那個號稱“秒殺驍龍810”的麒麟950是如何煉成的？

華為海思麒麟950正式發佈，具體的性能在文章後面有詳細介紹。本文也藉此機會回顧下海思麒麟的發展過程，以及如何煉就今天的麒麟950？有興趣的朋友可以一起來探討一下。海思半導體有限公司是華為的全資子公司，在營業收入方面位列國內IC設計公司第一。該公司成立於2004年10月，前身是華為集成電路設計中心。

海思半導體業務廣泛，有固定與無線網絡、網絡接入終端和無線終端三大類產品，廣泛運用於華為的光通訊產品和數據通信產品中，有路由器芯片、機頂盒芯片、手機平版芯片、視頻監控芯片、交換機芯片和光子芯片等產品。在視頻監控芯片領域，海思在國內近乎處於霸主地位。

因為本文的主角是海思麒麟。因此，其他芯片自動過濾，只談與最廣為人知的海思手機芯片——麒麟。

麒麟的發展路線選擇

在最近召開的2015中國計算機大會上，中國工程院院士李國傑的講話中將國產CPU發展逐步形成了3條路線：

一條是自主設計路線，自主構建基礎軟硬件體系。以龍芯、申威為代表；

一條是ARM技術路線，購買ARM指令授權或硬核、軟核授權。以海思和展訊為代表；

還有一條是ODM路線，與國外合資或合作，委託國外設計，並獲得部分產品產權。以兆芯和宏芯為代表。

那麼，華為海思為何選擇ARM路線呢？這就要從華為海思發展手機芯片的原因和目的説起。

華為發展手機芯片的原因和目的：

一方面是因為原本的合作伙伴德州儀器有可能會逐步淡出手機芯片市場——被高通用通信專利和買基帶送SOC的方式攆出去；

另一方面也是提升核心零件自給能力，仿製被供應商漫天要價和卡脖子。

如果選擇自主路線，市場化難於上青天，將很難從市場中回血。因此，選擇購買ARM的IP核集成SOC的發展路線就理所當然了——購買現成的IP核（ARM），購買GPU核（GC、Mali）以及各種接口IP核（Synopsys），通過一定的流程，集成出SOC。

雖然選擇ARM技術路線多了幾分唯利是圖的商業化氣息，少了幾分為解決產業發展和信息安全受制於人的理想信念，並且還將受制於ARM和谷歌。但依附於AA體系後大幅降低了研發的資金成本、時間成本和技術門檻，非常有利於實現市場化運營。

悲劇的K3

麒麟的成長也是在挫折中前行，在磕磕碰碰中成長的磨礪之旅。

2009—2010年，海思研發並推廣了第一款手機SOC——Hi3611（K3），該SOC集成了雙核ARM-11，曾被用於智能手機及其他智能設備。

原因何在？一方面固然有K3自身的原因。但更多的是因為缺乏強有力的合作伙伴和市場定位和營銷的問題。

因為手機芯片市場基本被德州儀器、高通、美滿電子、聯發科等廠商佔據，K3只能去搶最低端的山寨機市場，而山寨機廠商本身技術實力有限，品控無法和大廠商相提並論，很多問題其實是山寨機廠商自身的原因造成的，但最後往往被歸結於K3產品不行。

另外，任何事物發展都有一個螺旋式上升的過程，都要經過發現問題——分析問題——解決問題的過程。比如2004年進入手機芯片市場的聯發科，聯發科就曾經藉助TCL下屬的手機方案公司捷開通信解決BUG，完善芯片。

同理，K3也當然不能例外。因為山寨機廠商技術實力差，不僅無法在使用中反饋存在的問題，進而共同對芯片做改進，反而因為龐大的出貨量敗壞了K3的名聲。

最後在營銷方面的做法也非常值得商榷，在產品不成熟的情況下，沒有選擇發展1到2家有實力的大客户，而是選擇發展了十多家小客户，並且大量鋪貨，造成在管理上的極大困難，並最終導致渠道商的大量積壓……

因此，K3的命運必然是悲劇，但這遠不是麒麟芯片悲劇的落幕。

坑爹的K3V2

2012年1月，海思發佈了K3V2，該SOC集成了四核ARM A9，在GPU上選擇了圖芯的GC4000，因為搶不到台積電最新的28nm製程工藝，只能退而求其次選擇了40nm製程，這些都為K3V2的坑爹埋下了伏筆。

在AP方面，2012年的海思的設計經驗不要説和德州儀器、高通等國際大廠相比，就是和國內全志、瑞芯微等“寨廠”相比都沒有優勢，作為第一款發佈的四核A9 SOC，海思顯然還無法將產品做到其宣傳的“高端”地位。

在GPU方面，選擇GC4000則是另一個敗筆。GC4000雖然有較好的理論性能/芯片面積比，芯片面積小，自然成本相對更低，至於GPU的性能全靠提頻率。

因為選擇了40nm製程，直接導致功耗偏大，搭載K3V2的多款華為中高端手機也被戲稱為“暖手寶”。而為了控制功耗，海思不得不將原本頻率應該在600MHz的GC4000降低到480Mhz，在一些應用中，GPU的頻率甚至被鎖定到最高240MHz。

而之前説過，為了控制功耗，海思將GPU的頻率壓的很低，這帶來一個後果，就是K3V2在遊戲體驗方面差強人意——很多大遊戲頻發兼容性問題，有些黑屏不能玩，有些存在貼圖錯誤；即使是小遊戲也存在流暢度都不足的問題。

因此，發熱大、遊戲體驗差、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年時間裏堅持在自己的中高端機型上使用K3V2。具體來説，從2012年至2014年，P2、D2、Mate1、P6、榮耀2、榮耀3等手機相繼入坑。

實事求是地説，K3V2是個大坑，的確把華為這個親爹給坑了——因為在性能、功耗、兼容性、穩定性等方面完敗給小米手機搭載的驍龍600等SOC，使華為中高端機型的銷量受到了很大影響。很多花粉被K3V2坑的粉轉黑，看到搭載海思芯片的華為手機自帶回避光環。

有人説，麒麟芯片是為了差異化競爭才不外賣，固然有這方面的原因，但是要外賣，還得有人原意買啊，就當年的K3V2，在市場上是毫無競爭力的。

可以説，如果不是華為在各個子公司之間用飽含計劃經濟特色的方式統籌協調，不是採取垂直整合模式對海思從資金、搭載平台和銷售渠道方面全方位的支持，完全按照市場經濟運作，麒麟在經歷K3和K3V2兩次失敗後，早就死在市場競爭的激流之中了。

步入正軌的麒麟910、92X、93X

俗話説，吃一塹，長一智。海思在連續遭遇兩場敗績之後，積累了經驗，吸取了教訓。在2014年，海思對K3V2進行了魔改——將40nm製程提升為28nm，將GC4000換成Mali450MP4，一舉解決了兼容性問題和功耗問題，打造成海思第一款能用的SOC——麒麟910。

在2014年5月，發佈了一款好用的SOC——麒麟920，該SOC的AP部分由四核A7和四核A15以及Mali628MP4組成，在性能和功耗的平衡方面做的較好，兼容性方面也因使用Mali的GPU得到了改善，一舉更正了大家對海思芯片功耗大、兼容性差、小毛病多的印象。

麒麟92X系列芯片亮點不是CPU和GPU，因為這些本身就是購買國外的技術和產品。真正的亮點是華為自主研發的通信模塊(基帶)。華為在通信技術方面底藴深厚，920的霸龍720基帶支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM 5種制式（就是支持移動、聯通的2G/3G/4G和電信4G），是全球首款商用的LTE Cat6的芯片方案。

基帶有多重要呢？手機能打電話、發短信、上網很大程度上就是依賴基帶的作用。曾經的霸主德州儀器就是因為基帶的原因不得不推出手機芯片市場，Intel、英偉達這樣的巨頭就是因為受困於基帶技術，加上軟件生態的因素在手機芯片市場步履維艱。

麒麟93X系列芯片的AP集成了8核A53和Mali628MP4，在性能提升方面比較有限，在性能和功耗方面比較平衡，據發燒友實測單核A53功耗大約500mW左右。93X系列芯片的亮點也是基帶，緩解了高速移動場景和處於地下室等場景的信號不穩定或信號差等問題。

11月5日，華為海思發佈麒麟950，該SOC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MaliT880MP4，官方宣稱“比上代GPU圖形生成能力提升100%，GFLOPS提升100%”。雖然沒有1VS1的直接對比，但根據ARM方面的資料，Mali T760MP8的性能很可能強於Mali T880MP4。麒麟950的GPU很有可能未必能強於三星去年發佈的Exynos 7420——華為秉承夠用就好的觀念，在GPU上一如既往的“吝嗇”。

現場展示的跑分中，安兔兔v5.6.2版本下麒麟950跑分高達到了82220，作為對比三星的Exynos 7420跑分為7萬+，考慮到在GPU方面Exynos 7420和麒麟950的對比。因此，A72的性能較A57有一定程度的提升。（這個跑分是在裸露的開發板上進行的，與在手機上的跑分會有所差異。）

在製程工藝方面率先採用業界領先的台積電16nm FF+工藝，是首個商用16nm FF+工藝的SoC芯片，這裏和蘋果的台積電的A9使用的 16nm FF+工藝區分開來，因為A9採用的是外掛的高通基帶，嚴格意義上，只能算是AP不是SoC。

相比28nm HPM，官方宣稱“性能提升40%，同時節省了60%的功耗“。

雖然現在還無法用實物測試的辦法證明官方的宣傳，但參照Exynos 7420的A57採用14nm製成工藝後，功耗沒有像驍龍810那樣發燒，以及海思麒麟對功耗控制方面的良好表現——麒麟910、麒麟920、麒麟930對功耗和性能的平衡做得較好。採用16nm FF+工藝的麒麟950應該不會成為一款”發燒“的SOC。

而拍照方面，麒麟950重設Camera系統，支持14bit雙ISP，吞吐率性能提升4倍，高達960MPixel/s；支持混合對焦技術，會根據拍照場景自適應選擇最佳的對焦方式；另外，還有更多的濾鏡效果，可體驗下有趣的拍照。

在射頻芯片方面，麒麟950採用全新自研射頻芯片，不僅集成度更高，而且功耗更低，支持更寬的頻段範圍（450MHz—3.5GHz），使手機能夠支持更廣泛的全球漫遊。

另外，麒麟950還採用全新LPDDR4、新系統總線等，硬件性能更加強勁。麒麟950還對芯片Boost性能和芯片系統的持續性能進行了專門優化，確保用户觸發操作時，做到100毫秒內響應；一般工作狀態下，確保每一幀繪圖在1/60秒內完成。

結語

誠然，海思依附於AA體系的發展模式無法構建屬於中國的自主技術體系，對實現基礎軟硬件的自主可控意義有限，也無法解決中國集成電路產業受制於人，國家信息安全受制於人的困局。但商業上的成功確實從高通等國際巨頭手中搶回了部分市場，在基帶技術方面的自主創新更是值得國人尊敬。

海思麒麟的成功，源自華為對海思不計成本的投入，源自ARM和谷歌開創的技術體系，源自華為的垂直整合模式以及華為員工的辛勤奮鬥。

據瞭解，中國移動將在2015年底全網商用VoLTE，麒麟920/930/950全系列芯片支持VoLTE。業內人士指出，這將會為用户帶來了新一代高清語音體驗，通話接通時延大幅縮短，視頻通話質量相比3G提升10倍，並能夠滿足用户同時通話和上網的需求。