芯东西（公众号：aichip001）文 | 云鹏 智东西10月30日消息，在华为Mate 40国内发布前期，华为同芯东西在内的少数业内媒体，对可能是华为麒麟“绝唱”芯片的麒麟9000 5G SoC进行了深度解读，就CPU和GPU性能、AI架构迭代、AI在影像系统和AR中的应用等方面进行了细致探讨。 华为芯片和硬件的产品和技术规划负责人、华为Fellow艾伟在开场时说到，根据中国信通院数据，2020年1-9月，中国市场累计出货1.08亿部5G手机、占同期手机出货量47.7%，5G新增用户占全球78%。毫无疑问中国将成为全球5G市场的核心。 “预测未来最好的方式就是参与未来。”艾伟说这是华为一直以来遵循的原则，到今天，华为已经推出了三代5G SoC，从麒麟990 5G到麒麟820，再到麒麟9000。 据称，麒麟9000是目前手机行业工程量最大、工艺最复杂的芯片，集成了153亿晶体管。在很小的体积内、很低的功耗限制下，实现高性能芯片的设计，这就是对于手机SoC研发的挑战。 ▲麒麟9000现场实拍图 015G下载2.5倍于苹果，GPU将主机游戏体验带到手机 首先，艾伟就拿出了华为的看家本领——5G通信性能。 此次麒麟9000为5G SA双载波SoC，据称Sub-6G下行双载波速率峰值可以达到4.6Gbps。根据现场展示的测试数据，华为Mate 40 Pro的下载速度是iPhone 12的2.5倍。 除了速率更快，在延迟方面，华为Mate 40 Pro在实测中，83.8%以上的状态是延迟小于30ms的。在WiFi方面，华为Mate 40 Pro支持Wi-Fi 6 160MHz。 在CPU方面，麒麟9000的CPU性能相比骁龙865 Plus提升了10%，能效比提升了25%。GPU首次采用了24核设计，性能相比骁龙865 Plus提升了52%，能效比提升了50%。 根据华为所展示，在主流游戏实测中，麒麟9000的每瓦帧率都更高。在一些MOBA游戏中能效超过骁龙865 Plus 20%，并且艾伟说，麒麟9000在长时间运行中的能效表现尤其突出。 在这样的性能背后，华为希望可以为用户提供更好的体验，能做到同时实现高画质、高帧率和低功耗。他提到现在手游逐渐迁移了很多主机游戏，游戏的画质更高，性能要求也更高。 麒麟9000的GPU支持SSR屏幕空间反射、体积光、实时阴影、高分辨率 HDR等图形特效，根据现场展示来看，麒麟9000在运行这些特效的时候，功耗低于“友商”30%。这个功耗的优势主要指麒麟9000在达到相同帧数时会产生更小功耗。 艾伟特别提到，这些特效以前受限于手机性能和功耗的限制，只能在主机游戏上实现，但是现在已经可以在华为手机上实现了。 02NPU三年打磨算力翻倍，视频拍照实现AI“逐帧级”处理 当然，AI性能也是麒麟9000的主要优势之一。华为从2017年开始就在麒麟970中加入了NPU单元。这次华为将NPU架构升级为达芬奇2.0，据称NPU算力能够实现翻倍的效果。 另外NPU采用了Smart Cache 2.0技术，也就是把AI需要处理的内容先放在缓存上，提升了AI处理的速度。AI BenchMark跑分相比上代提升了2倍。 在INT8整数运算性能方面，麒麟9000性能提升了60%，能效比提升了150%。 在AI应用方面，华为在视频、拍照和AR方面都在继续发力。艾伟说，现在麒麟9000识别2000张照片只需要1秒，这样就可以为视频提供实时的图像分类、目标检测、语义分割、实例分割等能力。 华为在现场举例，通过AI图像处理能力，麒麟9000可以将一段视频变成“动漫”画风，这里就用到了轮廓提取、纹理优化等AI能力。当然，例如实时超清分辨率处理、人脸图像处理等能力也可以实现。 艾伟提到，华为希望未来可以为旗舰手机用户直接带来高清晰度的视频体验。比如将270P视频超分处理得到标清视频，分辨率提升倍数达到3倍。 在拍摄方面，麒麟9000的ISP升级到6.0，3A处理能力提升了100%，管线处理速度提升了50%。 在ISP和NPU的协同上，麒麟9000中ISP NPU的处理总时间可以做到33ms以内，实现4K像素级的视频处理。 根据现场展示来看，对比iPhone 12 Pro的暗光拍摄视频，华为Mate 40 Pro拍摄的视频细节更清晰，即使在运动场景下也有相同的表现。 在逆光场景下，麒麟9000可以实现“实时包围曝光HDR视频合成”，通过合成不同的曝光时间所形成的图像，实现更好得到逆光HDR视频效果，据称已经超越了人眼的100dB动态范围识别深度。 在这样的AI性能基础上，华为达芬奇微核架构2.0，据称可以做到全天待机耗电3mA，相比上代1.0，功耗降低了一半以上，这样就可以保证手机可以具有超低功耗的“感知”能力。 比如华为EMUI 11中最新的EOD目光注视息屏显示功能、前置镜头手势控制等功能都需要这种低功耗长时间的感知能力。
在AR方面，华为认为AI AR可以实现手机的“看懂”能力，芯片可以“看懂”手机所看见的内容。 麒麟9000的AR 3.0配备了专属的AR硬化模块并升级了AR算法，可以实现实时的AR理解能力。 华为将这种能力称之为对于环境的“秒懂”，可以在1秒内辨认4种室内物体、3种形状、8类平面语义，并且还能测量出物体的尺寸。 035G AI 云将成为未来 艾伟说，数据通过手机端侧实时环境感知后，脱敏上传到云端，然后云端生成强大的知识图谱，进行数字化，最终再反哺端侧实现更好的用户体验，这是华为现在在努力实现的。 在他看来，两年后，保守估计，存量市场中5G手机可能达到一半以上，那时，用户会有实时的现实世界和虚拟世界结合的体验，这就是5G、AI和云能力能够带给我们未来的想象空间和体验。 04结语：最后一颗“子弹”？未必 从麒麟9000 5nm工艺、153亿晶体管加持下所表现出的50%的GPU能效比提升、NPU加持下的AI图像处理能力、ISP和NPU协同带来的视频拍照逐帧处理等能力，我们不难看出华为在这颗几乎被业内认为是“绝唱”的芯片上花了不少心思。 华为就是希望能打造出今天“地表最强”5nm 5G SoC，毫无疑问，华为做到了。 对于华为来说，消费者业务诚然面临着巨大压力，但是不论从国内半导体产业链的协助建设，还是从外部积极争取芯片获取渠道，抑或是华为Mate 40全球发布会结尾那段“日蚀”视频中所展现的光芒，我们都能看到华为的坚持。 如果说麒麟9000将是华为的最后一颗子弹，也只是代表了现在，而非将来。 对于华为、华为消费者业务、华为芯片版图来说，绝唱？未必。