凯发K8国际娱乐官网入口华|歪歪漫画官方进入入口页面|为麒麟芯片发展史
AG凯发K8真人娱乐★✿◈,凯发k8国际手机★✿◈,凯发K8旗舰厅★✿◈。据官方介绍★✿◈,麒麟990在工艺制程★✿◈、AI性能以及5G能力方面领先竞争对手★✿◈。在5G能力方面★✿◈,麒麟990内置巴龙5000基带★✿◈,不需要外挂5G芯片就可以实现5G网络★✿◈。
就在半个月前的8月23日★✿◈,华为自研云端AI芯片昇腾910正式商用发布★✿◈,芯片最大功耗仅310W★✿◈,比之前设计的350W更低★✿◈。
半个月的时间★✿◈,华为接连发布两款重要芯片★✿◈,可见华为对于布局芯片和处理器的决心★✿◈。作为华为掌舵人★✿◈,任正非自创立华为伊始就对芯片自研有着极大的关注★✿◈,任凭外界如何风吹草动★✿◈、嘲讽至门★✿◈,任正非依然投入大部分经费到自研芯片上★✿◈,在外界看起来如同自找亏损★✿◈。但任正非的坚持在20年后终于换来了迄今最大的回报★✿◈。正是因为有了自主研发的手机芯片——海思麒麟★✿◈,华为才能快速占据市场制高点★✿◈,并且成为了中国手机行业的NO1★✿◈。
那么海思麒麟从何时开始发展★✿◈,又有着怎样的经历?下面★✿◈,简述华为海思麒麟芯片研发的坎坷之路★✿◈。在探讨之前★✿◈,我们需要先了解芯片的制造过程★✿◈。
一个芯片是怎样设计出来的?设计出来的芯片是怎么生产出来的?希望看完这篇文章你能有大概的了解★✿◈。
一个看起来只有指甲盖那么大芯片★✿◈,里面却包含着几千万甚至几亿的晶体管★✿◈,想想就觉得不可思议★✿◈,而在工程上这又是如何实现的呢?
芯片其主要成分就是硅凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈。硅是地壳内第二丰富的元素★✿◈,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素★✿◈,以二氧化硅(SiO2)的形式存在★✿◈。
硅(SiO2)一直被称为半导体制造产业的基础★✿◈,就是因为它能够制成一个叫晶圆的物质★✿◈,而首先我们需要把硅通过多步净化熔炼后变为硅锭(Ingot)★✿◈。然后再用金刚石锯对硅锭进行切割★✿◈,才会成为一片片厚薄均匀的晶圆★✿◈。
接下来需要一样叫光刻胶的物质去铺满它的表面★✿◈,光刻胶层随后透过掩模(Mask)被曝光在紫外线(UV)之下★✿◈,变得可溶★✿◈,期间发生的化学反应凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈。掩模上印着预先设计好的电路图案★✿◈,紫外线透过它照在光刻胶层上★✿◈,就会形成微处理器的每一层电路图案★✿◈。
到了这一步还要继续往下走★✿◈,我们还需要继续浇上光刻胶★✿◈,然后光刻★✿◈,并洗掉曝光的部分★✿◈,剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料★✿◈。
然后就是重要的离子注入过程★✿◈,在真空系统中★✿◈,用经过加速的★✿◈、要掺杂的原子的离子照射固体材料★✿◈,从而在被注入的区域形成特殊的注入层★✿◈,并改变这些区域的硅的导电性★✿◈。
离子注入完成后★✿◈,光刻胶也被清除★✿◈,而注入区域(绿色部分)也已掺杂了不同的原子★✿◈。到了这一步★✿◈,晶体管已经基本完成★✿◈。
然后我们就可以开始对它进行电镀了★✿◈,操作方法是在晶圆上电镀一层硫酸铜★✿◈,将铜离子沉淀到晶体管上★✿◈。铜离子会从正极(阳极)走向负极(阴极)★✿◈。电镀完成后★✿◈,铜离子沉积在晶圆表面★✿◈,形成一个薄薄的铜层★✿◈。
其中多余的铜需要先抛光掉★✿◈,磨光晶圆表面★✿◈。然后就可以开始搭建金属层了★✿◈。晶体管级别★✿◈,六个晶体管的组合★✿◈,大约为500nm★✿◈。在不同晶体管之间形成复合互连金属层★✿◈,具体布局取决于相应处理器的功能设计★✿◈。
芯片表面看起来异常平滑★✿◈,但事实上放大之后可以看到极其复杂的电路网络★✿◈,打个比方★✿◈,就像复杂的高速公路系统网★✿◈。
接下来对晶圆进行功能性测试★✿◈,完成后就开始晶圆切片(Slicing)★✿◈。完好的切片就是一个处理器的内核(Die)★✿◈,测试过程中有瑕疵的内核将被抛弃★✿◈。
简单地说★✿◈,处理器的制造过程可以大致分为沙子原料(石英)★✿◈、硅锭★✿◈、晶圆★✿◈、光刻★✿◈、蚀刻★✿◈、离子注入★✿◈、金属沉积★✿◈、金属层★✿◈、互连★✿◈、晶圆测试与切割★✿◈、核心封装★✿◈、等级测试★✿◈、包装上市等诸多步骤★✿◈,而且每一步里边又包含更多细致的过程★✿◈。
这里讲到的芯片制造就如此复杂★✿◈,更不要说工程师最开始的芯片功能设计了★✿◈。由此我们也可以联想到★✿◈,华为海思麒麟发展至今着实不容易★✿◈,下面就让我们来简谈一下它的发展史吧★✿◈。
在2004年★✿◈,经任正非考虑★✿◈,华为正式将前研发部独立出去★✿◈,成立全资子公司海思半导体(HiSilicon)★✿◈。海思团队主要专注三部分业务★✿◈:系统设备业务★✿◈,手机终端业务和对外销售业务★✿◈。由于常年与通讯巨头合作★✿◈,海思的3G芯片在全球范围内获得了巨大的成功★✿◈,在通讯领域的积累★✿◈,也为后来华为海思的成功奠定了重要的基础★✿◈。
老兵戴辉曾讲述★✿◈,PSST委员会(Products and Solutions Scheme Team★✿◈,管产品方向)主任是徐直军★✿◈,他从战略层面对海思进行管理★✿◈。后来的很多年里★✿◈,他都是海思的Sponsor和幕后老大★✿◈。
已赴任欧洲片区总裁的徐文伟还兼任了海思总裁一职★✿◈,参与战略决策★✿◈,并从市场角度提需求★✿◈。海思的具体工作由何庭波和艾伟负责★✿◈,何庭波后来成为了海思的负责人★✿◈,艾伟则分管Marketing歪歪漫画官方进入入口页面★✿◈。
2004年成立时主要是做一些行业用芯片★✿◈,用于配套网络和视频应用★✿◈。并没有进入智能手机市场★✿◈。
当然★✿◈,芯片的研发★✿◈,不是三天两头就能拿出作品的事情★✿◈,虽然2004年10月正式成立★✿◈,直到2009年★✿◈,时隔五年华为才拿出第一款手机芯片★✿◈,命名K3V1★✿◈,但由于第一款产品在很多方面依然不够成熟★✿◈,迫于自身研发实力和市场原因都以失败告终★✿◈。
2012年★✿◈,华为发布了K3V2★✿◈,号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器★✿◈。集成GC4000的GPU★✿◈,40nm制程工艺★✿◈, 这款芯片得到了华为手机部门的高度重视★✿◈,直接商用搭载在了华为P6和华为Mate1等产品上面★✿◈,可谓寄予厚望★✿◈,要知道当初华为P6是作为旗舰产品定位★✿◈。
但由于其芯片发热过于严重且GPU兼容性太差等★✿◈,使得该芯片被各大网友所诟病★✿◈。但华为顶着压力坚持数款手机采用该芯片★✿◈,当时华为芯片被众人耻笑★✿◈,接下来华为开始了自己的刻苦钻研★✿◈。
经过两年的技术沉淀★✿◈,到了2014年初★✿◈,海思发布麒麟910★✿◈,也从这里开始改变了芯片命名方式★✿◈,作为全球首款4核手机处理器★✿◈,改用了Mali-450MP4 的GPU★✿◈。
值得一提的是★✿◈,麒麟910首次集成华为自研的巴龙Balong710基带★✿◈,制程升级到28nm★✿◈,把GPU换成Mali★✿◈。麒麟910的推出放在了华为P6升级版P6s首发★✿◈。这是海思平台转向的历史性标志★✿◈,也是日后产品获得成功的基础★✿◈。
2014年6月★✿◈,随着荣耀6的发布歪歪漫画官方进入入口页面★✿◈,华为给我们带来了麒麟920★✿◈,这款新品又是一个大的进步★✿◈,又是一个新的里程碑★✿◈。
作为一颗28nm的八核心soc★✿◈,还集成了音频芯片★✿◈、视频芯片凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈、ISP★✿◈,集成自研第一款LTE Cat.6的Balong720基带★✿◈,使得荣耀6成为全球第一款支持LTE Cat.6的手机★✿◈。也是从麒麟920开始★✿◈,麒麟芯片受到如此多的肯定★✿◈,而当年搭载该芯片的荣耀6可谓是大火★✿◈,其销量已经证明★✿◈。
同年★✿◈,海思还带来了小幅度升级的麒麟925与麒麟928★✿◈,主要在于主频的提升★✿◈,开始集成协处理器★✿◈。925这款芯片用在华为Mate 7上★✿◈,创造了华为Mate 7在国产3000价位上高端旗舰的历史★✿◈,全球销量超750万★✿◈,此时此刻★✿◈,麒麟芯片终于赶上了华为手机的发展步伐★✿◈!
华为Mate 7和苹果和三星的新机型都在同月发布★✿◈。当时华为对贸然进入高端市场并没有太大的信心★✿◈,没想到苹果和三星在关键时候都掉了链子★✿◈。
最为著名的就是★✿◈,苹果是因为好莱坞艳照门事件以及未在中国境内设服务器★✿◈,谁也不知道信息传到哪里去了★✿◈,因此被质疑有安全隐忧★✿◈,当然现在在贵州设了服务器★✿◈。
当然除了9系处理器★✿◈,在2014年12月★✿◈,海思给我们带来了一个中端6系★✿◈,发布麒麟620芯片★✿◈。它是海思旗下首款64位芯片★✿◈,集成自研Balong基带★✿◈、音视频解码等组件★✿◈。
这款芯片陆续用在荣耀4X★✿◈、荣耀4C等产品上★✿◈,其中荣耀4X成为华为旗下第一款销量破千万的手机★✿◈。海思在试着向公众证明★✿◈,海思除了能做出飙性能的高端芯片★✿◈,也能驾驭功耗平衡的中端芯片★✿◈。
2015年3月★✿◈,发布麒麟930和935芯片歪歪漫画官方进入入口页面★✿◈,这系列芯片没有过多亮点凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈,依然是28nm工艺★✿◈,但是海思巧妙避开发热不成熟的A57架构★✿◈,转而使用提升主频的能耗比高的A53架构★✿◈,借着功耗优势★✿◈,借着高通810的发热翻车★✿◈,麒麟930系列打了一个漂亮的翻身仗★✿◈。
同年5月★✿◈,发布麒麟620升级版麒麟650 ★✿◈,全球第一款采用16nm 工艺的中端芯片★✿◈。海思旗下第一款集成了CDMA的全网通基带SoC芯片★✿◈,这款芯片首发于荣耀5C★✿◈,在后来★✿◈,我们也看到了小幅度升级的麒麟650★✿◈,以及打磨了一款又一款手机的麒麟659★✿◈。
2015年11月★✿◈,发布麒麟950首发于华为Mate8★✿◈。与之前不同的是★✿◈,这次海思采用了16nm工艺★✿◈,集成自研Balong720基带★✿◈,首次集成自研双核14-bit ISP★✿◈,集成i5协处理器★✿◈,集成自研的音视频解码芯片★✿◈,是一款集成度非常高的SoC★✿◈。
它也是全球首款A72架构和Mali-T880 GPU的SoC★✿◈,凭借着工艺优势★✿◈,麒麟950的成绩优秀★✿◈,除了GPU体验★✿◈,其它各方面收到消费者众多的好评★✿◈。
2016年10月19日★✿◈,华为麒麟麒麟960芯片在上海举行秋季媒体沟通会上正式亮相凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈。麒麟960首次配备ARM Cortex-A73 CPU核心★✿◈,小核心为A53★✿◈,GPU为Mali G71 MP8★✿◈。存储方面★✿◈,支持UFS2.1★✿◈,稍微遗憾的是依然采用的16nm制程工艺★✿◈。
但是麒麟960开始★✿◈,麒麟9系列解决了GPU性能短板★✿◈,大幅度提升了华为/荣耀手机的GPU性能★✿◈,在游戏性能方面★✿◈,不再是麒麟芯片的大短板★✿◈。麒麟960在华为Mate9系列首发★✿◈,后续还用在了荣耀V9等产品上★✿◈。
2017年9月2日★✿◈,在德国国际消费类电子产品展览会上★✿◈,华为发布人工智能芯片麒麟970★✿◈,它首次采用台积电10nm工艺★✿◈,与高通最新的骁龙835芯片是一个工艺★✿◈。
但集成55亿个晶体管远比高通的31亿颗★✿◈、苹果A10的33亿颗的多★✿◈,带来的是功耗降低20%★✿◈。AI是此次麒麟970的“大脑”★✿◈,AI技术的核心是对海量数据进行处理★✿◈。该款芯片的发布使得华为步入了顶级芯片厂商行列★✿◈。
在2018年上半年★✿◈,搭载麒麟970的华为P20pro由于出色的拍照性能★✿◈,受到外界一致好评★✿◈。当时P20与P20 Pro★✿◈,已经一跃成为手机拍照界翘楚★✿◈,长期霸榜专业相机评测网站DXO★✿◈。
视角来到现在★✿◈,麒麟980处理器★✿◈,全球首款7nm处理器赚足了噱头★✿◈。最高主频高达2.6Ghz凯发K8国际娱乐官网入口★✿◈,全面升级的CPU★✿◈、GPU★✿◈、新的双核NPU★✿◈,再有GPU Turbo加持★✿◈,这也让华为Mate 20大放异彩★✿◈。
当然文中还有一些海思麒麟的芯片没有提到★✿◈,这里主要说了一下麒麟9系列的旗舰芯片★✿◈。新的麒麟710★✿◈、810大家或许也都有所了解★✿◈。总之★✿◈,华为海思麒麟芯片自研这条路还有很长★✿◈,但在可以预见★✿◈,未来华为也将会继续披荆斩棘★✿◈,向前迈近★✿◈。
最后来说一下9月6日华为在德国柏林和北京同时发布最新一代旗舰芯片麒麟990系列★✿◈,包括麒麟990和麒麟990 5G两款芯片★✿◈。两款芯片在性能与能效★✿◈、AI智慧算力及ISP拍摄能力等方面进行全方位升级★✿◈。这标志着★✿◈,华为在5G和端侧AI两大领域同时实现了全球引领★✿◈。
据华为消费者业务CEO余承东和华为Fellow艾伟介绍★✿◈,麒麟990 5G是华为推出的全球首款旗舰5G SoC芯片★✿◈,是业内最小的5G手机芯片方案★✿◈,面积更小★✿◈,功耗更低★✿◈;它可率先支持NSA/SA双架构和TDD/FDD全频段★✿◈,是业界首个全网通5G SoC★✿◈。同时★✿◈,麒麟990 5G是首款采用达芬奇架构NPU的旗舰级SoC★✿◈。在游戏和摄影方面★✿◈,麒麟990 5G也为用户带来了全新的体验★✿◈。
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★✿◈。
一路走来★✿◈,海思手机芯片从零开始★✿◈,从备受骂声到现在跻身行业前列★✿◈,不惜代价的重金投入搞研发★✿◈,有过荣誉也有过挫折★✿◈,希望会有更多的中国企业也能像海思麒麟一样★✿◈,坚持不懈★✿◈,厚积薄发★✿◈,早日让关键技术掌握在自己手上★✿◈。