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引领半个世纪一次的变革:麒麟990 5G强在哪里?

C114讯 9月6日晚间消息(蒋均牧)“欢迎大家来到移动通信半个多世纪以来才发生一次的变革现场。”华为Fellow艾伟在以“重构”为主题的麒麟990系列沟通会上慷慨激昂地说道。

一方面,5G从人与人之间的通信延伸到人与物、物与物,通过提供大带宽款、低时延以及网络切片功能,使能各行各业的数字化,开启一个万物互联的智能世界。另一方面,1G时代美国推出第一部商用手机、2G时代海外手机品牌风靡全球、3G时代iPhone开启智能时代、4G时代中国在追赶中实现爆发,到了5G时代,我国运营商加速部署、消费者即将感受到真正的5G速度,特别是麒麟990系列的发布,标志着中国在终端和网络层面都从5G早期便开始领跑全球。

那么作为融合了5G和AI、实现革命性飞跃的一款芯片,麒麟990 5G究竟强在哪里?“重构”又应如何理解?

全球首款旗舰5G SoC芯片

随着终端和网络加速成熟、手机用户对5G的需求逐步增长,2019年成为5G商用元年。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,用户也希望获得更快、更高清的5G体验,麒麟990 5G由此应运而生。

首先,麒麟990 5G是业界首个旗舰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。

据介绍,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。

其次,麒麟990 5G拥有业界领先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;更重要的是,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。基于在5G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。

最后,麒麟990 5G是业界首个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,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。工信部日前也表示自2020年1月1日起,申请入网的5G终端需要同时支持SA和NSA。

华为从2009年起开始致力于5G的研究和开发,经过十年磨一剑的努力,已经具备从5G核心网到基站再到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;并率先支持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。

创新架构打造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。

在AI+5G的全新赛道,麒麟990 5G将再度引领AI潮流。据介绍,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 LiteX2)加持下,麒麟990 5G实现业界最强AI算力。华为给出的数据显示,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性能和能效均达到最佳水平。业界首发的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。

此外,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——它支持超过300算子,为业界最多;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。

性能和能效跨越式升级

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。

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。

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。

而此次与麒麟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。

艾伟表示,此次沟通会的主题“重构”可以从两个层面解读。微观上,麒麟990系列在架构上发生了巨大的变化,比如创新设计大-微架构NPU;宏观上,5G将对整个世界进行重构。

至于在重构的过程中,华为海思会不会被追上乃至击败,他说,“我们确定的是,能打败我们的只有我们自己”。

作者:蒋均牧

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责任编辑: 3976DBC

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