北京时间10月22日晚8点，华为发布了2020年度旗舰智能手机Mate 40系列，包括基础版Mate 40、大杯Mate 40 Pro、超大杯Mate 40 Pro+，以及最高端的保时捷版Mate 40 RS四款产品。
不过，今年不同寻常之处在于，面对美国禁令的持续打压，华为的智能手机面临无芯可用，麒麟芯片面临无厂可造的困局，因此这次发布会公布的随Mate 40系列搭载的麒麟9000芯片，可能是“绝唱”。
在此背景下，麒麟9000会不会是华为凝聚多年设计功力的集大成之作？
拿到ARM最新的GPU内核
麒麟9000有两处比较引人注目的亮点。首先是采用台积电刚刚量产的5nm工艺制程，这是行业内最先进的芯片生产工艺，目前被采用的，除了麒麟9000，就是苹果的A14芯片。因为采用先进工艺制程，麒麟9000可以在有限的面积内，塞进更多的晶体管。根据华为的说法，麒麟9000的晶体管数量达到153亿个，比A14芯片多30%。
多出的30%，有相当一部分用在了内置的巴龙基带上，而A14芯片由于是外挂高通X55基带，所以晶体管数量要少的多。基带集成的好处是可以减少布板面积，多塞电池和其它配件。iPhone 12的电池容量缩水，外挂基带算一个重要原因。
麒麟9000的另一个亮点是搭载了ARM最新的Mali-G78 GPU内核，这是一款有内涵的IP。
在移动显示芯片领域，玩家主要有三个，高通、苹果和ARM。ARM由于有IP授权的优势，对亲儿子Mali-G系列显示芯片的推广一直不遗余力，加上联发科和华为是Mali-G系列图形芯片的铁杆客户，因此近年来随着两家公司在移动市场的扩张（联发科在3G时代跌倒后，又慢慢爬起来），帮助ARM逐渐追上了苹果、高通，终结了Mali-G71的火炉称号，从Mali-G72开始走向成熟。
正因为如此，近年来，ARM在移动显示芯片上的迭代动作更为频密，IP的可用性越来越高，而Mali-G78就是ARM一款全新的移动显示芯片内核，发布于2020年5月26日。
考虑到SoC芯片设计的时间紧迫性，华为海思应该在去年底就拿到了ARM的最新GPU IP授权，这说明双方的合作还在正常进行。
Mali-G78采用和Mali-G77相同的Valhall架构，最大的改进是特别针对5nm工艺制程优化，并将计算单元（核）从16个增加到最多24个，这也是发布会上，Mate 40能大步超越竞争对手的原因，毕竟采用了最新的GPU内核。
为何没有采用最新的A78 CPU内核
在2020年5月26日，ARM不止发布了Mali-G78，还有最新的CPU IP核Cortex-X1和Cortex-A78。其中，Cortex-A78是Cortex-A77的迭代产品，后者被骁龙865采用。麒麟9000既然采用了Mali-G78，按理也应采用同时发布的Cortex-A78，以超越骁龙865。
但麒麟9000并没有搭载最新的Cortex-A78 CPU内核，而是采用和骁龙865相同的Cortex-A77内核，这是为什么？
最大的可能与Cortex-A78的升级幅度不算大有关。按ARM的说法，在单个大核保持满载1W的功耗时，5nm工艺生产的Cortex-A78可达到3GHz，而7nm工艺生产的Cortex-A77能跑到2.6GHz，两者频率差距大约为15.4%，性能差距大约是20%。也就是说，Cortex-A78的性能主要靠频率提升，频率提升又主要靠5nm的工艺制程支撑。
ARM宣称的相同性能下，5nm的Cortex-A78比7nm的Cortex-A77功耗降低了50%，但前提条件是，Cortex-A78的频率降到了2.1GHz，这个频率用到中核上都嫌低了，因为骁龙865的中核频率就达到了2.84GHz。也就是说，Cortex-A78要大幅省电，性能也几乎打骨折。所以，Cortex-A78相比成熟的Cortex-A77，显得比较鸡肋。
另外，在ARM的布局里，未来大力推的将是全新的IP 核Cortex-X1，一种更加定制化的CPU内核，现有的CPU内核仅能在缓存大小上定制，芯片集成设计公司的发挥空间太小了，难以应对苹果A系列芯片的压力。从这个角度看，Cortex-A78的地位确实没那么重要，也是华为海思没有采纳的原因。
现在智能手机肉眼可见的趋势是，游戏娱乐、拍照和AI化，与之相关的GPU和NPU（人工智能芯片）才是角逐的焦点。麒麟9000将设计的重心放到了加强图形显示和AI上面，采用最新的GPU内核Mali-G78，并将计算单元（核）的数量飙到公版上限的24个，神经引擎（NPU）的核数也增加了，采用“1大两小”的3核布局，ISP也增加到4核。如此一来，华为手机才有了叫板骁龙系手机的资本。
简单说，麒麟9000现有的CPU、GPU和NPU内核布局，是追求从核心需求（卖点）出发的结果，所以才放弃Cortex-A78内核，采用更成熟的Cortex-A77。
类似的策略还体现在苹果A14芯片的设计上。根据苹果公司公布的信息换算，A14芯片CPU部分的性能比上一代提升16.6%，GPU部分性能提升8.3%，相比A13提升幅度并不大。提升最大的是NPU部分，也就是神经网络引擎，从A13的8核提高到16核，机器学习性能提升到A13的2倍。
要知道，搭载A14的iPhone 12主要卖点是Face ID和拍照，都离不开机器学习，尤其拍照需要的深度融合、智能HDR等技术，更需要人工智能深度参与，因此A14将升级重点放在神经网络引擎上也就可以理解了。
自主SoC芯片设计的遗憾
从上面的内容可以看出，能自主设计SoC芯片是多么重要，需要什么就设计什么，可以保证核心卖点精确命中市场需求，而购买第三方芯片则只能是有什么买什么，还无法保证产品差异化。
目前有一种比较普遍的看法，认为企业购买IP搞芯片集成设计，算不上真正的自研，真正的自研是从IP到集成全部自己搞。这种观点违背了行业发展规律，因为在移动芯片领域，目前还没有一家公司可以做到，而IP设计和集成设计分离，正是行业发展的结果。
其实，在智能手机存量竞争的当下，争论SoC芯片集成设计和IP设计孰优孰劣已无意义，重要的是能打造出差异化产品，强化核心竞争力。现在智能手机一线品牌中，冲到最前面的苹果、三星和华为，都是能自主设计SoC芯片的品牌，这不就证明了自主设计SoC芯片的价值吗？
智能手机的竞争趋势已经愈来愈明朗，谁能自主设计SoC芯片，谁才会真正站上高端。苹果自主设计的芯片正从手机、智能穿戴设备，扩充到PC，种类从SoC芯片发展到安全、近场通讯芯片，再叠加操作系统，导致软硬件结合的优势至今未被撼动。
华为通过芯片自主设计，逐渐站到了国际赛道上，对国产手机是一种正面导向，目前小米、OPPO和vivo都有自主设计芯片的打算，但如果因为打压使麒麟芯片成为绝唱，对发展中的国产手机SoC芯片业来说，难免是一个挥之不去的遗憾。
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