用单一的时域降噪,主要消除时间维度带来的噪声。此次,麒麟990 5G全球首发双域联合视频降噪技术,针对视频中的高频、中频、低频噪声混合的场景,增加频域降噪过程,重点针对噪声进行精准分离处理,视频降噪能力提升20%,暗光环境下拍摄的视频更加清晰。首次在手机芯片上实现基于AI分割的实时视频后处理渲染技术,对每一帧视频画面色彩精心调色,让手机视频也能拥有电影调色质感。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

同时,手机在暗光场景下的拍照能力也始终是用户关注的焦点。麒麟990 5G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,首次将单反级的图像处理能力应用在手机上,照片降噪能力提升30%,暗光场景噪点更少,让手机大片越夜越美丽。

基于ISP的能力升级,麒麟990 5G支持全新炫酷Face AR。通过从摄像头捕获的人脸图像数据和基于NPU运行的神经网络算法,Face AR能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获,并且可以进一步分析出人脸信息背后的诸如心率、呼吸率等健康数据,提供围绕人脸的丰富的AR增强现实体验,探索AR应用的更多可能。

HiAI 2.0持续赋能AI应用开发,探索AI+5G无限可能

随着AI+5G时代的到来,轻量化、免安装、跨平台和更多的交互体验将成为未来应用的发展趋势,这也要求手机芯片具备5G芯端云一体化的AI能力,以及大数据、平台化等更多创新技术集群?;诨瞥龅娜麓锓移婕芄筃PU和HiAI Foundation芯片能力开放,麒麟平台将持续为开发者提供更强大的端侧算力,充分激发端侧AI的运算潜能。此次,麒麟990 5G也将为HiAI 2.0开放平台注入新的能量,助力开放能力进一步升级——支持300+算子,业界最多;提供完备的IDE工具,Android Studio插件,支持代码自动生成,提高开发效率;提供达芬奇架构IR开放,支持业界主流框架对接,实现更加完备的兼容性,让算法开发者保持原有的开发习惯,在HiAI平台上自动获取加速能力,为开发者提供更强大的工具链,探索AI+5G应用的无限可能。

作为5G和AI时代的引领者,华为将充分发挥麒麟平台的创新技术优势,面向开发者全面开放芯片能力,让更多开发者加入到全场景、智慧化的新应用的开发队列中来,共同促进应用产业的繁荣发展。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

此外,与麒麟990 5G一起亮相的麒麟990,同样在性能、能效、AI及拍照方面实现重磅升级,为现阶段更广泛的4G手机用户提供更卓越的使用体验。

小结:麒麟990 5G是首款采用达芬奇架构NPU的旗舰级SoC,创新设计NPU大核+NPU微核架构,NPU大核针对大算力场景实现卓越性能与能效,业界首发NPU微核赋能超低功耗应用,充分发挥全新NPU架构的智慧算力。

CPU方面,麒麟990采用2个大核+2个中核+4个小核的三档能效架构,最高主频可达2.86GHz。GPU搭载16核Mali-G76,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。

拍照方面,麒麟990 5G采用全新ISP 5.0,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;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。

HiAI开放架构2.0再度升级,框架和算子兼容性达到业界最高水平,算子数高达300+,支持业界所有主流框架模型对接,为开发者提供更强大完备的工具链,赋能AI应用开发。

注:

l 麒麟990 5G&麒麟990的规格不等同于所搭载的手机的规格。

l 所有数据和测试结果均来自内部实验室测试。最终结果可能会因环境不同而不同。

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2019世界互联网大会在浙江乌镇召开,1500多位来自世界各地不同组织及行业的代表出席大会。
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 15:05 ? 197次 阅读
倪光南谈国产操作系统:通过法规去防止发达国家的垄断

中国电信柯瑞:坚持SA独立组网方向,积极推进5G网络的共建共享

10月20日消息,第六届世界互联网大会今日开幕。中国电信集团有限公司董事长、党组书记柯瑞文在企业家高....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:47 ? 97次 阅读
中国电信柯瑞:坚持SA独立组网方向,积极推进5G网络的共建共享

雷军:5G正在成为数字经济发展的加速器,小米的态度是乐观且激进

10月20日消息,第六届世界互联网大会今日开幕。小米集团创始人、董事长和CEO雷军在演讲环节指出,小....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:44 ? 139次 阅读
雷军:5G正在成为数字经济发展的加速器,小米的态度是乐观且激进

雷军:5G手机直观变化是带宽提高了十倍,比WiFi体验还快

随着5G商用发牌,我国已正式进入5G商用元年,“4G改变生活,5G改变世界”。5G不仅会带来网速的提....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:35 ? 124次 阅读
雷军:5G手机直观变化是带宽提高了十倍,比WiFi体验还快

工程院院士倪光南:新一代技术能提高人民经济和生活到一个新的阶段

10月20日消息,第六届世界互联网大会在乌镇开幕。在中外部长高峰论坛上,中国工程院院士倪光南发表演讲....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:32 ? 217次 阅读
工程院院士倪光南:新一代技术能提高人民经济和生活到一个新的阶段

中国移动杨杰:构建智慧社会要推动新一代信息通讯技术融入民生

10月20日消息,第六届世界互联网大会在乌镇开幕。在中外部长高峰论坛上,中国移动董事长杨杰发表演讲称....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:28 ? 143次 阅读
中国移动杨杰:构建智慧社会要推动新一代信息通讯技术融入民生

5G技术在科技创新的趋势发展下,正在推动行业变革

2019年被认为是5G“商用元年”,6月,工信部为三大移动通信运营商正式发放5G商用牌照。接着,中国....
的头像 牵手一起梦 发表于 10-21 14:23 ? 199次 阅读
5G技术在科技创新的趋势发展下,正在推动行业变革

华为手环4正式开启预订采用了2.5D弧面工艺拥有三种配色

华为手环4搭载了一块0.96英寸臻彩全触控彩屏,2.5D弧面工艺,塑造出了浑然一体的雅致外观;曜石黑....
发表于 10-21 14:20 ? 253次 阅读
华为手环4正式开启预订采用了2.5D弧面工艺拥有三种配色

什么是J-Link探针?

UltraSoC日前宣布:公司已与SEGGER达成合作伙伴关系,以在UltraSoC集成化的系统级芯片(SoC)监测和分析环境中为J...
发表于 10-21 08:00 ? 18次 阅读
什么是J-Link探针?

如何将8051微控制器引入FPGA?

一直以来,设计人员为迅速发展的市场如消费电子和汽车等开发产品时,都面对严峻的上市时间压力。但是现在,这些严格的时间要求已...
发表于 10-21 06:43 ? 10次 阅读
如何将8051微控制器引入FPGA?

无法将时钟直接连接到ADC该怎么办?

我想用时钟触发ADC采样@千赫兹。然而,我得到了(对我来说)奇怪的错误: 引脚指南不可用:连接到“\ AcdSalaSeq:CysP...
发表于 10-18 09:37 ? 78次 阅读
无法将时钟直接连接到ADC该怎么办?

PCB布局和走线的调整

在pcb的设计过程中,元器件的布局和走线的调整是非常重要的一个步骤。恰当的布局可以简化布线的难度,更重要的是可以提高PCB的...
发表于 10-17 04:37 ? 37次 阅读
PCB布局和走线的调整

如何建立Cortex—M3 DesignStart原型?

ARM最近刚刚宣布了对DesignStart项目的升级,加入了ARM Cortex-M3处理器。现在,可以通过DesignStart Eval即时、免...
发表于 10-15 06:49 ? 34次 阅读
如何建立Cortex—M3 DesignStart原型?

大功率SOC??楹糜玫挠心男?/a>

发表于 10-12 14:27 ? 158次 阅读
大功率SOC??楹糜玫挠心男? />    </a>
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ARMv8-M平台开发安全软件设计需要注意哪些事项?

ARM? TrustZone?是针对片上系统(SoC)设计的系统级安全技术,它基于硬件,内置于CPU和系统内核,为半导体芯片设计师...
发表于 10-11 07:37 ? 41次 阅读
ARMv8-M平台开发安全软件设计需要注意哪些事项?

“华为技术与产品入门”系列通信技术丛书汇总,全10本

本资料为“华为技术与产品入门”系列丛书,共10本,深入浅出地介绍了华为产品的原理、结构、特点和业务等,尝试用通俗易懂的语言...
发表于 10-10 17:45 ? 761次 阅读
“华为技术与产品入门”系列通信技术丛书汇总,全10本

SoC FPGA的自适应性能有多强?

  开发工具的目的不仅仅是用于调试复杂问题,而且还要提高开发效率。有时候,比起有效电源特性,这一目标的达成更取决于标准产...
发表于 10-10 06:33 ? 75次 阅读
SoC FPGA的自适应性能有多强?

工程师故事:华为麒麟发展史

雪山上的夏尔巴 ——麒麟变革故事 在近年历次华为旗舰手机的消费者调查中,作为支撑华为手机商业成功的重要力量,麒麟芯片越...
发表于 10-09 10:46 ? 303次 阅读
工程师故事:华为麒麟发展史
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