麒麟950為何能拿下世界第一

　　11月5日，華為在秋季媒體溝通會上發(fā)布了備受矚目的麒麟950。海思麒麟處理器之前最大的問題是高性能方面比不了高通、三星，不過今天發(fā)布的麒麟950有望改變海思在高端處理器上的不利局面，它拿下了首款16nm FinFET Plus、A72核心及T880 GPU三個第一，全新設(shè)計(jì)的拍照ISP性能也非常強(qiáng)勁，盲測表現(xiàn)優(yōu)于蘋果的iPhone 6s。

　　從K3時代的一敗涂地，到K3V2時代的“祖?zhèn)鱏OC”，再到麒麟910、920、930時代的能用、好用，逐漸被消費(fèi)者認(rèn)可，麒麟芯歷經(jīng)坎坷，百折不饒，終于破繭化蝶——麒麟950綜合性能已然跨入頂級手機(jī)芯片行列，足以和高通驍龍820，聯(lián)發(fā)科MT6797等SOC相匹敵，并將一眾國產(chǎn)ARM技術(shù)路線的IC設(shè)計(jì)公司甩在身后，難以望其項(xiàng)背。從5年前連山寨機(jī)都不屑于使用的K3，到今天的麒麟950一枝獨(dú)秀，這其中有何奧妙?

　　AA體系庇護(hù)麒麟成長

　　5年前，初出茅廬的K3因?yàn)槌善凡粔虺墒煲约盃I銷、鋪貨策略失誤導(dǎo)致最終連在山寨機(jī)市場都無法立足，但第一次大膽嘗試給海思公司積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。兩年后的K3V2則是全球首個發(fā)布的集成了4核ARM cortex A9的手機(jī)芯片方案，雖然存在兼容性差、功耗大等問題，但之后的麒麟910，用Mali450MP4替換掉GC4000，并使用28nm HPM制程工藝后一舉脫胎換骨，成為海思麒麟第一款能用的SOC，榮耀3C LTE版、P7、Mate2、榮耀X1等機(jī)型在搭載麒麟910后，其性能和功耗的完美平衡倍受好評，并逐步被市場接受。

　　2014年5月發(fā)布的麒麟920堪稱驚艷，麒麟920采用大小核架構(gòu)，集成了4核ARM cortex A7和四核ARM cortex A15，在GPU方面選擇了 Mali T628MP4?？陀^的說，麒麟920在性能方面相對于麒麟910是一個質(zhì)的飛躍。良好的功耗控制和多核調(diào)度使麒麟920在保障性能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用的同時，功耗控制的非常好，相對于處于同一檔次，并存在漏電瑕疵的聯(lián)發(fā)科MT6595，麒麟920在多核調(diào)度、性能和功耗的平衡方面做的更好。搭載麒麟920系列SOC的榮耀6、榮耀6plus、Mate7等機(jī)型無一例外獲得成功，其中Mate7還成為國家領(lǐng)導(dǎo)人用于贈送外賓的禮品。

　　去年，習(xí)大大將紅遍全球的華為Mate7納為國禮贈送給太平洋地區(qū)國家領(lǐng)導(dǎo)人，包括：巴布亞新幾內(nèi)亞總理奧尼爾、斐濟(jì)總理姆拜尼馬拉馬、湯加首相圖伊瓦卡諾、紐埃總理塔拉吉、密克羅尼西亞總統(tǒng)莫里等。上圖為斐濟(jì)當(dāng)?shù)刈畲髨蠹?Feiji Times刊發(fā)報道。

　　今年的麒麟930集成了8核ARM cortex A53，在GPU方面和麒麟920一樣選擇了 Mali T628MP4，在性能方面相對于麒麟920提升有限，但其基帶使用了華為自主研發(fā)的4G MSA技術(shù)，在信號的穩(wěn)定性和通話質(zhì)量方面有一定提升。

　　最新發(fā)布的麒麟950集成了4核ARM cortex A53和4核ARM cortex A72，官方宣稱，A72比A57性能提升11%的同時，功耗降低20%。在GPU方面使用了MaliT880，據(jù)稱比上代GPU圖形生成能力提升100%，GFLOPS提升100%。在制程工藝方面率先采用業(yè)界領(lǐng)先的TSMC 16nm FF+工藝，是首個商用16nm FF+工藝的SoC芯片，相比28nm HPM，性能提升40%，同時節(jié)省了60%的功耗。智能感知處理器也是一大亮點(diǎn)，其芯片級智能定位可實(shí)現(xiàn)GPS、基站、WiFi、Sensor混合定位，在室內(nèi)、高架橋、高樓林立等場景提供精準(zhǔn)定位。另外，麒麟950還采用全新LPDDR4、新系統(tǒng)總線等，硬件性能更加強(qiáng)勁。

　　按照以往麒麟在性能和功耗的平衡方面的優(yōu)越表現(xiàn)，我們有理由相信麒麟950是一款兼具較低功耗和較好性能的SOC，麒麟950完全能續(xù)寫自麒麟920以來開創(chuàng)的輝煌歷史。

　　從上述歷程中可以看出，海思麒麟均采用ARM的IP核，在GPU方面除了早期的K3V2用過圖芯科技的GC4000，在麒麟910以后都是倚重ARM的Mali。在手機(jī)芯片三大件：CPU、GPU、基帶中，除了用于通信的霸龍基帶是自主研發(fā)外，其余部分都非常倚重ARM。

　　在軟件上，華為手機(jī)除早年做過Windows Phone外，基本上搭載安卓系統(tǒng)，谷歌的安卓系統(tǒng)及其軟件生態(tài)為麒麟的市場化運(yùn)營鋪平了道路。

　　實(shí)事求是的說，如果沒有ARM，麒麟950將成為無源之水，無本之木。ARM和谷歌構(gòu)建的AA體系是麒麟芯成功的基礎(chǔ)。

　　什么是AA體系

　　AA體系是指ARM+安卓體系。谷歌公司負(fù)責(zé)安卓系統(tǒng)的維護(hù)和更新以及軟件生態(tài)的搭建;ARM公司掌握ARM指令集的擴(kuò)展更新、微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編譯器的開發(fā)，對依附于AA體系的IC設(shè)計(jì)單位和公司出售指令集授權(quán)和微結(jié)構(gòu)授權(quán)。

　　ARM公司并不直接出售CPU或SOC，只向下游廠商出售指令授權(quán)和IP核授權(quán)，使很多原本不具備技術(shù)體系構(gòu)建能力或微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的IC設(shè)計(jì)公司能夠參與行業(yè)競爭，一方面壯大了ARM陣營;另一方面使購買ARM硬核或軟核授權(quán)的公司能夠到原本憑借自身技術(shù)水平無法涉足的市場中分一杯羹。

　　因此，依附于由谷歌和ARM構(gòu)建的技術(shù)體系，就能購買現(xiàn)成的CPU核(ARM)，購買GPU核(Mali)以及各種接口IP核(Synopsys)，通過一定的流程，集成出SOC，并能運(yùn)行安卓系統(tǒng)，兼容其軟件生態(tài)。大幅降低了ARM陣營IC設(shè)計(jì)公司研發(fā)的技術(shù)門檻、時間成本和資金成本。

　　最重要的是，AA體系與Wintel體系是目前唯二的兩大體系，選擇ARM技術(shù)體系后，市場化運(yùn)營將會是一片坦途。

　　誠然，天下沒有免費(fèi)的午餐。一旦選擇依附于AA體系，也就意味著在產(chǎn)品性能、功耗、安全性、利潤等方面只能倚重于ARM和谷歌，而且還有產(chǎn)品高度同質(zhì)化、生存壓力較大等風(fēng)險。

　　在沒有中國自己的技術(shù)體系可以依托或沒有資本和技術(shù)自建技術(shù)體系的情況下，依附于國外體系，是國內(nèi)IC設(shè)計(jì)公司向市場化運(yùn)營妥協(xié)的無奈選擇。

　　作為商業(yè)公司，能賺錢的技術(shù)路線就是好的技術(shù)路線，只要不被用于國防軍工和信息安全領(lǐng)域，國人不必對此太過糾結(jié)。

　　其實(shí)，中國大陸選擇ARM技術(shù)路線的IC設(shè)計(jì)公司遠(yuǎn)不止海思一家，同樣能夠獲得AA體系的支持，海思麒麟為何就能脫穎而出，拉開和展訊、聯(lián)芯、炬力、全志、瑞芯微、新岸線等IC設(shè)計(jì)公司的差距呢?

　　垂直整合助力麒麟騰飛

　　由于ARM技術(shù)路線大幅降低了技術(shù)門檻和研發(fā)的資金和時間成本，導(dǎo)致ARM陣營參與者眾多，加上大家都是購買ARM的CPU核與GPU核，造成產(chǎn)品高度同質(zhì)化，市場競爭異常激烈——在價格上，ARM陣營芯片已經(jīng)陷入沒有最低，只有更低的價格血拼：以國際巨頭高通為例，它的中低端7模SOC已經(jīng)賣到15美元一片;紫光控股的展訊更是以每片芯片6美元的價格侵蝕3G手機(jī)芯片市場，將以低價著稱的聯(lián)發(fā)科打的丟盔棄甲、潰不成軍，市場份額的流失導(dǎo)致聯(lián)發(fā)科股價慘遭腰斬，損失高達(dá)2000多億新臺幣。

　　在如此血腥的市場中拼殺，國內(nèi)外ARM陣營IC設(shè)計(jì)公司為了獲得一個穩(wěn)定的芯片搭載平臺，可謂是“八仙過海，各顯神通”——高通采用“買基帶，交高通稅，送SOC+通信專利保護(hù)傘”模式占市場;聯(lián)發(fā)科用“低價+交鑰匙”模式搶搭載平臺;聯(lián)芯為了維持一個穩(wěn)定的客戶把自己重金研發(fā)的4G手機(jī)芯片LC1860以近乎成本價的超低價格出售給小米......

　　在殘酷的競爭中，海思麒麟?yún)s能以自產(chǎn)自銷的方式回避市場競爭，獲得一個安全的避風(fēng)港。相對于國內(nèi)ARM陣營IC設(shè)計(jì)公司往往因ARM授權(quán)費(fèi)抽血與價格戰(zhàn)導(dǎo)致利潤較低，進(jìn)而影響后續(xù)研發(fā)的情況下，華為可以通過內(nèi)部定價給麒麟留出較多的利潤空間，使得在支付ARM專利費(fèi)后，仍有充足資金研發(fā)新產(chǎn)品。

　　更難能可貴的是，華為還曾犧牲華為終端公司的利益為麒麟芯提供庇護(hù)——麒麟910的前身K3V2集成了四核ARM cortex A9和GC4000，但因采用了40nm制程工藝，導(dǎo)致功耗較大。為了控制功耗不得不將原本頻率應(yīng)該在600MHz的GC4000降低到480Mhz，在一些應(yīng)用中，GPU的頻率甚至被鎖定到240MHz。這直接導(dǎo)致了K3V2在用戶體驗(yàn)差強(qiáng)人意——不僅游戲存在卡頓和兼容性問題，連日常劃屏有時候都存在流暢度不足的現(xiàn)象，發(fā)熱大、體驗(yàn)差、小毛病多成為K3V2的代名詞。華為為了扶持麒麟芯片，壓制了華為終端公司反對的聲音，在2年時間里堅(jiān)持在自己的中高端手機(jī)上使用K3V2。從2012年至2014年，P2、P6、D2、Mate1、榮耀2、榮耀3等機(jī)型相繼入坑，在扶持麒麟芯的同時，使華為終端的中高端手機(jī)在芯片上落后于競爭對手，并對華為中高端手機(jī)的性能、口碑和銷量方面造成了負(fù)面影響。

　　相對于龍芯、申威、飛騰等老牌IC設(shè)計(jì)單位只有研發(fā)人員300—400人，海思在華為不計(jì)成本的輸血下，成長為一家擁有8000名員工的公司。在人才和資金上，華為對麒麟芯片的扶持也是不遺余力。在人才方面，一方面厚待科研人員——剛畢業(yè)的研究生年薪不低于16萬，5年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的員工年薪不低于28萬，部分技術(shù)骨干加上年底分紅年收入不低于40萬;另一方面舍得重金挖人，全球招賢——在歐美、北京設(shè)立研究所，從國外和體制內(nèi)老牌IC設(shè)計(jì)單位挖人。在科研經(jīng)費(fèi)方面也是毫不吝嗇——海思920的研發(fā)經(jīng)費(fèi)就高達(dá)2億美元，是國家15年里對龍芯資金投入總額的1.7倍。

　　因此，海思麒麟之所以能在國產(chǎn)ARM陣營IC設(shè)計(jì)公司中脫穎而出，得益于華為對海思不計(jì)成本的投入，得益于在公司內(nèi)部實(shí)行具有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)特色的方式統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，采取垂直整合模式對海思麒麟給予人力、財(cái)力、技術(shù)、渠道、平臺、營銷等方面的全方位支持。如果完全按照市場經(jīng)濟(jì)規(guī)則運(yùn)作，海思手機(jī)芯片部門在經(jīng)歷K3和K3V2兩次慘敗后連年虧損，早就溺亡于市場競爭的激流之中了。