麒麟990 5G芯片究竟有多强

“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”。 

来源：C114