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在时光的长河中,回首2016年、2017年和2018年,我们会发现,在手机用户的脑海里,中端芯片市场的主宰常常是那些高通芯片,像骁龙625、660以及710等。而在这段时间里,华为的麒麟芯片在这一领域并不占据主导地位。
或许在2016年,麒麟650的表现还算不错,但若要与骁龙625进行一番较量,恐怕还是难以取胜。
而到了2017年,虽然推出了几款被标榜为“超频版”的芯片,却依然难以撼动高通的地位。直到2018年七月,华为推出了一款名为麒麟710的芯片,这似乎是在试图在中端市场中与骁龙展开正面对抗。
然而,麒麟710虽然取得了一些进步,但与骁龙710相比,差距依然较大。而就在外界普遍认为华为将在中端芯片市场被高通长期压制之时,意想不到的事情发生了。2019年六月,麒麟810横空出世,成为了一个惊艳的中端芯片。
首先,让我们来看一下达芬奇架构。虽然达芬奇 NPU 最早是出现在2018年的云端AI芯片——昇腾910和昇腾310上,但直到麒麟810的问世,才首次应用于华为的终端芯片。之前在终端芯片中,华为一直采用的是寒武纪的IP。
这次,在麒麟810中首次采用了自家研发的达芬奇AI架构。这个架构的特点在于在一个核心内部集成了三个不同的计算单元,从而能够针对不同的计算场景提供相应的算力。华为并非简单地将不同的计算单元放在一个核心里,而是设计了一整套解决方案,从参数选择到运算方式,再到存储比例和软件工具,都进行了精心处理。
如图所示,在达芬奇核心中,存储单元、控制单元以及三个计算单元各司其职,协同配合。其中,三个计算单元分工明确:3D Cube负责高算力任务,2D Vector则更加灵活,可以完成与前者互补的任务,而1D Scalar则主管流程控制。
在这三个计算单元中,最引人注目的是华为深度优化的3D Cube计算单元。通过精妙的算法和巧妙的电路设计,它实现了一个161616的运算结构,从而能够在一个时钟周期内完成复杂的运算。
这相当于在处理16位浮点运算和INT8量化精度方面,麒麟810位于行业的领先地位。其ETH AI Benchmark分数超过32000分,远超过高通旗舰骁龙855的25000分。
此外,华为还推出了自家开发的中间算子格式IR,总计超过240个。这大大增强了华为HiAI移动计算平台的兼容性和易用性,为开发者提供了友好的环境。
说到HiAI,它起初出现在麒麟970上,而2.0版本则支持更多设备并提升了性能,为麒麟810的多种AI功能提供了强大支持。
除了AI,让我们来看看麒麟810在CPU和GPU方面的表现。实际上,麒麟810与前一代旗舰芯片麒麟980有许多相似之处,都基于台积电的7nm工艺制造,采用了同样的大小核架构,并且大核部分同样基于改进过的Cortex-A76架构。
具体而言,麒麟810的CPU由两颗主频为2.27 GHz的大核和六颗主频为1.88 GHz的A55小核组成,着重考虑了能效性能。与麒麟710相比,麒麟810在CPU性能方面领先约18%,在多核性能方面领先32%。
而与麒麟980相比,尽管其单核性能稍逊,但能效表现则更为出色,单核峰值功耗仅为麒麟980的一半左右。
在GPU方面,麒麟810集成了六核心的Mali-G52,频率为820 MHz。尽管其GPU性能在与麒麟980相比稍逊,但其峰值功耗仍然更低,显示出较好的能效表现。
华为声称麒麟810的研发历时三年,投入了数亿美元,并有1000多名半导体设计和工艺专家参与其中。这一艰苦过程中,耗费了5000多块工程验证开发板,确保产品在底层
应用时能够稳定可靠。
同样的研发历程也在麒麟980上得到体现,这两款芯片很可能是同时立项的。这也暴露出华为在技术研发上的坚定决心,特别是在面对制程工艺难题时,不惜耗费大量资源以追求卓越。
正如之前提到的,麒麟810的对手们也不是省油的灯。回首过去的2019年,我们可以看到一系列中端芯片的竞争。在麒麟810发布之前的几个月,高通推出了骁龙712,不过这实际上只是对2018年中端芯片骁龙710的超频版本,所以在与麒麟810的竞争中显然处于劣势。
而随后在2019年四月,骁龙730G的发布改变了格局。通过全面升级的制程工艺和架构,麒麟810在CPU整体性能方面领先了10%,在GPU性能方面领先了13%。而骁龙730G虽然制程工艺为三星8nm,但在能效方面却不及麒麟810。
不久后,联发科推出了G90T游戏处理器,虽然它使用了台积电12nm工艺,不如其他同期芯片的制程工艺先进,但其在CPU和GPU性能方面的领先幅度依然达到了惊人的20%左右,再次凸显出华为麒麟810的实力。
而在同年底,高通发布了基于三星7nm EUV工艺的骁龙765G。这一次,麒麟810的对手从制程工艺上拉近了距离,但在CPU性能上,两者仍旧难分伯仲。不过,骁龙765G在单核峰值功耗方面表现略胜一筹,而麒麟810在GPU性能和能效方面均保持了优势。
但是,骁龙765G的发布时间是2020年,而在那一年的三月,麒麟820横空出世,一举将高通7系列芯片甩在了身后,麒麟8系列的辉煌也得以延续。
最后,让我们看看搭载麒麟810芯片的华为手机。
虽然数量不多,但每一款都是经典之作。从首款Nova 5开始,接着是荣耀9X系列、Nova 5i Pro、Nova 5z、荣耀20s、Nova 6 SE以及荣耀Play 4T Pro,总计八款机型。这些机型依然受到不少老用户的喜爱。
这要归功于华为在系统底层持续的努力,以及对鸿蒙系统的不断优化。例如,2019年推出的超级文件系统和方舟编译器,以及之前推出的GPU Turbo和Link Turbo技术,都大大提升了用户体验。
然而,系统的优化也需要强大的处理器来支持。麒麟810作为中端芯片的代表,在软硬件一体方面尽职尽责,充分发挥出自身高上限的潜能,为用户的日常体验提供强有力的支持。
回顾这段创新之路,从2016年到现在,中端芯片市场的格局已经发生了巨大的变化。华为麒麟810的崭露头角,不仅令人记住了这款芯片本身,更是在技术竞争中赢得了一席之地。通过自家的研发能力和不懈努力,华为在中端芯片领域持续发力,为用户创造更好的移动体验。