【整理】從零開始!華爲手機晶片進化史

13/09/2017
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雖然華爲在 IFA 上沒有發佈新款 Mate 系列產品讓人有些失望,但他們在展會上發佈了新一代 Kirin 970 處理器,將時下流行的 AI 元素加入了這款芯片,也算是一個不小的創新了。在 IFA 結束之際,美國著名科技媒體 Android Authority 授予了 Kirin 970 「2017 年 IFA 最佳產品獎」,不管是媒體還是用戶都對搭載了這款芯片,還未發售的 Mate 10 越發期待。

處理器芯片是一門非常賺錢的生意,以至於很多廠商打破了頭都想要擠進這篇藍海,比如最近小米在旗下「小米手機 5C」上就搭載了自研發的首款芯片「澎湃 S1」。就像很多第一代產品一樣,這款 CPU 還有很大的提升空間,但是不要忘了,現在在芯片領域自成一派的華爲也是從零開始的。

海思 K3V1


從 2004 年開始,華爲組建手機芯片研發團隊,他們的第一款產品,海思 K3V1 並沒能直接搭載在消費級別的產品上,也許是想要走的更穩,華爲這款基於 ARM-11的嵌入式 CPU 並沒能市場化。

海思 K3V2

經過了幾年積纍的華爲終於將自家研發的芯片放到了手機上,讓消費者來檢驗他們的研發成果。在當時華爲的 P 系列還沒有今天的旗艦地位,所以將海思 K3V2 放入 P6 裏多少有些實驗成分。但華爲顯然對 K3V2 很有信心,這款芯片是 2012 年業界體積最小的四核心 A9 處理器,采用了 1.5 GHz 主頻,集成了 GC4000 GPU,大概相當於行業巨頭高通 Snapdragon 410 的水平。這款芯片的缺點非常明顯,這也奠定了大部分消費者對於華爲處理器的固有印象,那就是 GPU 性能欠佳。K3V2 因爲 40nm 的落後製程工藝對於 GPU 的兼容性很差,導致了手機整體體驗不好。但當年的 P 系列開山之作 P6 在工業設計上已經能讓人們留下深刻印象了。

Kirin 910


這款芯片是在 K3V2 推出一年后華爲又一款力作。它采用了 28 nmHPM 封裝工藝,主頻1.6GHz,GPU 采用 Mali-450MP。支援 LTE 4G 網絡,搭載了這款芯片的 P6S 開始為華爲手機優良的信號口碑奠定基礎。在製程工藝得到優化后,Kirin 910 的體驗比起前作 K3V2 要好太多,搭載這款芯片的手機體驗也逐步跟上來,此後這款產品陸續出現在 華爲 Mate 2,Honor 3C 4G版,Mediapad M1 tablet,Honor X1 tablet 上。

Kirin 910T

2014 年 5 月,華爲發佈了 Kirin 910 的升級版 910T,這款芯片在頻率上得到提高,從 1.6 GHZ 升級到 1.8GHz,GPU 更新為 Mali-450 MP4。當時的華爲 P7 就搭載了這款芯片。

Kirin 920

2014 年 6 月,僅僅在一個月後華爲發佈了這款 4+4 處理器,由 4 個 ARM Cortex-A15 和 4 個 Cortex-A7 結合在一起,集成了音頻芯片,視頻芯片,ISP。在信號擁有上市當時全球第一款 LTE Cat.6 的 Balong720 基帶。這也是華爲芯片有史以來第一次在跑分上贏過 Snapdragon 系列。首款搭載 Kirin 920 的是 Honor 6,是全球第一款支持 LTE Cat.6 的手機,整體性能與高通 Snapdragon 801 相當。這也許是華爲第一次獲得坐上牌桌與芯片巨頭們正面對抗的機會。


Kirin 925

14 年真是華爲芯片高產的開始,秋季華爲推出了 Kirin 925,與 Kirin 920 一樣繼續采用 4大加4小的組合,4 個 1.8GHz Cortex-A15 加 4 個 1.3 GHz Cortex-A7,製程工藝同樣是 28nm,但在主頻上有略微提升,繼承了 Mali-T628 GPU,因爲當時 Apple 提出的協處理器概念,這款芯片業加入了 i3 協處理器,網絡制式還是 LTE Cat.6 高速 4G 網絡,這在還是處於行業領先水平。這款芯片被用在 Mate7 和 Honor 6 Plus 上,售價上也終於上探到 3000 RMB 的水平。

Kirin 928

這款搭載在 Honor 6 至尊版的芯片是之前 920 的高頻版本,主頻從 1.8 GHz 提升到 2.0 GHz。


Kirin 930/935

時間來到 2015 年,華爲發佈了 Kirin 930/935 兩款芯片,製程工藝還是 28 nm,基帶也還是 Balong720,協處理器也還是 i3,而在芯片頻率上有大幅度提升。Kirin 930 搭載 2Ghz 4個 Cortex-A53e 加上 1.5 Ghz 4個 Cortex-A53,Kirin 935 在主頻上略微提升 0.2 Ghz。

在安卓市場多年處於統治地位的高通總算跌了跟頭,Snapdragon 810 由於 A57 的發熱量過大,導致搭載了 810 的手機銷量沒能達到預期,而 Kirin 930/935 藉助優秀的功耗和散熱,「當然還有對手的失誤」抓住了機會, P8,Mate S,Honor 7 銷路都不錯。

Kirin 950

這款芯片是 Kirin 系列的重大突破,采用了 16nm 的製程工藝,首次采用了 ARM 的 Cortex A72 和 Mali-T880 GPU,這在當時都是非常前沿的研發成果。協處理器也迭代到 i5,集成了華爲自研發的音視頻解碼。這款芯片在單核性能上已經能超越當時還用著 A57 的三星 Exynos 7420 和 Snapdragon 810。華爲旗下 Mate 8,Honor 8,Honor V8 都取得了非常不錯的成績。

Kirin 955

這款搭載在 P9 上的芯片是 950 的主頻小升級款。由徠卡加持的 P9 成功的製造了全球範圍的話題。

Kirin 960

2016 年 10 月,Kirin 960 在上海正式發佈,由於之前的一系列成功,華爲的底氣變得更足。Kirin 采用了 ARM Cortex-A73 加 A53,還是 ARM 的4+4 方案。GPU 為 Mali G71 MP8,較前代產品性能上有 180% 的提升,能效提高 20%,CPU 能效提高 15%。存儲性能也跟上了時代,采用 LPDDR4 和 UPS 2.1 ,該芯片的性能處於 Snapdragon 821 與 835 之間。這款芯片被放在 P10,Mate 9 等手機上。

Kirin 970

時間回到現在,在過去不久的 IFA 上發佈的這款芯片采用了 10nm 製程工藝,核心上用了 2.4GHz 4個 A73 和 1.8GHz 4 個 A53 小核心,GPU 則是采用了 Mali-G72,GPU 核心數量從 960 的 8 核提升到 12 核。

Kirin 970 的最大亮點就是擁有一個專門處理 AI 數據的 NPU 芯片。在製程工藝上追平了 Snapdragon 835 和 Exunos 8895。在 10 月 16 日華爲會正式發佈 Mate 10,公關宣傳上,華爲保持一貫的進攻性,直接叫板 Samsung Galaxy 旗艦產品。届時我們就能看到這顆 NPU 究竟是協處理器換了個名字還是另有妙用。

 



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