麒麟950,華為的自主創新之路
華為,自主研發與技術創新上的不斷突破之旅。
就國內電子廠商而言,華為在自主研發和創新技術上一直做得很好。近期,關于開發ARM服務器芯片的問題上,諸多廠商都采取了相關行動。國防科大、高通、ADM等IC設計單位都在積極準備ARM服務器芯片的推出。華為當然也不甘落后,在此次麒麟950的發布會現場,正式宣布自主芯片服務器正在火熱研發當中。
相比較ARM在32位指令集授權上的謹慎,在64位上則顯得大方得多,一方面是因為ARM需要拉攏更多的IC設計公司,擴大陣營來沖擊服務器芯片市場,另一方面則是64位指令集自身的原因。
為什么ARM會放寬64位指令集的授權
原本的ARM32位和64位就不和MIPS64和MIPS32、X86 64和X86 32一樣可以完全兼容,他們基本屬于兩回事,在某種程度上是經過了重新定義的,只有在系統狀態進行切換時才可以在32位和64位之間進行切換,軟件上則是完全不可以兼容,一旦內核和應用不相同則會出現問題。最初ARM的32位和64位指令有點像當年Intel的IA-32和IA-64,IA-64是超長指令集,與CISC的IA-32是不可以兼容的。
這也是ARM之所以這么熱切地將64位推出來的原因之所在,就怕重蹈英特爾的覆轍,當初就是因為IA-32和IA-64不兼容,IA-64的生態建設有了漏洞,才被AMD抓住了機會,做出了64位的X86服務器芯片,使得Intel不得不推出了64位的X86芯片,放棄了安騰之后才重新占據了市場,取得主導地位。
ARM吸取了英特爾的教訓,為了迅速進行64位指令集的推廣和軟件生態的建立,因此不再像32位那樣謹慎,而是向廣大有實力的廠商授權了64位指令集的開發,加速推進生態的建立,防止被競爭對手乘虛而入。此外,還使用到了虛擬化的方法混跑了32位和64位。在被授權32位的廠商當中,是不包括華為、國防科大等一大批公司的,但是他們現在也隨著ARM對于64位的放寬而拿到了其授權。
盡管授權的權限放寬了許多,但是指令集的授權費用依舊相當高昂。有消息顯示,國防科大的授權費用為5年一億美元,5年后還需要重新對授權問題進行談判。華為目前還沒有確切的消息,不過估計價格和時間上應該差不多。
華為在ARM芯片上已經取得何種成就
目前華為最知名的當屬海思麒麟ARM芯片。6年之前,K3由于成品還不夠成熟,營銷、鋪貨等方面的策略失誤導致它當初就連在山寨市場上也無法立足。但是,兩年之后,K3V2則成為了世界上首個發布集成4核ARMcortex A9的手機芯片方案。盡管在兼容性上、功耗上等都存在一定的問題,但是后來的麒麟910,使用Mali450MP4取代了之前的GC4000,采用28nm HPM制程工藝后也算是一下子脫胎換骨了,成為海思麒麟首款可以使用的SOC。榮耀3C LTE版、P7、Mate2、榮耀X1等都是在搭載麒麟910之后,使得性能與功耗完美平衡,受到市場的一致好評,逐漸爭取了更多的市場份額。
后來在2014年發布的麒麟920簡直勘稱驚艷,使用的是小小架構,集成了4核ARM cortex A7和四核ARM cortex A15,CPU上采用了Mali T628MP4??梢赃@么說,相比910,920簡直就是一個質的飛躍。不僅是性能上的大幅度提高,功耗上也好很多。良好的多核調度,麒麟920不僅保障了良好的性能,可以順暢地運行更多的應用,同時功耗上也控制得相當不錯。而同一檔次,但是卻被報道存在漏電問題的聯發科MT6595,麒麟920無疑在多核調度、性能與功耗的平衡等方面做得比較好。因此搭載麒麟920系列SOC的榮耀6、榮耀6plus、Mate7等都獲得了成功,甚至于Mate7還成為了國家領導人贈送外賓的禮品,可見對麒麟920的肯定。
2015年麒麟930又集成了8核的ARM cortex A53,CPU上選擇了 Mali T628MP4,與麒麟920一樣,性能上雖然沒有提升太多,但是,但是基帶卻使用了華為自主研發的4G MSA技術,大大增強了信號的穩定性與通話質量。
這次最新發布的麒麟950再次集成了4核ARM cortex A53與4核ARM cortex A72,基于16nm FF+工藝使得麒麟950在功耗與性能的平衡上都表現不錯。在2.3G主頻下,ARM cortex A72的單核功耗僅為1.25W。同時還增加了智能感知處理器、LPDDR4、新系統總線等一系列的新特性,使得麒麟950繼續了麒麟920的輝煌歷史。
但是,華為做得好的并不僅僅是麒麟芯片。2015年初,華為就發布了集成32核ARM cortex A57的芯片,采用臺積電16nm制程,可以適用于高性能、低能耗設備的網絡處理器。同時在這次的麒麟950發布會上,華為還表示他們目前正在設計自主微結構的服務器芯片,一旦上市,就可以徹底告別使用ARM公版微結構的歷史,可謂是一次壯舉。
此外,海思芯片是適應華為自身發展戰略的,設有云、管、端三個方向。其中,“端”是指終端,即最常見的手機芯片;“管”則是指通信領域的使用,比如電話等;目前隨著CPU市場的普及,已經可以看見最大的障礙并非是技術,而是軟件生態的建設,因此,“云”則是重點指這一方面。
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