芯東西（公眾號：aichip001）
文 | 雲鵬
智東西10月30日消息，在華為Mate 40國內發佈前期，華為邀請了芯東西在內的少數業內媒體，對可能是華為麒麟“絕唱”芯片的麒麟9000 5GSoC進行了深度解讀，就CPU和GPU性能、AI架構迭代、AI在影像系統和AR中的應用等方面進行了細緻探討。
華為芯片和硬件的產品和技術規劃負責人、華為Fellow艾偉在開場時説到，根據中國信通院數據，2020年1-9月，5G手機累計出貨1.08億部，佔同期手機出貨量47.7%，5G新增用户佔全球78%。毫無疑問中國將成為全球5G市場的核心。
“預測未來最好的方式就是參與未來。”艾偉説這是華為一直以來遵循的原則，到今天，華為已經推出了三代5G SoC，從麒麟990 5G到麒麟820，再到麒麟9000。
據稱，麒麟9000是目前手機行業工程量最大、工藝最複雜的芯片，集成了153億晶體管。在很小的體積內、很低的功耗限制下，實現高性能芯片的設計，這就是對於手機SoC研發的挑戰。
麒麟9000現場實拍圖
首先，艾偉就拿出了華為的看家本領——5G通信性能。
此次麒麟9000為5G SA雙載波SoC，據稱Sub-6G下行雙載波速率峯值可以達到4.6Gbps。根據現場展示的測試數據，華為Mate 40 Pro的下載速度是iPhone12的2.5倍。
除了速率更快，在延遲方面，華為Mate 40 Pro在實測中，83.8%以上的狀態是延遲小於30ms的。在WiFi方面，華為Mate 40 Pro支持Wi-Fi 6+ 160MHz。
在CPU方面，麒麟9000的CPU性能相比驍龍865 Plus提升了10%，能效比提升了25%。GPU首次採用了24核設計，性能相比驍龍865 Plus提升了52%，能效比提升了50%。
根據華為所展示，在主流遊戲實測中，麒麟9000的每瓦幀率都更高。在一些MOBA遊戲中能效超過驍龍865 Plus 20%，並且艾偉説，麒麟9000在長時間運行中的能效表現尤其突出。
在這樣的性能背後，華為希望可以為用户提供更好的體驗，能做到同時實現高畫質、高幀率和低功耗。他提到現在手遊逐漸遷移了很多主機遊戲，遊戲的畫質更高，性能要求也更高。
麒麟9000的GPU支持SSR屏幕空間反射、體積光、實時陰影、高分辨率+HDR等圖形特效，根據現場展示來看，麒麟9000在運行這些特效的時候，功耗低於“友商”30%。這個功耗的優勢主要指麒麟9000在達到相同幀數時會產生更小功耗。
艾偉特別提到，這些特效以前受限於手機性能和功耗的限制，只能在主機遊戲上實現，但是現在已經可以在華為手機上實現了。
二、NPU三年打磨算力翻倍，視頻拍照實現AI“逐幀級”處理當然，AI性能也是麒麟9000的主要優勢之一。華為從2017年開始就在麒麟970中加入了NPU單元。這次華為將NPU架構升級為達芬奇2.0，據稱NPU算力能夠實現翻倍的效果。
另外NPU採用了Smart Cache 2.0技術，也就是把AI需要處理的內容先放在緩存上，提升了AI處理的速度。AI BenchMark跑分相比上代提升了2倍。
在INT8整數運算性能方面，麒麟9000性能提升了60%，能效比提升了150%。
在AI應用方面，華為在視頻、拍照和AR方面都在繼續發力。艾偉説，現在麒麟9000識別2000張照片只需要1秒，這樣就可以為視頻提供實時的圖像分類、目標檢測、語義分割、實例分割等能力。
華為在現場舉例，通過AI圖像處理能力，麒麟9000可以將一段視頻變成“動漫”畫風，這裏就用到了輪廓提取、紋理優化等AI能力。當然，例如實時超清分辨率處理、人臉圖像處理等能力也可以實現。
艾偉提到，華為希望未來可以為旗艦手機用户直接帶來高清晰度的視頻體驗。比如將270P視頻超分處理得到標清視頻，分辨率提升倍數達到3倍。
在拍攝方面，麒麟9000的ISP升級到6.0，3A處理能力提升了100%，管線處理速度提升了50%。
在ISP和NPU的協同上，麒麟9000中ISP+NPU的處理總時間可以做到33ms以內，實現4K像素級的視頻處理。
根據現場展示來看，對比iPhone 12 Pro的暗光拍攝視頻，華為Mate 40 Pro拍攝的視頻細節更清晰，即使在運動場景下也有相同的表現。
在逆光場景下，麒麟9000可以實現“實時包圍曝光HDR視頻合成”，通過合成不同的曝光時間所形成的圖像，實現更好得到逆光HDR視頻效果，據稱已經超越了人眼的100dB動態範圍識別深度。
在這樣的AI性能基礎上，華為達芬奇微核架構2.0，據稱可以做到全天待機耗電3mA，相比上代1.0，功耗降低了一半以上，這樣就可以保證手機可以具有超低功耗的“感知”能力。
比如華為EMUI 11中最新的EOD目光注視息屏顯示功能、前置鏡頭手勢控制等功能都需要這種低功耗長時間的感知能力。
在AR方面，華為認為AI+AR可以實現手機的“看懂”能力，芯片可以“看懂”手機所看見的內容。
麒麟9000的AR 3.0配備了專屬的AR硬化模塊並升級了AR算法，可以實現實時的AR理解能力。
華為將這種能力稱之為對於環境的“秒懂”，可以在1秒內辨認4種室內物體、3種形狀、8類平面語義，並且還能測量出物體的尺寸。
艾偉説，數據通過手機端側實時環境感知後，脱敏上傳到雲端，然後雲端生成強大的知識圖譜，進行數字化，最終再反哺端側實現更好的用户體驗，這是華為現在在努力實現的。
在他看來，兩年後，保守估計，存量市場中5G手機可能達到一半以上，那時，用户會有實時的現實世界和虛擬世界結合的體驗，這就是5G、AI和雲能力能夠帶給我們未來的想象空間和體驗。
結語：最後一顆“子彈”？未必從麒麟9000 5nm工藝、153億晶體管加持下所表現出的50%的GPU能效比提升、NPU加持下的AI圖像處理能力、ISP和NPU協同帶來的視頻拍照逐幀處理等能力，我們不難看出華為在這顆幾乎被業內認為是“絕唱”的芯片上花了不少心思。
華為就是希望能打造出今天“地表最強”5nm 5G SoC，毫無疑問，華為做到了。
對於華為來説，消費者業務誠然面臨着巨大壓力，但是不論從國內半導體產業鏈的協助建設，還是從外部積極爭取芯片獲取渠道，抑或是華為Mate 40全球發佈會結尾那段“日蝕”視頻中所展現的光芒，我們都能看到華為的堅持。
如果説麒麟9000將是華為的最後一顆子彈，也只是代表了現在，而非將來。
對於華為、華為消費者業務、華為芯片版圖來説，絕唱？未必。