電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/程文智）2020年5月份時，ICInsights發(fā)布了2020年第一季度的McClean報告，華為旗下的芯片設(shè)計公司海思半導(dǎo)體（HiSilicon）憑借26.7億美元的銷售額，擠掉英飛凌，首度進入半導(dǎo)體銷售額排行榜前10大排名，這也是中國半導(dǎo)體廠商首次進入前10大半導(dǎo)體廠商排名。

2020年8月12日，ICInsights再次發(fā)布2020年上半年前10大半導(dǎo)體廠商排名，海思半導(dǎo)體以52.2億美元的銷售額守住了第10的位置。不過，由于美國對華為的打壓，海思作為華為旗下的公司也在打壓之列，根據(jù)美國對華為的禁令，晶圓代工廠從9月15日起將不能再為華為制造芯片。

圖：ICInsights發(fā)布的2020年上半年前10大半導(dǎo)體廠商排名。（數(shù)據(jù)來源：ICInsights）

在美國禁令持續(xù)升級的影響，海思未來將可能有一段時間無法使用涉及美國技術(shù)的產(chǎn)品和代工方案。比如芯片設(shè)計需要的EDA軟件供應(yīng)商基本都是隸屬于美國，給華為代工先進芯片的臺積電也用到了美國的技術(shù)，目前臺積電已經(jīng)明確表示美國禁令不取消將不能為海思代工5nm及以下工藝的麒麟芯片。這些限制給海思未來的發(fā)展蒙上了一層陰影。

也就是說，華為目前最先進的5nm工藝芯片麒麟9000處理器將成為麒麟芯片的絕唱。現(xiàn)在就讓我們一起回顧以下，華為麒麟芯片的十年“攀登史”。

圖：華為麒麟系列芯片發(fā)展史。（數(shù)據(jù)來源：華為）

第一代手機AP------K3V1
海思半導(dǎo)體的前身是1991年成立的華為集成電路設(shè)計中心，在做手機芯片之前，海思做過SIM卡芯片、視頻監(jiān)控芯片、機頂盒芯片等。

在2006年，聯(lián)發(fā)科技推出了GSM的Turn-Key解決方案，幫助GSM功能機產(chǎn)業(yè)迅速崛起，當時的海思也希望能夠復(fù)制聯(lián)發(fā)科技的模式，同年啟動了GSM智能手機Turn-Key解決方案的開發(fā)。

歷時3年后的2009年，海思推出了第一個GSM低端智能手機解決方案，采用了WindowsMobile操作系統(tǒng)。其中基帶處理器（BP）技術(shù)是自研的，技術(shù)源自華為GSM基站。應(yīng)用處理器（AP）芯片名為K3V1，采用110nm制程，當時競爭對手的工藝制程已經(jīng)達到65nm、55nm，甚至是45nm。

圖：華為手機芯片的起點K3V1。

由于K3V1的110nm制程相對于45nm制程來說，功耗和性能都落后于競爭對手，再加上WindowsMobile操作系統(tǒng)市場份額太低，方案是做出來了，但是少有客戶接受，海思第一代GSM處理器戰(zhàn)績慘烈，淪為試錯產(chǎn)品。

采用Arm內(nèi)核，支持安卓的K3V2
有了K3V1的失敗，2009年移動終端芯片從海思半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到了華為的移動終端公司內(nèi)，華為內(nèi)部稱之為“大海思”，并由有“拼命三郎”之稱的王勁負責(zé)移動終端芯片的研發(fā)。

2012年，王勁團隊推出了第二款手機SoC芯片K3V2，該芯片采用了Arm架構(gòu)，并且支持安卓操作系統(tǒng)。K3V2是當時業(yè)界最小的手機SoC芯片，也是繼英偉達Tegra3之后的第二顆四核A9處理器。

不過K3V2采用了非主流公司Vivante公司的GC4000GPU，兼容性不夠好，導(dǎo)致最終體驗并不好。而且該芯片也沒有用上當時先進的28nm制程，只采用了臺積電的40nm制程，相比高通的APQ8064和三星的Exynos4412，K3V2功耗依然偏高，發(fā)熱量大。

雖然K3V2飽受詬病，但華為依然把這顆芯片用在了自家手機上，不斷從軟件側(cè)和硬件側(cè)對其進行改進，當時這款芯片用在了華為D2、P2、和Mate1手機上，這是華為第一次把自家的海思芯片用在華為自家手機上。

2013年6月，華為拼盡全力打造了一款經(jīng)典的超薄旗艦手機P6，厚度僅為6.18毫米，采用了大量前沿工藝，并搭載了K3V2改進版K3V2E。雖然P6仍然有許多Bug需要靠軟件補丁來彌補，但P6以當時最薄的機身和優(yōu)秀的外觀設(shè)計，加上華為不遺余力地推廣，最終贏得了市場的認可，銷量高達400萬部。這份成績單在當時來看是相當不錯的了。

不幸的是，王勁在此時由于勞累過度，因病逝世，但幸運的是，華為的手機芯片開始了正式攀登之路。

麒麟登場------麒麟910
2014年初，華為推出了麒麟910，這是華為首款以“麒麟”為名的芯片。該芯片采用了1.6GHz主頻的四核Cortex-A9架構(gòu)和Mali-450MP4的GPU，采用了28nmHPM制程。

值得一提的是，麒麟910首次集成了華為自研的巴龍710基帶，這讓麒麟910可以支持LTE4G網(wǎng)絡(luò)，在TDLTE網(wǎng)絡(luò)下最高可帶來112Mbps下行速度。麒麟910也是全球首款四核SoC芯片。

麒麟910的首發(fā)放在了華為P6的升級版P6s上，隨后這款芯片還用在了華為Mate2、榮耀3C4G版、MediaPadM1平板、榮耀X1平板，惠普Slate7VoiceTabUltra和Slate8Plus等終端上面。

里程碑芯片------麒麟920
真正讓海思的手機處理器走向成熟的是麒麟920芯片，該芯片是2014年6月發(fā)布的，采用了業(yè)界領(lǐng)先的big.LITTLE結(jié)構(gòu)，采用4×A151.7GHz+4×A71.3GHz和Mali-T628MP4GPU，采用28nmHPM工藝制造，集成了音頻芯片、視頻芯片、ISP，集成自研全球第一款LTECat.6的Balong720基帶，可支持TD-LTE/LTEFDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM共5種制式，支持峰值300M極速下載。使得首次搭載麒麟920的榮耀6成為全球第一款支持LTECat.6的手機。

當年搭載麒麟920的榮耀6一出來，就飆升到各跑分軟件的第一名，使海思麒麟芯片第一次達到與行業(yè)領(lǐng)袖高通對飆的地位。

也是從麒麟920開始，麒麟芯片真正開始成熟了，受到的肯定開始大于質(zhì)疑。

2014年9月，海思還發(fā)布了麒麟925SoC芯片，相較于麒麟920，大核主頻從1.7GHz提升到1.8GHz，并首次集成了命名為“i3”的協(xié)處理器。這款芯片用在華為Mate7和榮耀6Plus上，創(chuàng)造了華為Mate7在國產(chǎn)3000價位上高端旗艦的歷史，全球銷量超750萬。

隨后的2014年10月，海思還推出了麒麟920的另一個升級版------麒麟928SoC芯片，相較于麒麟925，大核主頻從1.8GHz提升到2.0GHz。該款芯片隨榮耀6至尊版一起發(fā)布，到這時，海思開始試著提升主頻來提高自己駕馭芯片發(fā)熱的能力。

中規(guī)中矩的麒麟930
在麒麟920之后，海思在2015年3月快速推出了麒麟930/935SoC芯片。其中麒麟930采用4×A532.0GHz+4×A531.5GHz+Mali-T628MP4GPU+微智核i3；麒麟935采用了4×A532.2GHz+4×A531.5GHz+Mali-T628MP4GPU+微智核i3。兩顆芯片均采用28nm制程制造，且都集成了自研的Balong720基帶，集成音視頻解碼、ISP等組件，集成i3協(xié)處理器。

其實麒麟930只能算是常規(guī)升級，并沒有過多的亮點，但在未能獲得14/16nm制程的前提下，海思巧妙避開發(fā)熱不成熟的A57架構(gòu)，轉(zhuǎn)而使用提升主頻的能耗比高的A53架構(gòu)。而高通驍龍810因為選擇了A57大核，造成功耗過大，發(fā)熱嚴重，在2014年遭遇滑鐵盧，海思麒麟930/935則憑借散熱小和優(yōu)秀的能耗比打了一個翻身仗。麒麟930陸續(xù)用在榮耀X2、P8標準版、M28.0平板和M210.0平板上，麒麟935則用在P8高配版、榮耀7和MateS上。

首款采用16nm制程的手機SoC------麒麟950
2015年11月，海思推出的麒麟950，是業(yè)界首款采用16nmFinFET制程的旗艦SoC，這代表著麒麟正式進入全球手機芯片第一陣營。

從麒麟950開始，海思從制程追趕者成為了領(lǐng)先者，率先選擇了當時業(yè)界最領(lǐng)先的16nmFinFETPlus制程。該芯片采用了4×CortexA722.3GHz+4×CortexA531.8GHz+Mali-T880MP4+微智核i5架構(gòu)，集成了自研的巴龍720基帶，并且首次集成了自研雙核14-bitISP，首次支持LPDDR4內(nèi)存，集成了自研的音視頻解碼芯片，是一款集成度非常高的手機SoC芯片。

麒麟950也是全球首款采用A72架構(gòu)和采用Mali-T880GPU的芯片，該芯片的綜合性能再次飆至第一，憑借性能優(yōu)勢和工藝優(yōu)勢，麒麟950的成績優(yōu)秀，除了GPU體驗，其它各方面受到消費者眾多的好評。

該款芯片陸續(xù)用在華為旗下的Mate8、榮耀8、榮耀V8運營商定制版和標配全網(wǎng)通版等手機上。

2016年4月，海思發(fā)布了麒麟955SoC芯片，把A72架構(gòu)從2.3GHz提升到2.5GHz，集成自研的雙核ISP，給了徠卡雙攝加持的P9和P9Plus、榮耀V8頂配版和榮耀NOTE8手機很好的助力。在徠卡雙鏡頭及麒麟955的加持下，P9系列成為華為旗下第一款銷量破千萬的旗艦機。

去除所有短板的麒麟960
如果說麒麟950還有GPU短板的話，麒麟960則將這個短板也補全了，2016年發(fā)布的麒麟960大幅提升了GPU性能，同時還解決了之前集成基帶不支持CDMA的問題，成為當時第一款集成了全網(wǎng)通基帶的手機SoC芯片。

麒麟960采用的是四個A73（大核最高頻率2.4GHz）+四個A53(小核1.5GHz)的大小核架構(gòu)，GPU是Arm最新的MaliG71MP8。在存儲方面，支持UFS2.1；基帶方面，直接在SoC中集成了支持LTECat12/Cat13的巴龍750基帶，可實現(xiàn)四載波600Mbps的下行速率，上行速率也可達150Mbps，并且支持CDMA網(wǎng)絡(luò)。稍微遺憾的是依然采用的16nm制程工藝。

也就是在這一年，海思憑借麒麟960各方面綜合性能表現(xiàn)，麒麟9系列芯片正式躋身行業(yè)頂級芯片市場，與高通、蘋果形成三足鼎立的態(tài)勢。

AI加持的麒麟970
2017年9月發(fā)布的麒麟970，海思首次在SoC中集成了人工智能計算平臺NPU，開創(chuàng)了端側(cè)AI行業(yè)先河。從麒麟970開始，海思正式開啟了AI探索前進之路，為華為的全場景智慧戰(zhàn)略打下了堅實的基礎(chǔ)。

在CPU方面，麒麟970采用的仍然是ARM公版A73架構(gòu)+A53架構(gòu)大小核心搭配，4個A73大核最高主頻為2.4GHz，4個A53小核最高主頻1.8GHz。在GPU方面，采用了Arm的Mali-G72架構(gòu)，在核心數(shù)方面，增加到了12核。通信基帶方面，支持LTECat.18，最高下載速率達到了1.2Gbps（4x4MIMO，3CCCA，256QAM）。制造工藝方面，采用了臺積電的10nm制程。

麒麟970還支持同時使用兩張SIM卡時，主副卡同時用4G。此外，麒麟970還特別針對高鐵時的使用做了優(yōu)化，信號更穩(wěn)定。

值得一提的是，麒麟970里面多了一顆NPU。傳統(tǒng)的CPU（包括x86和ARM）和GPU也是可以用來做深度學(xué)習(xí)計算的，但由于它們本身并不是專門為深度學(xué)習(xí)定制的，效率并不高。而麒麟970的這顆NPU采用了來自寒武紀（Cambricon）的IP，專門為深度學(xué)習(xí)而定制，F(xiàn)P16性能達到了1.92TFLOP，差不多是麒麟960的3倍（0.6TFLOP左右）。從此以后，手機全面進入了AI時代。

加了“嚇人”技術(shù)的麒麟980
2018年9月初，在德國柏林舉行的消費電子展IFA2018上，海思推出了麒麟980，該芯片為業(yè)界首次采用7nm制程，集成了雙核NPU，集成了69億個晶體管，且具有GPU增強功能“GPUTurbo”，也就是余承東之前在微博上透露的“嚇人”技術(shù)。

在麒麟980上，海思與眾不同地采用了2+2+4的大中小核形式，其中兩個頻率為2.6GHz的A76大核負責(zé)高負載任務(wù)，兩個頻率1.92GHz的A76“中核”負責(zé)日常任務(wù)。四個A76大核之外，還有四個A55小核（1.8GHz）負責(zé)輕度運算。值得一提的是，相比前幾代的公版設(shè)計，麒麟980的CPU部分采用了半定制架構(gòu)，可見華為海思已經(jīng)在充分利用Arm的新DSU集群以及異步CPU配置了。

在GPU方面，這次麒麟980采用了MaliG76，這是ARM重新設(shè)計架構(gòu)后的新款高端GPU，它有4到20個shadercore，其紋理單元、渲染單元、計算單元管道位寬均大幅增加，為復(fù)雜圖形和機器學(xué)習(xí)的工作負載提供顯著的提升。華為宣稱，新GPU相比前代性能提高了76%，這可以說彌補了華為一直以來GPU的短板。

在網(wǎng)絡(luò)方面，麒麟980率先支持LTECat.21，峰值下載速率1.4Gbps，但遺憾的是仍然不支持5G網(wǎng)絡(luò)。同時，這款芯片也支持2133MHzLPDDR4X的內(nèi)存。

麒麟970的時候首次為手機端SoC引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片NPU。在麒麟980中，華為再次引入了業(yè)內(nèi)首款雙核NPU，NPU核心采用了寒武紀1H，實現(xiàn)每分鐘圖像識別4500張，支持人臉識別、物體識別、物體檢測等AI場景。

支持5G的麒麟9905G
如果說麒麟970發(fā)布的關(guān)鍵詞是AI能力，麒麟980發(fā)布的關(guān)鍵詞是7nm工藝的話，那么華為麒麟9905G芯片發(fā)布的關(guān)鍵詞就是5G了。

2019年9月，華為在德國柏林消費電子展上，推出了麒麟990系列芯片，包括麒麟990和麒麟9905G兩款芯片。其中麒麟9905G是華為首款旗艦5GSoC芯片，采用了7nm+EUV制程，首次將5G芯片巴龍5000集成到SoC上，率先支持NSA/SA雙架構(gòu)和TDD/FDD全頻段，且集成了約103億晶體管。依舊延續(xù)采用臺積電的7納米工藝，采用四顆A76+四顆A55共八核心，在GPU和CPU方面有部分提升。

在CPU方面，麒麟9905G配備了兩顆2.86GHz的Cortex-A76核心、兩顆2.36GHz的A76核心及四顆1.95GHz的A55核心，與此同時GPU采用的是Mali-G76（MP16）。另外它的NPU是由兩顆AscendD110Lite和一顆AscendD100Tiny核心組成，后者主要是用于一些低功耗的AI應(yīng)用。

而在連線能力方面，麒麟9905G適用于SA/NSA組網(wǎng)，但不支持毫米波技術(shù)。在Sub-6GHz環(huán)境下，它的下載和上傳速度分別能達到2.3Gbps和1.25Gbps。另外，這款芯片配備有第五代ISP，官方聲稱它能帶來“單反級別”的噪點抑制表現(xiàn)。

麒麟990是針對4G網(wǎng)絡(luò)的芯片，它與麒麟9905G的主要分別在于兩顆A76中核心跟四顆A55小核心的頻率分別下降到了2.09Ghz和1.86Ghz，另外NPU里也會少一顆D100Lite核心。

巔峰之作------麒麟9000
2020年，麒麟9000發(fā)布，該芯片采用了5nm制程，集成了多達153億個晶體管，比蘋果A14的118億個晶體管還要多出將近30%，堪稱麒麟巔峰之作。

與麒麟990系列類似，麒麟9000系列芯片也包括兩個型號，分別是麒麟9000核麒麟9000E。這兩個型號的芯片規(guī)格相近，只是麒麟9000的性能會略高于麒麟9000E。

麒麟9000內(nèi)置了8核CPU核心，包括一個最高頻率為3.13GHz的Cortex-A77大核，3個2.54GHz的A77中核，及4個2.04GHz的A55小核；大核主頻突破3.1GHz，爆發(fā)性能強，是目前頻率最高的手機處理器。同時集成24核心的Mali-G78GPU，圖像處理能力升級，架構(gòu)超過麒麟990Mali-G76，核心數(shù)也多了一半，性能提升60％。

麒麟9000E則比9000版少一個NPU大核，搭載的是22核Mali-G78GPU。

麒麟9000通過支持5GSA雙載波聚合，Sub-6G下行理論峰值速率達4.6Gbps，上行理論峰值速率達2.5Gbps。此外，麒麟9000搭配麒麟W650支持Wi-Fi6+，理論峰值速率達2.4Gbps。無論使用5G還是Wi-Fi，麒麟9000及其配套的麒麟W650成為迄今為止最快的手機SoC解決方案。

結(jié)語
從當前麒麟9000的表現(xiàn)來看，其實力已經(jīng)快接近蘋果和高通的水準，假以時日，超過他們并不是沒有可能，但令人扼腕的是，在美國禁令逐步收緊的影響下，海思追趕的腳步戛然而止，只能眼看著差距被進一步拉大。

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