三年研发、数亿美元成本，Mate 20的“大杀器”麒麟980怎样炼成的
安妮 发自 凹非寺
量子位 出品 | 公众号 QbitAI
昨晚，华为麒麟980芯片发布。
作为全球首款量产的7nm手机芯片、首款基于最新Cortex-A76 而开发的商用芯片、首款搭载Mali-G76 GPU架构的移动端芯片、双NPU加持……有人形容980“性能强悍到可怕”。
而且在性能提升的同时，980在能效表现上也实力不俗。据TMSC的官方数据统计，相比主流10nm手机芯片，980能效提升了40%，也有人形容980是“能效小怪兽”。
这样一款芯片，是怎么炼成的？
7nm跃升的CPU
麒麟980是全球首款量产的7nm手机芯片。
7nm工艺和10nm相比，有什么提升？
根据台积电发布的数据，7nm能进一步提升约20%的性能，提升约40%的能效，逻辑电路的密度提升60%。一颗980内部，集成了69亿个晶体管。
我们来做个对比。
2014年，华为发布的920芯片采用了28nm制程，当时集成了约20亿个晶体管；2015年，华为推出采用16nm工艺FinFET制造的950芯片，当时有约30亿个晶体管；2017年，华为发布10nm工艺的970芯片，集成55亿个晶体管。
除了不断采用最新工艺，这次的980还是华为首次基于Cortex-A76开发而成的CPU，性能提升75%，同时效能提升58%。
Kirin CPU子系统推出了Flex-Scheduling智能调度机制，创造性地设计了2超大核（基于Cortex-A76开发）、2大核（基于Cortex-A76开发）、4小核（Cortex-A55）的三档能效架构，提供了更为精准的调度层次，让CPU在重载、中载、轻载场景下灵活适配，让用户获得更高性能体验的同时获取更长的续航体验。
超大核是用来处理急速的性能，而大核用于持续的性能，小核就是用于日常的使用。在华为Flex-Scheduling智能调度机制的帮助下，可以根据用户的使用情况，智能调度使用不同的核心。比如听音乐调用一个小核，打游戏调用大核。
更快更省的GPU
当然，打游戏更需要GPU的支持。
这次980上的GPU性能提升了46%，但是能效不但没有降低，而且提升了178%，也就是说能效是以前的两倍多。对于游戏玩家来说，是个好消息。
华为以大型重载游戏NBA2K18举了个例子。
“麒麟980基本上能够达到59.3帧/秒，接近60帧，而且加上GPU Turbo后可以保持基本稳定持续在60帧。而竞争对手，如果我们给他测5分钟、10分钟，大概是40多帧，如果给它测半个小时，掉到30多帧”。
此外，980每帧的功耗是43.7毫瓦，而主要竞品的功耗为60多毫瓦。
980里还集成了新的双ISP（图象处理单元）4.0，与上一代相比，像素吞吐率提升46%、能效提升23%。在Pipeline技术的加持下，时延降低了33%，这是啥意思？直白的说，对焦更快、拍照响应时间更短。
3年，1000多人
没有一蹴而就的成果，我们目前看到的麒麟980成品，其实是华为36个月前布下的局。
2015年，华为开始投身7nm芯片的研究，当主流智能手机尚处于20或28nm工艺制程之时，华为动身研发7nm技术了，同年还开始了IP储备。一年多以后，华为团队着手SoC工程化的验证工作，到今年，麒麟980终于量产。
在深耕7nm的这两年，华为总共投入了1000多名半导体设计工程师和工艺专家，进行了5000多次的工程验证。
华为表示，作为一个芯片，除了设计，工艺，还有软件、硬件协同之外，大量的工程化的难题还需要大量的验证，相比于其他行业，芯片的投资耗时更长，且人才需求量大。
除了高额的时间和人力投入，麒麟980能问世还有一个必须因素：
钱。
3亿美元？不存在的
在麒麟980发布之前，关于研发成本的各种传言早已满天飞。其中最多的议论，是说麒麟980前期的开发、验证和测试费用高达3亿美元。针对这个问题，量子位向华为求证。
对方否认了外界的说法：
我不知道3亿那个数是哪来的，数亿美元应该有吧，但是具体的数目我们也不好界定。
因为这是一个很长的过程，一是从研发的哪个阶段开始算比较好很难说，二是其中有一部分工作会有交叉重合，那怎么算呢？
总体来说，这是一个复杂的问题。再加上它是滚动开发的，所以在开发这款产品的时候，也在开发下一代产品，所以有些投入不是那么的清晰。外界传闻的3亿美元不知道哪里来的。
“非卖品”
对于外界关注的投入产出比，华为认为这并不是内部看重的点。从研发芯片至今，除极少数芯片外，大部分芯片并不会对外授权，是不折不扣的“非卖品”。
华为表示，公司并没有将芯片定位为一块独立的业务，这个指标并不在考虑的范围，更无所谓营收。
“我们不会基于芯片对外创造收入，华为自己做芯片仅仅定位来承载我们的硬件架构，来实现我们的产品的差异化、竞争力以及低成本。到现在为止我们没有任何想法和计划把麒麟芯片对外销售。”华为轮值董事长徐直军在今年的分析师大会上表示。
可以看出，华为的打法和独立的芯片公司并不相同。
独立芯片厂商会提前半年一年发布新品，告诉大家芯片的能力，让客户把芯片平台上的能力真正变成产品。相比之下，华为具备垂直整合、自顶向下的产品定义的能力，偏向将最优的特性快速的在产品上实现，并且消费者能够用到。
“所以华为没有像有些厂商那样提前那么久发布新的芯片平台。产品基本在芯片发布后就出来了，大家也能体验到了，这就是策略的不一样。”华为表示。
不为盈利那为何？
“华为更多的是看重产品的竞争力，这更无形一些。从当前华为CBG发展的情况来看，从产品竞争力和品牌影响力上来看，芯片的投入非常有价值。”
华为在麒麟980上的投入，即将在一个半月后迎来“结果”。首款搭载华为麒麟980的手机——华为Mate 20系列，将于10月16日在伦敦发布。届时，华为麒麟980的“恐怖性能”，将会直接作用于用户体验层面，给消费者带来直观的价值感知。
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