指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有多少亮点?

Duke ? 2019-09-07 10:38 ? 次阅读

麒麟990 5G,是首款旗舰5G SoC芯片,将2G/3G/4G和5G集成于一颗芯片之内,更小面积,更低功耗,带来更高效的5G生活。那么究竟有哪些亮点,编者梳理了一些,当然还有更多,如:

亮点一:采用双模,多频享受5G轻松无阻,麒麟990 5G支持SA/NSA两种组网模式,TDD/FDD全频段,适用于多种5G网络不再让外界网络环境;

亮点二:“双NPU大核+NPU微核”华为自研达芬奇架构,为麒麟990 5G提供更强劲的算力,全面增强AI算力和学习能力;

亮点三:采用ISP图像处理,麒麟990 5G可实现多人物视频替换背景,甚至可以选择画面中需要保留的人物;

亮点四:全新Face AR。能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获并分析心率、呼吸率等健康数据;

亮点五:采用业界领先的7nm+EUV晶体管制造工艺,让晶体管密度提升18%,能效提升10%,双大核NPU加持,最高达24倍能效,AI运算更省电;

亮点六:CPUGPU又升级了,麒麟990 5G,2个大核+2个中核+4个小核,三档能效架构,让手机更快更流畅,更搭载16核Mali-G76 GPU,实现业界领先的性能与能效;

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就在9月6日德国柏林,华为消费者业务CEO余承东在2019德国柏林消费电子展(IFA)上发表“Rethink Evolution”主题演讲,面向全球推出华为最新一代旗舰芯片麒麟990系列,包括麒麟990和麒麟990 5G两款芯片,下面做详细介绍:

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

进入5G商用元年,终端和网络加速成熟,手机用户对5G的需求逐步增长。与此同时,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,用户也希望体验更快、更高清的5G体验。作为5G的领航者,华为率先推出全球首款旗舰5G SoC芯片麒麟990 5G,为广大消费者带来业界领先的5G体验。

1)业界首个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。

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。

2)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。此外,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?;谠?G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。

3)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,但NSA只实现了超高带宽,只有SA才能更好地实现低时延和海量连接。而低时延和海量连接,正是整个行业实现数字化、智能化的必然需求。近日,工信部也表示自2020年1月1日起,申请入网的5G终端需要同时支持独立组网和非独立组网(SA和NSA)。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。

华为从2009年起开始致力于5G的研究和开发,经过多年努力,已经具备从5G核心网到基站,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;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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

华为Fellow艾伟演讲

创新设计NPU双大核+NPU微核架构,5G时代打造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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

在AI+5G的全新赛道,麒麟990 5G将再度引领AI潮流。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 Lite*2)加持下,麒麟990 5G实现业界最强AI算力,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性能和能效均达到业界最佳水平。业界首发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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

顶级性能和能效打造业界标杆,助力5G时代体验加速

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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

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。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

针对游戏场景,麒麟990 5G推出Kirin Gaming+ 2.0,基于性能、能效强大的CPU、GPU与DDR芯片,Kirin Gaming+ 2.0推出高性能、高能效、高画质游戏解决方案,实现业界顶级游戏体验。Kirin Gaming+ 2.0的核心技术是全新升级的AI调频调度技术,在CPU、DDR系统调频调度中全新引入GPU融合调度,并加入游戏关联线程优化技术,动态感知性能瓶颈。不仅如此,Kirin Gaming+通过对100万帧以上的游戏画面大数据进行学习,建立了精准的Kirin Gaming+游戏性能功耗模型,将性能功耗调度细化到游戏每一帧画面中,游戏帧率稳定60帧,每帧负载调频准确性提升30%。同时,麒麟990 5G支持HDR 10特效,游戏画质更高清,游戏体验更加真实沉浸。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

全新升级ISP 5.0,用“芯”记录美好生活

如今,视频已经成为一种全新的生活记录方式,随手拍摄并剪辑短视频、Vlog分享自己的生活是每个社交达人的必备技能,用户也越来越关心手机视频的拍摄效果,追求和手机修图一样简单又智能的视频处理能力。麒麟990 5G采用全新ISP 5.0,吞吐率提升15%,能效提升15%,全面优化视频处理能力。

在夜晚、光线较弱的暗光环境下,视频拍摄出现的噪点非常影响成像质量。从噪声类型来说,视频拍摄中出现的主要是时域噪声和空域噪声。其中,时域噪声是前后帧画面播放随时间变化产生的噪声,空域降噪是每一帧视频画面原本存在的固有噪声。业界在视频降噪方面大多采用单一的时域降噪,主要消除时间维度带来的噪声。此次,麒麟990 5G全球首发双域联合视频降噪技术,针对视频中的高频、中频、低频噪声混合的场景,增加频域降噪过程,重点针对噪声进行精准分离处理,视频降噪能力提升20%,暗光环境下拍摄的视频更加清晰。首次在手机芯片上实现基于AI分割的实时视频后处理渲染技术,对每一帧视频画面色彩精心调色,让手机视频也能拥有电影调色质感。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

同时,手机在暗光场景下的拍照能力也始终是用户关注的焦点。麒麟990 5G首次在手机芯片上实现BM3D(Block-Matching and 3D filtering)单反级硬件降噪技术,首次将单反级的图像处理能力应用在手机上,照片降噪能力提升30%,暗光场景噪点更少,让手机大片越夜越美丽。

基于ISP的能力升级,麒麟990 5G支持全新炫酷Face AR。通过从摄像头捕获的人脸图像数据和基于NPU运行的神经网络算法,Face AR能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获,并且可以进一步分析出人脸信息背后的诸如心率、呼吸率等健康数据,提供围绕人脸的丰富的AR增强现实体验,探索AR应用的更多可能。

HiAI 2.0持续赋能AI应用开发,探索AI+5G无限可能

随着AI+5G时代的到来,轻量化、免安装、跨平台和更多的交互体验将成为未来应用的发展趋势,这也要求手机芯片具备5G芯端云一体化的AI能力,以及大数据、平台化等更多创新技术集群?;诨瞥龅娜麓锓移婕芄筃PU和HiAI Foundation芯片能力开放,麒麟平台将持续为开发者提供更强大的端侧算力,充分激发端侧AI的运算潜能。此次,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——支持300+算子,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。

作为5G和AI时代的引领者,华为将充分发挥麒麟平台的创新技术优势,面向开发者全面开放芯片能力,让更多开发者加入到全场景、智慧化的新应用的开发队列中来,共同促进应用产业的繁荣发展。

指甲大小芯片竟然集成了103亿晶体管,麒麟990 5G究竟有何亮点?

此外,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。

小结:麒麟990 5G是首款采用达芬奇架构NPU的旗舰级SoC,创新设计NPU大核+NPU微核架构,NPU大核针对大算力场景实现卓越性能与能效,业界首发NPU微核赋能超低功耗应用,充分发挥全新NPU架构的智慧算力。

CPU方面,麒麟990采用2个大核+2个中核+4个小核的三档能效架构,最高主频可达2.86GHz。GPU搭载16核Mali-G76,全新系统级Smart Cache实现智能分流,有效节省带宽,降低功耗。

游戏方面,麒麟990 5G升级Kirin Gaming+ 2.0,实现硬件基础与解决方案的高效协作,带来业界顶级的游戏体验。

拍照方面,麒麟990 5G采用全新ISP 5.0,首次在手机芯片上实现BM3D(Block-Matching and 3D filtering)单反级硬件降噪技术,暗光场景拍照更加明亮清晰;全球首发双域联合视频降噪技术,视频噪声处理更精准,视频拍摄无惧暗光场景;基于AI分割的实时视频后处理渲染技术,视频画面逐帧调节色彩,让手机视频呈现电影质感。

HiAI开放架构2.0再度升级,框架和算子兼容性达到业界最高水平,算子数高达300+,支持业界所有主流框架模型对接,为开发者提供更强大完备的工具链,赋能AI应用开发。

注:

l 麒麟990 5G&麒麟990的规格不等同于所搭载的手机的规格。

l 所有数据和测试结果均来自内部实验室测试。最终结果可能会因环境不同而不同。

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中国电信董事长柯瑞文、中国移动董事长杨杰、中国联通董事长王晓初、中国铁塔董事长佟吉禄共同启动5G商用....
发表于 11-04 09:13 ? 26次 阅读
5G与行业融合将会成为全世界关注的焦点事件

工业互联网体系架构2.0全面解读

10月31日,在2019工业互联网网络创新大会上,倍受关注的《工业互联网体系架构2.0》(以下简称架....
的头像 lhl545545 发表于 11-04 09:11 ? 157次 阅读
工业互联网体系架构2.0全面解读

亨鑫科技发布了5G无线覆盖解决方案

近年来,亨鑫科技持续不断地进行技术创新,坚持高质量发展,探索5G无线覆盖解决方案。发布会上,亨鑫无线....
发表于 11-04 09:02 ? 38次 阅读
亨鑫科技发布了5G无线覆盖解决方案

长飞公司针对5G承载网的需求研发出了多款光纤光缆产品

5G万物互联将带来数据成倍增长,同时还能为更多的垂直行业赋能赋智,促进各行各业数字化、网络化、智能化....
发表于 11-04 08:56 ? 28次 阅读
长飞公司针对5G承载网的需求研发出了多款光纤光缆产品

联想推出了3S战略将成为推动经济发展的新动能

一个企业的展示中心能吸引来中俄两国科学院的顶级科学家来观摩,一个重要原因是联想作为推动中国信息技术普....
发表于 11-04 08:55 ? 34次 阅读
联想推出了3S战略将成为推动经济发展的新动能

中国移动将把5G+计划分为4个部分来推动5G万物互联的发展

5G有三大主要场景,即增强型带宽、低时延高可靠连接、海量连接场景。刘琨表示,面对海量连接场景,NB-....
发表于 11-04 08:51 ? 32次 阅读
中国移动将把5G+计划分为4个部分来推动5G万物互联的发展

5G技术将正式成为IMT-2020的候选技术

2015年-2016年起,3GPP展开了面向ITU提交的5G技术标准化研究,研究目标需要使得3GPP....
发表于 11-04 08:46 ? 31次 阅读
5G技术将正式成为IMT-2020的候选技术

无线传感器网络有什么难题?

微小的、资源非常有限的无线传感器网络节点是无传感器网络的基本功能单元,担负着信息采集、数据处理、信息传输等重任。 随着M...
发表于 11-04 08:15 ? 11次 阅读
无线传感器网络有什么难题?

高可靠平台计算机怎么实现?

随着航天技术的不断发展,对控制的要求也越来越高,需要具备更高的反应速度和更强的数据处理能力。在航天领域,一旦控制发生错误...
发表于 11-01 08:00 ? 24次 阅读
高可靠平台计算机怎么实现?

OpenJTAG用于Tiny6410开发板时出现以下错误该怎么办?

由于需要为自己的SoC建立一套片上调试系统,我正在学习JTAG方面的知识。初步的想法是用JTAG配合openocd和GDB,最近...
发表于 10-31 04:25 ? 60次 阅读
OpenJTAG用于Tiny6410开发板时出现以下错误该怎么办?

QC3.0快速充电电路

嘿,我正在尝试制作自己的QC3.0兼容移动电源。这是我的第一个项目,需要帮助。我选择了英语核心IP5328P SOC。因为这是我...
发表于 10-30 15:29 ? 391次 阅读
QC3.0快速充电电路

如何设计嵌入式SoCIC?

      随着微电子技术和半导体工业的不断创新和发展,超大规模集成电路和集成度和工艺水平不断提高,深亚微...
发表于 10-30 07:55 ? 35次 阅读
如何设计嵌入式SoCIC?

如何设计超低功耗的嵌入式应用?

通常说来,SoC相对于传统MCU而言能支持更多低功耗模式。其原因在于SoC集成度高,有更多片上组件和多种电源配置,以支持不...
发表于 10-30 07:18 ? 17次 阅读
如何设计超低功耗的嵌入式应用?

加速度结构与无线网络结合怎么实现电子笔设计?

本方案采用飞思卡尔半导体的MMA7260Q三轴低量级加速度传感器实现了笔触的空间定位。无线USB器件为电子笔提供了即插即用的...
发表于 10-28 07:28 ? 89次 阅读
加速度结构与无线网络结合怎么实现电子笔设计?

请问FPGA的SoC将朝什么趋势发展?

过去一年中,FPGA巨头赛灵思(Xilinx)在中国大举构建生态系统,其速度和力度让人吃惊。2006年末,赛灵思公司董事会主席、总裁...
发表于 10-28 06:10 ? 34次 阅读
请问FPGA的SoC将朝什么趋势发展?

多片SRAM的可测试设计怎么优化?

随着集成电路的发展,越来越多的ASIC和SoC开始使用嵌入式SRAM来完成数据的片上存取功能。但嵌入式SRAM的高密集性物...
发表于 10-25 06:28 ? 152次 阅读
多片SRAM的可测试设计怎么优化?
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