在科技产业的发展进程中，半导体芯片的发展永远是无法被人所忽视的。或许消费者更加关注的是产品体验，但半导体芯片才是构成产品更新迭代的关键所在。毫不夸张的说，我们所见到的每一款科技电子产品，最初都是由一块半导体芯片作为主要驱动力，进而衍生而来的。然而，近年来，随着智能终端设备被大面积广泛应用于人类生活的方方面面，用户也自然而言的对于产品所采用的芯片有了一定的了解，并开始学着根据自身的使用需求，去选择应用了符合自身使用需求的芯片最终达成产品的购买。
华为麒麟 990 5G
9月6日，在德国与北京，尽管时间不同，但华为消费者业务同步向全球的用户宣布，将要面向全球推出华为最新一代旗舰芯片——麒麟 990系列。笔者虽不太赞同沸腾呀、狂欢呀之类的形容方式，但，这对于全球科技产品的进步，尤其对于国内智能终端产品扭转受制于人的局面自然是一个好消息。
那么麒麟 990系列芯片究竟为消费者带来了什么呢？别急，跟随笔者的步伐去慢慢了解一下。
5G先行 全球首款旗舰级5G SoC？关键点在于量产
今年，尤其是以智能手机为代表的智能终端产品纷纷进入5G时代，一款可以支持5G网络连接制式的芯片组自然是市场急需的。当然，在此之前，作为5G发展初期的一种妥协，各大厂商分别推出了用来临时应对5G需求的芯片+外挂基带的方式，来帮助智能手机等终端设备来增加5G性能。
然而，这样的方式毕竟不是长久之计。它也是有悖于产品设计的理念的。于是，在2019年这个5G元年的下半场竞争下，行业人士、媒体、消费者等等，都开始将目光投向究竟谁能推出首款5G SoC产品，这才算得上是真正意义上开启了5G智能终端产品的先河。华为消费者业务CEO余承东在德国IFA上的演讲中曾介绍道，华为麒麟 990系列芯片包含了麒麟 990与麒麟 990 5G两款，其中，麒麟 990 5G就是一款全球首款旗舰5G SoC芯片。
搭载麒麟990系列的华为Mate 30系列将于9月19日发布
当然，笔者也曾不止一次听到这样的提法。在笔者的认知中，已经有不止一家芯片厂商提出自家推出的是全球首款5G SoC产品，但究竟如何来定义这样一个全球首款的概念呢？采访中，华为方面表示，对于这个定义，还是要看谁可以率先实现量产，只有你的产品量产、发售之后，消费者率先买到了哪款，自然就会认为这是全球首款5G SoC。而对于麒麟 990 5G来说，量产根本不是一个特别需要担心的问题。沟通会上透露的消息表明，搭载麒麟 990系列芯片的华为Mate30系列芯片，将于9月19日全球发布。
这样连续重磅消息的发布，无疑，彰显了华为的自信。尤其是对于麒麟 990 5G、华为Mate30系列新品的自信！而这样的自信，自然是与华为的研发能力无法分割的。
技术积累带来了华为麒麟 990 5G的诸多优势
华为是一家以技术研发、技术积累为核心的全产业高科技公司，此次带来的麒麟 990 5G究竟带来了哪些全新黑科技呢？首先，就是小，这个小，自然指的是提及，据华为方面的介绍，麒麟 990 5G将会是业内最小的5G手机芯片解决方案，在工艺上，基于业界先进的7nm+EUV工艺制程，成功的将原本还需要外挂的5G Modem集成到了SoC芯片中。
如图所示，拿在手掌中，仅仅不足一枚一元人民币硬币的大小，这样小的一款芯片上，集成了103亿晶体管，相比上代麒麟980的69亿晶体管有了一个质的飞跃。也正是这样质的飞跃，才使得在这样一颗指甲大小的芯片成为了目前晶体管数最多、功能最完整、复杂度最高的5G SoC。
而小的好处在哪呢？笔者此前也不止一次提到过，5G智能手机想要维持现有4G智能手机的体验不变（如轻薄、续航等等）是非常困难的，主要难点在于5G Modem的集成以及数量更多的天线的加入。所以，一款5G SoC做的越小，越接近现有4G手机的芯片方案，也就越能保证5G手机产品并不会降低现有4G手机的用户体验，同时提供更加优秀的网络连接条件，这才能实现一种加法，而麒麟 990 5G正是做到了这样的加法。
除了体积小，5G的体验更是需要解决速率与能效后，才能保证用户获得的将是最优的体验。在5G网络环境下，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。
并且，麒麟 990 5G还率先支持5G双卡，用户可以获得一卡5G上网的同时，另一卡可接听VoLTE高清语音通话的体验。真正意义上实现业界最佳5G双卡体验。
或许，现在很多已经在体验5G网络的用户会说，目前的5G网络覆盖并不完美，有些时候并不能达到理想条件下的峰值速率。麒麟 990 5G自然也考虑到了现实的情况，针对目前5G商用初期的种种客观条件，基于华为原本在5G领域的技术积累，麒麟 990 5G对5G通讯实力进行了全面升级。例如当用户处于一个5G信号较弱的场景下，麒麟 990 5G便会通过智能上行分流设计，在视频直播、短视频上传等特殊应用场景下同时使用5G和4G网络，令上传速率提升5.8倍，进一步优化5G上行体验。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。
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。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。
创新设计NPU双大核+NPU微核架构 5G与AI两手都要硬
讲过了5G，自然不能不提的是AI。智能终端芯片的性嗯那个决定了智能终端产品的终端AI算力，这在一个以5G为基础，并实现云到端、端到端、端到云等多方互动的AI新智能体验产经下更显得尤为重要。华为麒麟芯片在此前，凭借独立NPU的创新架构，一直在端侧AI性能方面表现不俗，并引领着产业的发展。
这一次，在麒麟 990 5G芯片上，独立NPU再度采用了创新的设计，华为称其为“达芬奇架构”，华为自研达芬奇架构，创新采用了NPU双大核+NPU微核计算架构，NPU大核主要负责展现卓越性能与能效，微核NPU则承担超低功耗。该架构是华为在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。
创新设计的架构令华为麒麟 990 5G在保有优质5G全新通信体验的同时，依旧带来了更加强大的AI算力，这样两手都硬的结合，使得很多原本不可能的用户体验变得可能。比如，在沟通会上，华为就演示了基于麒麟 990 5G的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。
除了5G与AI，麒麟 990 5G芯片还有什么？
或许作为用户的你会问道，麒麟 990 5G芯片除了带来了5G、AI这两大创新的应用体验外，还未用户带来了哪些呢？当然，正常的全方位性能提升自然是必不可少的。
比如，在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。
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。
针对目前用户越来越看重的游戏场景，麒麟 990 5G同样推出了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。
当然，除了游戏场景，当下用户更加善于用手机来记录自己美好的生活，尤其是通过图片、影像等方式。针对如此典型的场景，麒麟 990 5G内置的ISP 5.0，将会令智能终端设备的视频处理能力得到全面优化。
比如，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。
另外，作为华为手机一项擅长的夜景拍摄上，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。
写在最后
作为5G元年的下半场，今年下半年各大手机厂商定会纷纷推出旗下的5G智能手机，然而关键点在于两部分，一、谁家可以率先推出用户体验优异的基于一体化5G SoC芯片开发的智能手机产品；二、如何将5G体验下沉到中端甚至低端市场。麒麟 990 5G芯片的发布，无疑，让我们看到了华为做好第一点的决心。同时，通过对于麒麟 990 5G芯片工艺的了解，笔者也能看到将该技术进行下沉的可能。
至少在5G元年的下半场比赛中，华为凭借自身的能力，凭借麒麟 990 5G，已经成功获取了先机，而接下来的事情，或许还是要等到华为Mate 30正式上市的时候，由市场来为我们揭晓答案。
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