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华为麒麟990芯片发布将在华为Mate30系列首发搭载
发布时间：2022-10-30 15:02 点击：次
近日，在2019德国柏林消费电子展（IFA）上，华为消费者业务CEO余承东发布了最新一代旗舰芯片麒麟990系列，并表示将在华为Mate30系列首发搭载。
麒麟990 5G是华为推出的全球首款旗舰5G SoC，是业内最小的5G手机芯片方案，基于业界最先进的7nm+ EUV工艺制程，首次将5G Modem集成到SoC芯片中，面积更小，功耗更低；率先支持NSA/SA双架构和TDD/FDD全频段，充分应对不同网络、不同组网方式下对手机芯片的硬件需求，是业界首个全网通5G SoC。基于巴龙5000卓越的5G联接能力，麒麟990 5G在Sub-6GHz频段下实现领先的2。3Gbps峰值下载速率，上行峰值速率达1。25Gbps，带来业界最佳5G体验。
麒麟990 5G是首款采用达芬奇架构NPU的旗舰级SoC，创新设计NPU大核+NPU微核架构，NPU大核针对大算力场景实现卓越性能与能效，业界首发NPU微核赋能超低功耗应用，充分发挥全新NPU架构的智慧算力。CPU方面，麒麟990采用2个大核+2个中核+4个小核的三档能效架构，最高主频可达2。86GHz。GPU搭载16核Mali-G76，全新系统级Smart Cache实现智能分流，有效节省带宽，降低功耗。游戏方面，麒麟990 5G升级Kirin Gaming+ 2。0，实现硬件基础与解决方案的高效协作，带来业界顶级的游戏体验。拍照方面，麒麟990 5G采用全新ISP 5。0，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，暗光场景拍照更加明亮清晰；全球首发双域联合视频降噪技术，视频噪声处理更精准，视频拍摄无惧暗光场景；基于AI分割的实时视频后处理渲染技术，视频画面逐帧调节色彩，让手机视频呈现电影质感。HiAI开放架构2。0再度升级，框架和算子兼容性达到业界最高水平，算子数高达300+，支持业界所有主流框架模型对接，为开发者提供更强大完备的工具链，赋能AI应用开发。
全球首款旗舰5G SoC芯片，快人一步体验5G通信联接
进入5G商用元年，终端和网络加速成熟，手机用户对5G的需求逐步增长。与此同时，5G直播、5G云游戏等应用开始出现，这些大流量业务都对移动联接的速度和质量提出更高要求，用户也希望体验更快、更高清的5G体验。作为5G的领航者，华为率先推出全球首款旗舰5G SoC芯片麒麟990 5G，为广大消费者带来业界领先的5G体验。
1）业界首个5G SoC，挑战芯片设计极限
不同于业界采用的4G SoC+5G Modem模式，麒麟990 5G采用业界最先进的7nm+ EUV工艺制程，首次将5G Modem集成到SoC上，板级面积相比业界其他方案小36%，在一颗指甲大小的芯片上集成了103亿晶体管，是目前晶体管数最多、功能最完整、复杂度最高的5G SoC。
麒麟芯片早在2014年就开始EUV技术的储备，联合产业界合作伙伴共同研发并促进EUV技术成熟。为了让最新的EUV工艺能够带给消费者稳定可靠的高品质体验，麒麟990 5G在实现高性能和高能效的基础上，进行了大量关键技术验证，为手机用户提供最可靠的技术保障。
2）业界领先5G速率和能效，提供5G极速体验
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。率先支持5G双卡，一卡5G上网的同时，另一卡可接听VoLTE高清语音通线G双卡体验。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。
5G商用初期，由于网络覆盖不完善，5G还面临着弱信号场景联接不稳定、功耗较高、高速移动场景联接体验不佳等挑战，影响用户的上网体验。基于在5G领域的技术积累，麒麟990 5G全面升级5G通信实力。在5G信号较弱的场景下，麒麟990 5G推出智能上行分流设计，在视频直播、短视频上传等应用场景同时使用5G和4G网络，上传速率提升5。8倍，优化5G上行体验；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；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。
3）业界首个5G全网通SoC，持续引领5G行业发展方向
除了提供增强的个人移动体验之外，5G还肩负着改变社会的重要使命，驱动移动通信与各行各业相结合，构建万物互联的智能世界。5G时代，组网方式有SA（独立组网）和NSA（非独立组网）两种选择，但NSA只实现了超高带宽，只有SA才能更好地实现低时延和海量连接。而低时延和海量连接，正是整个行业实现数字化、智能化的必然需求。近日，工信部也表示自2020年1月1日起，申请入网的5G终端需要同时支持独立组网和非独立组网（SA和NSA）。综合来看，NSA是5G初期的过渡方案，成熟的5G解决方案必须具备同时支持SA和NSA的能力。
华为从2009年起开始致力于5G的研究和开发，经过多年努力，已经具备从5G核心网到基站，到5G手机、5G CPE和5G Modem都同时支持SA和NSA的端到端解决方案。此次发布的麒麟990 5G也是业界首个全网通5G SoC，率先同步支持SA/NSA 5G双模组网，全面推进5G产业发展，引领5G技术方向；率先支持TDD/FDD全频段，适用于所有5G网络频段需求，助力运营商更快部署5G网络，尽早为消费者带来更成熟的5G体验。
创新设计NPU双大核+NPU微核架构，5G时代打造AI算力强者
在端侧AI的发展历程中，麒麟芯片始终引领着产业方向。2017年，麒麟970在业内首次采用独立NPU神经网络处理单元，开创端侧人工智能的行业先河。2018年，麒麟980搭载双核NPU实现领先的AI算力，带来AI人像留色、卡路里识别等一系列创新AI体验。2019年，全新高端系列麒麟810更是首次采用华为自研达芬奇架构NPU，打破端侧AI性能纪录。
在AI+5G的全新赛道，麒麟990 5G将再度引领AI潮流。麒麟990 5G是首款采用华为自研达芬奇架构NPU的旗舰级芯片，创新设计NPU双大核+NPU微核计算架构，NPU大核展现卓越性能与能效，微核NPU实现超低功耗。达芬奇架构是华为在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。
基于麒麟990 5G的AI强劲算力，过去很多受限于功耗和算力的应用都将成为可能。麒麟990 5G使能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。AI视频超分能够基于麒麟990 5G的AI智慧，还原老旧设备拍摄的视频画质，画面瞬间达到高清质感。未来，麒麟990 5G强大的AI算力和丰富的开放能力，将进一步赋能AI应用，结合5G高速率、低时延、广联接的特征，探索更多智慧应用。
顶级性能和能效打造业界标杆，助力5G时代体验加速
5G时代到来，用户除了追求更快的移动通信体验，还对手机的日常体验及运行速度提出更高要求。麒麟990 5G在性能和能效方面实现跨越式升级，结合7nm+ EUV工艺带来的能效提升，实现5G时代更快更流畅的使用体验。
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。
针对游戏场景，麒麟990 5G推出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。
全新升级ISP 5。0，用“芯”记录美好生活
如今，视频已经成为一种全新的生活记录方式，随手拍摄并剪辑短视频、Vlog分享自己的生活是每个社交达人的必备技能，用户也越来越关心手机视频的拍摄效果，追求和手机修图一样简单又智能的视频处理能力。麒麟990 5G采用全新ISP 5。0，吞吐率提升15%，能效提升15%，全面优化视频处理能力。
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。
同时，手机在暗光场景下的拍照能力也始终是用户关注的焦点。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。
基于ISP的能力升级，麒麟990 5G支持全新炫酷Face AR。通过从摄像头捕获的人脸图像数据和基于NPU运行的神经网络算法，Face AR能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获，并且可以进一步分析出人脸信息背后的诸如心率、呼吸率等健康数据，提供围绕人脸的丰富的AR增强现实体验，探索AR应用的更多可能。
HiAI 2。0持续赋能AI应用开发，探索AI+5G无限可能
随着AI+5G时代的到来，轻量化、免安装、跨平台和更多的交互体验将成为未来应用的发展趋势，这也要求手机芯片具备5G芯端云一体化的AI能力，以及大数据、平台化等更多创新技术集群。基于华为推出的全新达芬奇架构NPU和HiAI Foundation芯片能力开放，麒麟平台将持续为开发者提供更强大的端侧算力，充分激发端侧AI的运算潜能。此次，麒麟990 5G也将为HiAI 2。0开放平台注入新的能量，助力开放能力进一步升级——支持300+算子，业界最多；提供完备的IDE工具，Android Studio插件，支持代码自动生成，提高开发效率；提供达芬奇架构IR开放，支持业界主流框架对接，实现更加完备的兼容性，让算法开发者保持原有的开发习惯，在HiAI平台上自动获取加速能力，为开发者提供更强大的工具链，探索AI+5G应用的无限可能。
作为5G和AI时代的引领者，华为将充分发挥麒麟平台的创新技术优势，面向开发者全面开放芯片能力，让更多开发者加入到全场景、智慧化的新应用的开发队列中来，共同促进应用产业的繁荣发展。
此外，与麒麟990 5G一起亮相的麒麟990，同样在性能、能效、AI及拍照方面实现重磅升级，为现阶段更广泛的4G手机用户提供更卓越的使用体验。