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麒麟最强钉子户手机全汇总——华为五款最牛旗舰芯之深度解析

作者:真义科技发布时间:2024-09-14


导语:

任何事物的发展皆非一蹴而就,在质变发生之前还需经历量变,纵使有外挂的帮助直接就发生质变了——那这个外挂的形成也需要量变的支撑,所以麒麟处理器之崛起也不例外。


例如2009年华为推出的首款手机芯片海思K3V1,竟连山寨机市场都站不住脚!后面在2012年初推出的海思K3V2,又由于40nm制程工艺发热量太大,以及GPU兼容性差而饱受诟病。


海思K3V2及其小改版K3V2E的尴尬整整持续了两年时间,后面随着2014年麒麟910、麒麟920的相继商用尴尬才得到缓解,到了2015年经历了麒麟930的过渡之后奇迹才开始出现。

1,麒麟 950 系列

上述的2015年麒麟奇迹,说的正是在当年十一月份发布之麒麟950——作为当时业界首款采用台积电16nm FinFET Plus制程工艺的SoC,甫一诞生便吸引了全世界的关注!


实际上为了麒麟芯片的彻底崛起,华为早在2013年底就开始和台积电合作研发16nm制程芯片了,并在2014年四月份实现了首次投片,初步解决了20nm制程以下的高漏电率问题。


官方宣称台积电16nm FinFET Plus制程,相较于麒麟930所采用的台积电28nm HPM工艺,同功耗情况下性能可以巨幅提升65%,至于同频功耗则可以巨幅下降70%!

就算不跟28nm工艺比,其相较于“火龙810”所基于的台积电20nm制程工艺,也有非常夸张的40%的性能升幅和60%的同频功耗降幅!也就是说台积电的20nm工艺质量极为拉胯。


刚好“火龙810”的CPU大核,又采用了ARM史上功耗表现极为拉胯的A57架构,所以这个“热度”就可想而知了。最终高通骁龙820便转向了三星代工,并回归自研CPU微架构。


结果麒麟950所基于的台积电16nm FF+工艺,相较于三星的14nm工艺竟略胜一筹!而且ARM新推出的A72相较于A57架构,能效升级非常明显,直接完虐高通的自研64位微架构!

当时高通是真的气坏了,刚经历了“火龙810”的大灾难,又继续遭受“小火龙820”之失败!反观华为的麒麟950,当时在CPU综合表现方面只有苹果A9处理器,可与之相提并论。


不过当CPU部分的高光散去之后,麒麟950在GPU性能这块的尴尬就显现出来了,其不管是性能还是能效表现相较于骁龙820和苹果A9,那都是直接被碾压而没有半点还手之力!


当然其GPU性能相较于麒麟930来说还是属于质变范畴的,同时这代还首次集成了华为自研的双核14bit ISP、音视频解码芯片,此外还升级支持LPDDR4内存并采用全新系统总线。

而这款具有里程碑意义的神U之首发机型,便是华为Mate系列首款破千万销量的Mate8,其不仅延续了Mate7的辉煌并更上一层楼,还彻底洗刷了MateS的销量之耻!


后面的2016年四月份,华为P9系列携超频版麒麟955闪耀登场,和徕卡之合作就是此时开始的。紧接着的五月份,荣耀V系列的开山之作V8发布,其中便可见到麒麟950系列之影。


再后面的七月份、八月份、十月尾,则分别诞生了荣耀8、荣耀Note8、荣耀Magic这三款经典机型,一年后荣耀将在麒麟的助推之下成功击败小米卫冕互联网销量冠军!

2,麒麟 980

既然神U麒麟950的弱点是GPU部分,那么2016年十月份发布的麒麟960就在GPU方面来了个“大跃进”——不仅升级为Mali-G71还将规模翻倍堆至八核心,同时频率还提升了15%!


当然,如果制程工艺方面能够有所提升的话,这些都不是事,毕竟全新的GPU架构是有20%之能效提升的。但关键就是其于制程方面倒吸牙膏,变成了台积电16nm FFC低成本方案!


所以麒麟960纵使CPU的大核架构也有升级,但功耗也同样压不住——臭名昭著的“火麒麟”就此诞生。其唯一的优点就是,集成了华为首款支持CDMA网络的巴龙750全网通4G基带。

“火麒麟”的尴尬过去一年后,麒麟970终于升级为台积电10nm制程工艺,同时其GPU既升级为Mali-G72又增至十二核并降低频率,最终顺利实现了性能提升功耗大降的优化效果。


CPU部分性能虽没进步但功耗下降明显,结合首次引入的寒武纪NPU平台,使得其综合实力虽明显不如三个月后发布的骁龙845,但总算是走出“火麒麟”的阴霾并开启了端侧AI时代。


这一系列的铺垫,最后在2018年八月尾终于汇聚成了麒麟980耀眼光辉的绽放基座,并以业界首款7nm工艺芯片之威横扫世人陈旧的认知,也是从一刻开始麒麟彻底崛起再也无憾!

但在这一切成就的背后,却是华为从2015年就开始的7nm工艺研究,以及2016年的IP储备、集成验证和2017年的SoC工程化验证,直至2018年方才实现量产。


期间投入了数千名资深半导体专家,并进行了5000+次验证和检测,最终其相较于10nm工艺的升级效果非常喜人——可提供20%的性能提升或者40%的功耗降低!


结合CPU大小核架构的整体升级、4MB三级缓存的引入以及“三集群”设计,CPU整体性能直接暴涨!另外GPU基于全新设计,顺利实现了性能大升而功耗大降的壮举!

值得一提的是,麒麟980发布三个月之后的高通骁龙855,也回归了台积电代工并同样基于7nm工艺。因此在整体素质比较中骁龙依然占据上风,特别是GPU表现骁龙855明显更强。


首发机型Mate20系列是2018年十月份发布的,这个华为史上最强“钉子户”上市仅四个半月销量就破了千万台!2019年三月份发布的P30系列更猛,上市不到三个月销量就破了千万台!


除了旗舰系列的惊艳表现之外,搭载麒麟980的还有荣耀Magic2、荣耀V20、荣耀20系列、华为Nova5 Pro、华为Mate X、华为Mate20 X 5G(外挂巴龙5G基带)等经典永存的神机。

3,麒麟 990 系列

虽然麒麟980的GPU相较于骁龙855还有明显差距,但明眼人都看得出麒麟综合竞争力进步之大已经严重影响了骁龙的地位,所以不等麒麟正式超越骁龙老美就直接出手了。


最终在2019年九月份麒麟990系列发布之前,华为已经遭受了两轮制裁并因此导致CPU架构和GPU架构的原封不动,但也正是此番遭遇迫使华为在架构优化方面,发挥了无尽潜力!


原来这代新引入了4MB的系统缓存,结合全新的华为自研达芬奇架构NPU之智能调度,以及采用了“大规模低频率”设计的GPU,最终CPU、GPU的整体能效表现因此大幅受益!

当然这代最引人注目的,还是基于当时台积电最新7nm+EUV工艺并首次集成了5G基带之麒麟990 5G处理器,此外其NPU还是基于“双大核+单小核”的全能创新架构设计。


所以相较之下麒麟990更像是麒麟980的终极能效优化版本,其虽然没有麒麟990 5G那些如上述般的业界领先特性,但却用最极致的SoC设计优化实现了性能大升功耗小降的奇迹!


那么在如此优化基础上再获制程工艺小进步的麒麟990 5G,若与三个月后发布的骁龙865比较结果会如何呢?答案是整体性能落后不太多,但却拥有集成5G基带所带来的功耗优势!

可以说,麒麟990系列就是麒麟团队芯片设计能力的完美展现体,使得这代不再依赖于制程工艺的跃进而是用完美架构设计来优化能效表现,从而造就了一代“冰麒麟”之传世美誉。


也正是因此,首发了“冰麒麟”系列之华为Mate30系列,其上市后的销售速度和全生命周期销售量直接创了Mate系列的记录!在遭受严厉制裁后还能有此惊人表现,堪称传奇的一代!


2020年三月份,全系搭载麒麟990 5G的P40系列发布,可惜由于制裁的深入华为在海外市场之销量表现方面可谓举步维艰,所以这代的全生命周期销量严重落后于前代P30系列。

另外,由于2020年华为又陆续遭遇了第三轮、第四轮制裁,最终导致同年十一月份荣耀的被迫分拆独立,所以荣耀在麒麟之旅的终点站便是“冰麒麟”这一代。


其中搭载了麒麟990的有荣耀V30、荣耀Play4 Pro,但这两款都通过外挂5G基带实现了对5G网络的支持,至于直接搭载麒麟990 5G的则有荣耀V30 Pro、荣耀30 Pro、荣耀30 Pro+。


除此之外,还有Nova史上性能最强的Nova6系列也搭载了麒麟990处理器,所以其中的5G版并非搭载麒麟990 5G处理器,而是通过外挂5G基带实现的。

4,麒麟 9000 系列

2020年九月份芯片生产管制正式生效之后,台积电便停止了所有的麒麟芯片代工,所以当同年十月份麒麟9000系列发布之时,华为仅剩下有限的芯片库存可供使用。


也正是因此,华为在设计这款芯片的时候,可谓是倾尽全力堆料以满足其尽可能久的使用年限,以确保往后麒麟回归之时能接得上这批老用户,事实证明华为的确是做到了这点!


制程方面麒麟9000系列率先引入台积电5nm工艺——可提供15%的性能提升或者30%的功耗下降,然后CPU又新引入A77架构,并将系统缓存容量翻倍至大幅领先业界的8MB!

最终麒麟9000系列的CPU综合表现极为优秀,结合较麒麟990 5G算力翻倍的达芬奇架构2.0NPU,以及核心数翻倍的全新四核ISP和新引入的双载波聚合技术,综合竞争优势极强!


但稍显可惜的是,麒麟9000之GPU由于时间紧迫因素大规模优化不到位,导致纵使GPU跨代升级为Mali-G78都救不了那二十四核满配堆料,使得其高频能效较前代还明显退步了!


不过华为的老对手高通却并没有抓住机会,而是觉得前进之路再无阻碍从而选择了追求利润的三星代工之路,所以麒麟9000纵使有此遗憾,在GPU部分的表现也完全盖过了骁龙888。

当然,就三星那拉胯工艺肯定会有人觉得这样胜之不武,所以麒麟9000在CPU多核能效表现方面吊打骁龙888和骁龙8 Gen1就不多说了,下面看看若对比台积电4nm工艺会有何结果。


制程基于台积电4nm工艺的,首先是2021年十二月份发布之联发科天玑9000,后面2022年五月份又有高通发布的骁龙8+ Gen1,也就是说这俩距离麒麟9000诞生已有一两年时间了。


结果从下图对比中可以看出,红线所代表的麒麟9000在CPU多核中低频区间能效表现更佳,而在高频区间则是骁龙8+ Gen1的优势最明显,这就意味着中低负载场景麒麟9000更舒服。

最后麒麟9000唯一比不过的就只有同期之苹果A14处理器,但苹果那是无奈走捷径的结果——没有集成任何基带故有充裕空间堆料,使得其只能选择体验拉胯的外挂5G基带方案。


由此可见,若论SoC的整体竞争力,麒麟9000系列纵使有GPU方面的遗憾,但依然是那个时代的综合体验王者!只可惜局势所迫库存有限,最终仅Mate40 Pro一款达成了千万台销量。


这也使得P50系列仅有部分Pro版搭载了麒麟9000,叠加2021年四月份老美发起的第五轮制裁华为又深陷在“5G缺失”的困境之中,于是往后两年华为旗舰的销量就一直在低谷区徘徊。

尾声:

当2023年八月尾Mate60 Pro突然上架销售之后,华为的“麒麟+5G”组合也正式宣告回归,不久后同系列的其它机型也开始上架,并最终在今年携手将系列销量突破至千万台以上!


可惜在国产制程工艺的限制下,Mate60系列所搭载的麒麟9000S在整体性能与麒麟9000拉不开差距的情况下,于整体能效表现方面劣势较为明显——后面的麒麟9010在这方面亦不如。


这样华为钉子户星空中那颗最亮的星便暂时定格在了麒麟9000身上,这款一度被认为是“麒麟绝唱”的悲情芯片如今依然在发光发热,从而为国产制程之进步最大程度地争取宝贵时间!




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