麒麟950,华为的自主创新之路

2022-09-10 阅读1016 评论0 喜欢0

就国内电子厂商而言,华为在自主研发和创新技术上一直做得很好。近期,关于开发ARM服务器芯片的问题上,诸多厂商都采取了相关行动。国防科大、高通、ADM等IC设计单位都在积极准备ARM服务器芯片的推出。华为当然也不甘落后,在此次麒麟950的发布会现场,正式宣布自主芯片服务器正在火热研发当中。

相比较ARM在32位指令集授权上的谨慎,在64位上则显得大方得多,一方面是因为ARM需要拉拢更多的IC设计公司,扩大阵营来冲击服务器芯片市场,另一方面则是64位指令集自身的原因。

为什么ARM会放宽64位指令集的授权

原本的ARM32位和64位就不和MIPS64和MIPS32、X86 64和X86 32一样可以完全兼容,他们基本属于两回事,在某种程度上是经过了重新定义的,只有在系统状态进行切换时才可以在32位和64位之间进行切换,软件上则是完全不可以兼容,一旦内核和应用不相同则会出现问题。最初ARM的32位和64位指令有点像当年Intel的IA-32和IA-64,IA-64是超长指令集,与CISC的IA-32是不可以兼容的。

这也是ARM之所以这么热切地将64位推出来的原因之所在,就怕重蹈英特尔的覆辙,当初就是因为IA-32和IA-64不兼容,IA-64的生态建设有了漏洞,才被AMD抓住了机会,做出了64位的X86服务器芯片,使得Intel不得不推出了64位的X86芯片,放弃了安腾之后才重新占据了市场,取得主导地位。

ARM吸取了英特尔的教训,为了迅速进行64位指令集的推广和软件生态的建立,因此不再像32位那样谨慎,而是向广大有实力的厂商授权了64位指令集的开发,加速推进生态的建立,防止被竞争对手乘虚而入。此外,还使用到了虚拟化的方法混跑了32位和64位。在被授权32位的厂商当中,是不包括华为、国防科大等一大批公司的,但是他们现在也随着ARM对于64位的放宽而拿到了其授权。

尽管授权的权限放宽了许多,但是指令集的授权费用依旧相当高昂。有消息显示,国防科大的授权费用为5年一亿美元,5年后还需要重新对授权问题进行谈判。华为目前还没有确切的消息,不过估计价格和时间上应该差不多。

华为在ARM芯片上已经取得何种成就

目前华为最知名的当属海思麒麟ARM芯片。6年之前,K3由于成品还不够成熟,营销、铺货等方面的策略失误导致它当初就连在山寨市场上也无法立足。但是,两年之后,K3V2则成为了世界上首个发布集成4核ARMcortex A9的手机芯片方案。尽管在兼容性上、功耗上等都存在一定的问题,但是后来的麒麟910,使用Mali450MP4取代了之前的GC4000,采用28nm HPM制程工艺后也算是一下子脱胎换骨了,成为海思麒麟首款可以使用的SOC。荣耀3C LTE版、P7、Mate2、荣耀X1等都是在搭载麒麟910之后,使得性能与功耗完美平衡,受到市场的一致好评,逐渐争取了更多的市场份额。

后来在2014年发布的麒麟920简直勘称惊艳,使用的是小小架构,集成了4核ARM cortex A7和四核ARM cortex A15,CPU上采用了Mali T628MP4。可以这么说,相比910,920简直就是一个质的飞跃。不仅是性能上的大幅度提高,功耗上也好很多。良好的多核调度,麒麟920不仅保障了良好的性能,可以顺畅地运行更多的应用,同时功耗上也控制得相当不错。而同一档次,但是却被报道存在漏电问题的MT6595,麒麟920无疑在多核调度、性能与功耗的平衡等方面做得比较好。因此搭载麒麟920系列SOC的荣耀6、荣耀6plus、Mate7等都获得了成功,甚至于Mate7还成为了国家领导人赠送外宾的礼品,可见对麒麟920的肯定。

2015年麒麟930又集成了8核的ARM cortex A53,CPU上选择了 Mali T628MP4,与麒麟920一样,性能上虽然没有提升太多,但是,但是基带却使用了华为自主研发的4G MSA技术,大大增强了信号的稳定性与通话质量。

这次最新发布的麒麟950再次集成了4核ARM cortex A53与4核ARM cortex A72,基于16nm FF+工艺使得麒麟950在功耗与性能的平衡上都表现不错。在2.3G主频下,ARM cortex A72的单核功耗仅为1.25W。同时还增加了智能感知处理器、LPDDR4、新系统总线等一系列的新特性,使得麒麟950继续了麒麟920的辉煌历史。

但是,华为做得好的并不仅仅是麒麟芯片。2015年初,华为就发布了集成32核ARM cortex A57的芯片,采用台积电16nm制程,可以适用于高性能、低能耗设备的网络处理器。同时在这次的麒麟950发布会上,华为还表示他们目前正在设计自主微结构的服务器芯片,一旦上市,就可以彻底告别使用ARM公版微结构的历史,可谓是一次壮举。

此外,海思芯片是适应华为自身发展战略的,设有云、管、端三个方向。其中,“端”是指终端,即最常见的手机芯片;“管”则是指通信领域的使用,比如电话等;目前随着CPU市场的普及,已经可以看见最大的障碍并非是技术,而是软件生态的建设,因此,“云”则是重点指这一方面。

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