华为手机芯片麒麟980发布投入逾3亿美元用7纳米工艺


华为手机芯片麒麟980发布投入逾3亿美元用7纳米工艺

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2018麒麟芯片媒体沟通会现场
9月5日 , 华为在上海发布了新款手机芯片麒麟980 。麒麟980是全球首个采用台积电7nm(纳米)制程的手机芯片,华为下个月发布的旗舰手机Mate20系列将搭载这款芯片 。
华为称 , 麒麟980由于采用最先进的7纳米工艺,集成了69亿晶体管 , 性能和能效得到了全面提升 。
全球首个7nm制程芯片
麒麟980芯片把手机芯片竞争推进至7nm , 接下来苹果和高通新一代芯片也会采用7纳米工艺 。对于手机芯片来说 , 工艺制程直接影响到性能和功耗表现,先进工艺是性能体验和能效体验的基础 。
当前业界普遍采用10nm制程工艺,全球只有台积电一家实现了7nm制造工艺的量产,华为麒麟980也是交给台积电流片 。
上个月 , 台积电工厂曾遭遇勒索病毒入侵导致生产线停产 。台积电也对外说明称部分客户的产品受到影响 。
不过,华为fellow(院士)艾伟9月5日说 , 台积电病毒事件并未对华为麒麟980芯片造成影响 。
华为手机芯片麒麟980发布投入逾3亿美元用7纳米工艺

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据介绍,与10nm工艺相比,7nm工艺性能提升20%,能效提升40%,晶体管密度提升到1.6倍 , 实现性能与能效的双重提升 。在制程工艺升级演进的同时,伴随而来的是对芯片设计的挑战升级,7nm芯片的设计难度大大增加 。从芯片工艺上看 , 7nm相当于70个原子直径,逼近了硅基半导体工艺的物理极限,麒麟980想要在针尖上翩翩起舞,还需要克服复杂的半导体技术效应及晶体管本身的三维电阻电容带来的影响,其挑战之大超乎想象 。
艾伟介绍,华为芯片团队提前3年就启动了7nm新工艺基础研究 , 集合产业界和华为自身长期积累的先进的IP和系统设计能力,有效解决7nm的一系列工程量产问题 。
一颗小小的麒麟980芯片基于CPU、GPU、NPU、ISP、DDR设计了全系统融合优化的异构架构,在不到1平方厘米面积内集成69亿晶体管 。
艾伟称 , 麒麟980研发投入在3亿美元以上,但具体金额多少不方便透露 。
在CPU方面,麒麟980全球首次实现基于ARM Cortex-A76的开发商用,与上一代相比单核性能提升75%,能效提升58% 。为了满足用户对手机更快、更持久的体验需求,在上一代多核架构的基础上,麒麟980此次全新设计了Kirin CPU子系统 , 除了在CPU核心上针对终端业务进行了适配和优化外 , 对CPU调度算法、总线设计等细节均进行了深度设计 , 保证Kirin CPU子系统从SoC整体设计上更大地发挥出性能和能效优势 。
在GPU方面,麒麟980在业内首商用Mali-G76 GPU,与上一代相比性能提升46%,能效提升178% 。麒麟980还创新性引入AI调频调度技术,能够实时学习帧率、流畅度和触屏输入变化,预测手机任务负载,动态感知手机使用过程中存在的性能瓶颈 , 及时进行调频调度 。尤其在游戏场景下,使用AI调频调度技术预测游戏每帧负载,预测准确性相对于传统预测方法可以提升30%以上 。
第四代自研ISP:像素吞吐率比上一代提升46%
作为手机日常使用的核心功能,拍照能力的提升一直是麒麟芯片关注的重点 。为了追求更美、更清晰的成像世界 , 麒麟980采用全新升级第四代自研ISP , 像素吞吐率比上一代提升46%,能够分区域调节图像色彩与灰阶;与麒麟970相比,支持更多摄像头 , 适配多摄像头带来全新拍照体验 。推出全新HDR色彩还原,能够分区域调节图像色彩 , 实现照片色彩与细节的平衡 。