海思麒麟990处理器介绍

电子部芹芹

算子数量也达到了300+，支持90%视觉计算神经网络，比如VGG Resnet Mobilenet等等。

余承东说， 麒麟990 5G也让很多因为功耗和算力受限的应用成为了可能，并现场演示了AI多人实时换背景的例子。

基于AI多实例分割技术，可以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，同样，它还可以让视频中的其他人消失。

性能：8核CPU+16核GPU

之后，余承东才给出了麒麟990 5G作为一款SoC芯片的基本性能数据：

麒麟990 5G采用2个超大核（基于Cortex-A76开发）+2个大核（基于Cortex-A76开发）+4个小核（Cortex-A55）架构。

全球首款旗舰5G SoC，是业内最小的5G手机方案，也是目前晶体管数最多、功能最完整、复杂度最高的5G SoC。同时支持NSA和SA两种5G组网模式。

而且，这也是业界最先落地的5G SoC，将会出现在9月19日发布的Mate 30系列中。

余承东还说，目前在5G SoC方面，华为的产品比友商的“PPT”还领先。

集成5G，103亿晶体管

麒麟990 5G，7nm+EUV工艺制程，采用全集成的5G芯片设计，面积更小，板级面积减少36%。

面积减少，但晶体管数量并没有减少。

余承东表示，麒麟990 5G，是业界首款晶体管数量超103亿的移动终端芯片，采用了EUV制造工艺，数量达到103亿。

相比之下，麒麟980的晶体管数量为69亿，提升近50%。

速度上，麒麟990 5G最高下行速率2.3Gbps，最高上行速率1.25Gbps。

这款芯片在实现高速率的同时，还能实现业界最佳能效，与传统的4G SoC+5G Modem的解决方案相比，能效提升20%。轻负载数据下，功耗可降低44%。

就在上个月，国外研究机构IHS还发布报告，称华为4G SoC+5G Modem的解决方案浪费能效，现在麒麟990 5G的发布，无疑是用行动回应这一质疑。

同样，麒麟990 5G也是业界首个全网通5G SoC，率先同步支持SA/NSA双架构，也支持TDD/FDD全频段。

但是，当下还处于5G商用初期，网络覆盖并不完善，最直接的体现就是在高速移动和信号较弱的环境下回落到4G。

这些情况，华为也给出了解决方案。

首先，支持基于机器学习的自适应接收器，根据5G信号强弱自动选择最优网络，实现稳定的5G联接，这样下行速率提升19%。

针对上行网络，采用了智能上行分流设计，能够在视频直播、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。

但从发布会上的情况来看，这款芯片的能力并不仅仅局限在5G上，性能与AI也有大提升，最直观的感受，就是图像处理能力。

把单反的图像降噪技术用到手机上

麒麟990 5G的采用是ISP 5.0，主要优化的就是视频处理能力，数据上有大提升：ISP吞吐率提升15%，能效提升15%，照片降噪30%，视频降噪20%。

在ISP能力升级的基础上，麒麟990 5G的AR能力也再度提升。

余承东说，通过从相机捕获的人脸图像数据和基于NPU运行的神经网络算法，Face AR不仅能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获，还能进一步分析出心率、呼吸率等健康数据。

在视频和图像的降噪上，华为也花了很大心思。

余承东说，麒麟990 5G首次在手机芯片上实现双域视频降噪技术，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，暗光环境下拍摄的视频更加清晰。

而且， 也是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。

在图像处理上，实现了BM3D（Block-Matching and 3D filtering）单反级硬件降噪技术。这也是首次将单反级的图像处理能力应用在手机上，暗光场景噪点更少。

不仅仅在于芯片设计与工艺，还在于麒麟9900 5G背后的AI和性能。

AI跑分创新高，业界最强AI算力

在NPU上，华为采用了新的设计：2大核+微核的设计，继承了昇腾系列面向智能手机场景的芯片。

麒麟990 5G中的大核，就是Ascend Lite。余承东说，基于此麒麟990 5G实现业界最强AI算力。

微核，就是Ascend Tiny，主要用于超低功耗应用，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，而且也更省电。

华为方面也用“车拉货”解释了其中的原理：

原来大核的时候，无论货多货少都需要用“大车”运送，肯定会浪费运力。现在有了微核设计，低功耗的任务，也就是货少的时候，采用小车运送，保证了“运力”的有效运用。

对于麒麟990 5G的AI表现，余承东给了个跑分数据：与麒麟970相比，提升12倍，达到76206分，是友商的3倍。

这一跑分来自苏黎世大学提出的AI Benchmark，已成为业内跑分的重要基准，也是AI能力的直接体现。

之所以能够达到这么大的提升，艾伟也给出了解释：用上了华为自研的达芬奇架构。

具体来说，是达芬奇架构采用的3D Cube，能够针对矩阵运算做加速，大幅提升单位功耗下的AI算力。

每个AI Core可以在一个时钟周期内实现4096个MAC操作，相比传统的CPU和GPU实现数量级的提升。

余承东表示，麒麟990 5G的性能也不仅仅只是体现在跑分上，在运行模型上，也有非常强的性能和能效，比如在Mobilenet、Resnet等等模型，与竞争对手相比，性能高达6倍，能效高达8倍。

算子数量也达到了300+，支持90%视觉计算神经网络，比如VGG Resnet Mobilenet等等。

余承东说， 麒麟990 5G也让很多因为功耗和算力受限的应用成为了可能，并现场演示了AI多人实时换背景的例子。

基于AI多实例分割技术，可以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，同样，它还可以让视频中的其他人消失。

性能：8核CPU+16核GPU

之后，余承东才给出了麒麟990 5G作为一款SoC芯片的基本性能数据：

麒麟990 5G采用2个超大核（基于Cortex-A76开发）+2个大核（基于Cortex-A76开发）+4个小核（Cortex-A55）架构。

最高主频可达2.86GHz，与骁龙855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%。

GPU方面，麒麟990 5G提升到了16核Mali-G76 GPU，同样与骁龙855相比，图形处理性能高6%，能效优20%。

余承东顺便也调侃了下友商，说他们发布的PPT 5G模组，也采用了5核GPU。

同样，华为也针对游戏进行了优化。

不仅有Kirin Gaming+ 2.0，也有系统级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%。

AI调频调度技术也再度升级，首次将GPU调频调度融入CPU、DDR系统调频调度中，实现CPU/GPU/DDR的智能融合调度，游戏每帧负载调频准确度再提升XX%，游戏帧率稳定60帧。

华为Mate 30小猜想

华为一贯节奏，芯片发布之后，手机也会登场。

率先搭载麒麟990 5G芯片的，就是这个月同样在德国发布的Mate 30系列。