麒麟9000正式亮相,深度解读这颗全球首款5nm 5G SoC超强性能

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电子发烧友网报道(文/黄晶晶)今日(10月30日),华为在国内正式发布Mate40系列智能手机。华为最新一代麒麟9000 5G SoC芯片也一并正式亮相。经过美国禁令和台积电不能给华为代工等消息的持续铺垫,大家也对这颗华为高端芯片麒麟9000充满好奇。麒麟9000是全球首款5nm 5G SoC,其性能比上一代芯片高出不少,有了这颗芯片的加持,华为Mate40系列手机的表现才相当出色。

华为面向全球推出新一代旗舰手机芯片麒麟9000,是业界最高集成度5nm 5G SoC,集结疾速5G、强劲性能、AI智慧与卓越影像,使能手机体验再度升级。

麒麟9000采用全球顶级5nm工艺制程,集成153亿晶体管,更小尺寸蕴藏更大能量。麒麟9000是业界最成熟的5G SA解决方案,带给用户疾速的5G现网体验。麒麟9000全新升级Cortex-A77 CPU,大核主频突破3.1GHz,爆发性能实力。业界首个24核Mali-G78 GPU与Kirin Gaming+ 3.0强强联手,打造更畅快更省电的高画质游戏体验。

麒麟9000升级华为达芬奇架构2.0 NPU,双大核彰显出众AI算力,探索更丰富的AI视频应用,NPU微核实现更优能效比,全天超低功耗运行,解锁更多体验。影像方面,麒麟9000升级Kirin ISP 6.0,业界首次实现ISP+NPU融合架构,具备实时包围曝光HDR视频合成能力,手机拍摄暗光和逆光视频更清晰,细节展现淋漓尽致。

在麒麟芯片媒体沟通会上,华为Fellow艾伟解读麒麟9000这颗高端5G SoC。

华为Fellow艾伟解读麒麟9000

疾速5G,麒麟9000打造最快手机SoC

麒麟9000 支持5G SA双载波聚合,Sub-6G下行理论峰值速率达4.6Gbps,上行理论峰值速率达2.5Gbps。

5G SA现网下载速率,麒麟9000是非麒麟芯片的2.5倍。通过与iPhone12对比,Sub6G平均峰值下行速率,华为Mate40 Pro为2651Mbps,iPhone12为1049Mbps。此外,支持更稳定、更低时延的5G连接。

麒麟9000搭配麒麟W650支持Wi-Fi 6+,理论峰值速率达2.4Gbps。无论使用5G还是Wi-Fi,麒麟9000及其配套的麒麟650成为迄今为止最快的手机 SoC解决方案。

1+3+4三档能效架构CPU,以及24核Mali-G78 GPU

性能和能效方面,麒麟9000采用1+3+4三档能效架构CPU,即1个超大核Cortex-A77,主频超3.1GHz,3个大核Cortex-A77,主频达2.54GHz,以及4个小核Cortex-A55,主频达2.05GHz。它比骁龙865 Plus的CPU性能提升10%,CPU能效提升25%。

此次,GPU方面也做了升级,由麒麟990 5G的16核Mali-G76 GPU,升级为全球首个24核 Mali-G78 GPU。同样和骁龙865 Plus相比较,麒麟990的GPU性能提升52%,GPU能效提升50%。

性能和能效提升的好处是,例如长时间运行大型手游时,麒麟9000更省电。基于某国内TOP MOBA类游戏进行测试比较可以看到,其能效优于友商20%。

麒麟9000打造了极速高画质的手游体验,高画质、高帧率和低功耗。从一款游戏中看到,麒麟平台比友商平台功耗优40%,其抗锯齿、HDR清晰度的效果都更优。

达芬奇架构2.0  AI再进阶

AI方面,麒麟9000搭载华为自研的达芬奇架构2.0。2019年发布的麒麟990首次搭载达芬奇架构1.0,而今已经进入第二代。相较于1.0,达芬奇架构2.0进行架构升级和指令增强,实现NPU算力翻倍。并且有了华为Smart Cache2.0加持,AI计算带宽最高提升100%,能效最高提升15%,性能最高提升20%。

2017年,华为推出全球首款搭载NPU的人工智能移动计算平台麒麟970,开创端侧AI行业先河。三年间,智能识图速度提升60倍,比对2000张照片处理速度,麒麟970需要60秒,而麒麟9000只需要1秒。

有了强大NPU的加持,AI实时处理复杂网络,让照片走向视频。第一个场景是AI视频实时卡通化,视频能够秒变动漫,增加更多趣味视频玩法。

第二个场景,AI视频通过去噪、锐化、超分和色彩增强等,可令低清视频提升至超清画质。

一个可能的应用是当视频播放受限于网速等因素不得不用“流畅”这种降低分辨率的模式播放时,有了NPU强大视频处理能力的加持,手机用户可以启用高清效果。目前,华为正与视频播放平台进行合作,将这一功能集成进视频播放引擎之中。

NPU微核持续赋能智能感知,全天超低功耗运行,实现AI隔空手势、AI灵动熄屏等功能。电子发烧友网记者在现场体验,当注视Mate40 Pro手机屏幕时,约3秒内即亮屏。隔空手势方面可左右滑动屏幕,现场工作人员演示翻书应用,左右滑动灵敏流畅。

拍摄功能首次实现ISP+NPU融合架构 

麒麟9000升级Kirin ISP 6.0,支持Quad Pipeline。业界首次实现ISP+NPU融合架构,超强细节还原及降噪算法,完整保留暗光环境的画面细节。实时包围曝光HDR视频,逆光也能时刻精彩。

传统上,图像经过ISP处理没有足够的资源进行AI处理,Kirin ISP 6.0,AI处理能力提升100%,管线速度提升50%等,在资源提升后在同样小于33ms的时间内可支持AI进行细节还原和去噪等等,能够清晰地处理视频图像。

下图在与iPhone 12 Pro的对比中,暗光拍摄情况下,整个风车转动,树叶以及地面下水道等的细节都更加清晰。

此外,逆光情况下,人眼的宽动态范围是100dB,麒麟9000所提供的最新ISP技术,由于拥有足够的处理能力处理每一帧的细节,其宽动态范围达到108dB。因此,逆光拍摄画质也相当出色。

AI+AR智能环境感知

AI+AR令智能手机对环境感知更加智能,手机将能够看懂形状,测量尺寸,识别种类,计算数据、位置等等。

Kirin AR 3.0,高能效实时智慧感知体验升级,提供专门AI硬化模块,SLAM核心模块,更快的AR核心算法加速,更高的能效比。整个环境感知平台,实现了摄像头采集图像,AI系统处理,同时运行计算器视觉算法,智能语音系统等处理,无论是针对人脸还是周围环境,都能够识别建模,实现强大的实时感知能力。

小结

此次华为Mate40系列共发布四款机型,分别是华为Mate40、华为Mate40Pro、华为Mate40Pro+和华为Mate40RS保时捷设计版本。其中华为Mate40搭载的是麒麟9000E,后面三款机型均搭载的是麒麟9000芯片。据介绍,两款芯片主要差异在核数上,麒麟9000E在GPU和NPU核数上较麒麟9000略少。

在目前的禁令下,华为仍然推出了Mate40系列高端智能手机,由于芯片备货可能不足的问题,在消费端市场必将出现一机难求,甚至加价都买不到的局面。

2013年华为首款4核LTE SoC麒麟910首发以来,几乎每年都推出新一代麒麟芯片,直到2020年麒麟9000这颗全球首款5nm 5G SoC的发布,近十年来风雨兼程,正是只有坚持才得以突破。未来并没有戛然而止,我们相信麒麟芯片,未来待续。


 

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