演講人：日期:華為海思麒麟芯片技術(shù)解析目錄CATALOGUE01芯片概述與定位02核心技術(shù)架構(gòu)03核心性能特性04終端應(yīng)用場(chǎng)景05技術(shù)演進(jìn)路線06互動(dòng)展示模塊PART01芯片概述與定位麒麟芯片采用數(shù)字序列命名（如麒麟9000、麒麟990），數(shù)字越大代表代際越新且性能越強(qiáng)，同時(shí)通過(guò)后綴（如E、L）區(qū)分性能層級(jí)，形成完整產(chǎn)品矩陣。數(shù)字系列劃分針對(duì)不同終端需求，麒麟7系定位中端市場(chǎng)（如麒麟710F），8系覆蓋中高端（如麒麟820），9系專攻旗艦機(jī)型（如麒麟9000S），實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)市場(chǎng)覆蓋。細(xì)分市場(chǎng)適配同一代芯片可能衍生多個(gè)版本（如麒麟9000與麒麟9000E），通過(guò)后綴差異體現(xiàn)制程優(yōu)化或GPU/NPU核心數(shù)的微調(diào)，反映持續(xù)技術(shù)演進(jìn)。技術(shù)迭代標(biāo)識(shí)010203麒麟系列命名體系從基帶（Balong系列）到CPU/GPU架構(gòu)（如達(dá)芬奇NPU），海思實(shí)現(xiàn)從IP核到SoC的全鏈條自研，減少對(duì)外部技術(shù)依賴，確保供應(yīng)鏈安全。自主研發(fā)核心使命全棧技術(shù)突破截至2023年，麒麟芯片相關(guān)專利超1.2萬(wàn)項(xiàng)，涵蓋5G多模、AI運(yùn)算架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，形成深厚知識(shí)產(chǎn)權(quán)護(hù)城河。專利壁壘構(gòu)建針對(duì)中國(guó)用戶使用習(xí)慣深度優(yōu)化，如麒麟9000的ISP支持XDFusionPro超感知影像，實(shí)現(xiàn)暗光拍攝等本土化場(chǎng)景強(qiáng)化。場(chǎng)景化定制能力性能對(duì)標(biāo)國(guó)際旗艦創(chuàng)新性整合大核+微核NPU（如麒麟990的雙大核NPU），AI算力達(dá)8TOPS，支持實(shí)時(shí)視頻語(yǔ)義分割等復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)全場(chǎng)景協(xié)同生態(tài)通過(guò)HiAI開(kāi)放平臺(tái)連接手機(jī)、平板、智慧屏等終端，實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備算力調(diào)度（如分布式圖庫(kù)搜索），構(gòu)建鴻蒙生態(tài)核心硬件基礎(chǔ)。麒麟9000系列采用5nm制程，集成153億晶體管，CPU多核性能較同期驍龍888提升12%，GPU能效比優(yōu)化25%，確立頂級(jí)移動(dòng)平臺(tái)地位。高端移動(dòng)平臺(tái)定位PART02核心技術(shù)架構(gòu)先進(jìn)制程工藝節(jié)點(diǎn)7nm及以下工藝突破海思麒麟芯片采用臺(tái)積電7nmEUV極紫外光刻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)晶體管密度提升60%以上，同時(shí)降低功耗約30%，在手機(jī)SoC領(lǐng)域保持工藝領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。先進(jìn)封裝集成應(yīng)用InFO-PoP晶圓級(jí)封裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)處理器、內(nèi)存、基帶的3D堆疊，封裝體積縮小40%的同時(shí)提升數(shù)據(jù)傳輸帶寬。3DFinFET晶體管結(jié)構(gòu)通過(guò)立體鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管設(shè)計(jì)，有效控制短溝道效應(yīng)，使芯片在5G高頻運(yùn)算時(shí)仍能維持優(yōu)異的漏電控制能力。多閾值電壓設(shè)計(jì)采用UTBB（超薄體與埋氧）技術(shù)實(shí)現(xiàn)多檔閾值電壓調(diào)節(jié)，針對(duì)不同功能模塊動(dòng)態(tài)調(diào)整性能與功耗平衡點(diǎn)。CPU異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)Big.LITTLE大小核調(diào)度采用1+3+4三簇架構(gòu)設(shè)計(jì)，包含高性能Cortex-X系列超大核、平衡性A7系列大核及高效能A5系列小核，通過(guò)DynamIQ技術(shù)實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)任務(wù)遷移。NPU神經(jīng)處理單元集成自研達(dá)芬奇架構(gòu)NPU，支持INT8/INT16混合精度運(yùn)算，AI算力最高可達(dá)8TOPS，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像語(yǔ)義分割等復(fù)雜AI任務(wù)。GPUTurbo加速技術(shù)通過(guò)軟硬協(xié)同的渲染管線優(yōu)化，將Mali-G78GPU的能效比提升30%，支持VulkanAPI下的多線程并行渲染。內(nèi)存子系統(tǒng)創(chuàng)新采用四通道LPDDR5控制器，帶寬提升至51.2GB/s，配合智能緩存預(yù)取算法降低內(nèi)存訪問(wèn)延遲達(dá)25%。自研基帶通信技術(shù)5G多模整合基帶支持SA/NSA雙模組網(wǎng)，涵蓋Sub-6GHz全頻段及毫米波，最高下行速率達(dá)7.5Gbps，采用先進(jìn)的信道估計(jì)算法提升弱信號(hào)接收靈敏度。01上行載波聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)2CC上行CA，將5G上行峰值速率提升至1.5Gbps，特別優(yōu)化了直播、云備份等上行密集型應(yīng)用場(chǎng)景。智能天線調(diào)諧系統(tǒng)集成16天線矩陣的Beamforming波束成形技術(shù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)優(yōu)化射頻路徑，使信號(hào)強(qiáng)度提升4dB以上。超低功耗設(shè)計(jì)采用獨(dú)創(chuàng)的BWP（BandwidthPart）動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)節(jié)技術(shù)，根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求智能分配頻譜資源，待機(jī)功耗降低至4GLTE水平的1/3。020304PART03核心性能特性旗艦級(jí)AI算力表現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)集成NPU、CPU、GPU多單元協(xié)同運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別、語(yǔ)音處理等AI任務(wù)算力提升300%，支持實(shí)時(shí)多模態(tài)數(shù)據(jù)處理。雙大核NPU加速引擎采用自研達(dá)芬奇架構(gòu)NPU3.0，INT8量化計(jì)算性能達(dá)16TOPS，支持動(dòng)態(tài)功耗調(diào)節(jié)技術(shù)，在移動(dòng)端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)AI推理能力。端側(cè)AI模型部署優(yōu)化通過(guò)算子融合、內(nèi)存壓縮技術(shù)降低30%模型體積，支持TensorFlowLite、Caffe等主流框架模型直接部署，典型場(chǎng)景延遲低于5ms。能效比突破性優(yōu)化采用第二代極紫外光刻技術(shù)，晶體管密度提升20%同時(shí)漏電率降低15%，相同性能下功耗較上代降低40%。7nm+EUV制程工藝基于機(jī)器學(xué)習(xí)的工作負(fù)載預(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)CPU/GPU/NPU資源動(dòng)態(tài)分配，高頻任務(wù)能效比提升35%，待機(jī)功耗控制到0.5mW以下。智能調(diào)度引擎2.0通過(guò)芯片級(jí)TSV硅通孔互連，縮短信號(hào)傳輸路徑達(dá)60%，數(shù)據(jù)交換功耗降低22%，支持LPDDR5X內(nèi)存的12Gbps超高速率。三維堆疊封裝技術(shù)GPU圖形渲染能力支持Vulkan1.3API和可變速率著色技術(shù)，圖形填充率提升45%，在3DMarkWildLife測(cè)試中幀率穩(wěn)定性達(dá)99.7%。24核Mali-G78架構(gòu)集成專用RTCore處理單元，光線相交檢測(cè)速度提升8倍，支持全局光照、軟陰影等次世代特效的移動(dòng)端實(shí)時(shí)渲染。實(shí)時(shí)光線追蹤硬件加速通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的游戲畫面4K超分辨率重建，消耗性能僅為原生渲染的30%，同時(shí)降低GPU溫度峰值12℃。AI超分技術(shù)PART04終端應(yīng)用場(chǎng)景旗艦智能手機(jī)搭載4安全加密雙引擎3影像處理專項(xiàng)優(yōu)化25G基帶一體化集成1高性能計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)置獨(dú)立安全處理單元（SPU）和TEE可信執(zhí)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)金融級(jí)支付防護(hù)和生物特征數(shù)據(jù)硬件級(jí)隔離存儲(chǔ)。通過(guò)SoC內(nèi)置巴龍5G調(diào)制解調(diào)器，實(shí)現(xiàn)SA/NSA雙模全網(wǎng)通，下載速率峰值可達(dá)4.6Gbps，同時(shí)優(yōu)化天線布局降低功耗20%。搭載自研ISP6.0圖像信號(hào)處理器，支持實(shí)時(shí)RAW域處理、10億像素級(jí)降噪，配合徠卡聯(lián)調(diào)算法提升暗光拍攝動(dòng)態(tài)范圍達(dá)15dB。麒麟芯片采用多核異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，集成高性能CPU、GPU和NPU模塊，支持旗艦機(jī)型實(shí)現(xiàn)4K視頻實(shí)時(shí)渲染、AI場(chǎng)景識(shí)別等高負(fù)載任務(wù)處理能力。分布式軟總線技術(shù)基于HiLink協(xié)議實(shí)現(xiàn)手機(jī)、平板、智慧屏等設(shè)備間時(shí)延<20ms的硬件能力池化，支持跨設(shè)備GPU資源共享和算力協(xié)同調(diào)度。邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署針對(duì)安防攝像頭、工業(yè)傳感器等邊緣設(shè)備，提供1TOPS-4TOPS可配置算力，支持ONNX模型直接部署和本地化增量學(xué)習(xí)。低功耗廣域連接集成Hi1105Wi-Fi6+芯片組，實(shí)現(xiàn)160MHz頻寬和動(dòng)態(tài)窄頻技術(shù)，在智能家居場(chǎng)景下傳輸功耗降低30%的同時(shí)覆蓋提升20%。多模態(tài)交互中樞通過(guò)麒麟AI芯片的NPU異構(gòu)計(jì)算能力，統(tǒng)一處理語(yǔ)音、視覺(jué)、觸覺(jué)等多模態(tài)輸入，在智能音箱、車載系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)義理解準(zhǔn)確率提升40%。智慧終端跨平臺(tái)部署提供3000+標(biāo)準(zhǔn)化API接口，支持TensorFlow/PyTorch模型一鍵轉(zhuǎn)換，開(kāi)發(fā)者生態(tài)已積累超過(guò)80萬(wàn)次算法調(diào)用量。通過(guò)達(dá)芬奇NPU+GPU+CPU三級(jí)算力池，實(shí)現(xiàn)AI任務(wù)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，典型場(chǎng)景能效比提升達(dá)3.8倍。開(kāi)發(fā)MindSporeLite推理引擎，支持模型分片部署和云端模型增量更新，人臉識(shí)別等場(chǎng)景模型迭代周期縮短至72小時(shí)。構(gòu)建從PHY層到應(yīng)用層的全棧式連接協(xié)議，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與PC、穿戴設(shè)備間文件傳輸速率突破1.5GB/s，時(shí)延控制在50μs級(jí)。生態(tài)協(xié)同技術(shù)整合HiAI開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)異構(gòu)計(jì)算統(tǒng)一調(diào)度端云協(xié)同推理框架全場(chǎng)景互聯(lián)協(xié)議棧PART05技術(shù)演進(jìn)路線代際迭代關(guān)鍵突破從28nm到5nm制程的跨越，實(shí)現(xiàn)晶體管密度提升與功耗降低，例如麒麟980首次商用7nm工藝，顯著提升能效比。制程工藝突破麒麟9905G實(shí)現(xiàn)全球首款旗艦級(jí)5GSoC單芯片方案，支持SA/NSA雙模組網(wǎng)，射頻系統(tǒng)功耗降低20%。5G基帶整合麒麟970首次搭載NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元，后續(xù)迭代升級(jí)達(dá)芬奇架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)端側(cè)AI推理能力提升10倍以上。AI算力集成010302Mali-G78架構(gòu)配合自研GPUTurbo技術(shù)，圖形處理性能較前代提升60%，支持光線追蹤等次世代特效。GPU性能躍升04前沿技術(shù)預(yù)研方向研發(fā)chiplet異構(gòu)集成方案，通過(guò)硅中介層實(shí)現(xiàn)計(jì)算單元與存儲(chǔ)單元的高密度互連，突破摩爾定律限制。3D堆疊封裝技術(shù)布局硅光芯片研發(fā)，探索光互連替代傳統(tǒng)電信號(hào)傳輸，解決高頻信號(hào)衰減問(wèn)題，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)TB級(jí)片上帶寬。構(gòu)建經(jīng)典-量子混合計(jì)算框架，研發(fā)低溫控制芯片，為未來(lái)量子算法加速提供硬件支持。光子計(jì)算芯片開(kāi)發(fā)近內(nèi)存計(jì)算IP核，減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)能耗，在圖像識(shí)別等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)能效比提升5-8倍。存算一體架構(gòu)01020403量子計(jì)算接口產(chǎn)業(yè)鏈自主化進(jìn)程EDA工具鏈突破聯(lián)合國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)發(fā)14nm以上工藝全流程EDA工具，實(shí)現(xiàn)邏輯綜合、布局布線等關(guān)鍵環(huán)節(jié)自主可控。半導(dǎo)體材料替代推進(jìn)高純硅片、光刻膠、特種氣體的國(guó)產(chǎn)化替代，12英寸硅片良品率已達(dá)國(guó)際主流水平。制造設(shè)備攻關(guān)28nm浸沒(méi)式光刻機(jī)完成樣機(jī)驗(yàn)證，離子注入機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備通過(guò)產(chǎn)線測(cè)試。封裝測(cè)試自主Fan-out晶圓級(jí)封裝技術(shù)量產(chǎn)應(yīng)用，3DIC測(cè)試良率提升至99.95%，建立完整后道工藝能力。PART06互動(dòng)展示模塊旗艦型號(hào)參數(shù)對(duì)比麒麟9000采用5nmEUV工藝，晶體管密度提升至153億/平方毫米，相比前代7nm工藝功耗降低30%；而麒麟9905G則采用7nm+工藝，NPU算力為4.5TOPS，展現(xiàn)代際技術(shù)跨越。麒麟9000集成巴龍50005G基帶，支持Sub-6GHz和毫米波雙模，理論下行速率達(dá)4.6Gbps；對(duì)比麒麟980外掛基帶設(shè)計(jì)，體現(xiàn)集成化技術(shù)突破。麒麟9000搭載雙大核NPU+微核NPU架構(gòu)，AI算力達(dá)24TOPS，較麒麟990的達(dá)芬奇架構(gòu)提升200%，支持實(shí)時(shí)多模態(tài)AI計(jì)算。Mali-G78MP24GPU設(shè)計(jì)較前代G76性能提升60%，支持24核心并行渲染，游戲場(chǎng)景功耗降低25%。制程工藝與能效比基帶集成方案AI算力架構(gòu)GPU性能演進(jìn)5G多場(chǎng)景吞吐測(cè)試分布式計(jì)算案例AI影像處理鏈路游戲全鏈路優(yōu)化在密集城區(qū)環(huán)境下，麒麟9000實(shí)現(xiàn)1.2Gbps平均下載速率，較競(jìng)品同場(chǎng)景提升40%；地鐵場(chǎng)景切換時(shí)延控制在50ms以內(nèi)，展現(xiàn)智能天線調(diào)諧技術(shù)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)HiAI3.0框架實(shí)現(xiàn)手機(jī)-平板-智慧屏三設(shè)備算力池化，8K視頻轉(zhuǎn)碼任務(wù)耗時(shí)縮短65%，驗(yàn)證跨設(shè)備計(jì)算資源調(diào)度能力。演示夜間模式拍攝時(shí)，NPU協(xié)同ISP完成10億像素/秒的實(shí)時(shí)降噪處理，RAW域多幀合成延遲低于300ms，成片動(dòng)態(tài)范圍達(dá)14EV。在《原神》60幀極高畫質(zhì)下，GPUTurboX技術(shù)使幀率波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差控制在1.2以內(nèi)，機(jī)身溫度較常規(guī)模式降低8℃。場(chǎng)景化性能演示3D芯片堆疊規(guī)劃202