爲什麼華爲麒麟系列處理器一直用公版構架而不是像高通三星一樣研究自主構架?

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我們往往會有一種錯覺,總以為公版架構不如自主架構,其實這是一個典型的誤區。


首先,我們通常所說的“自主架構”指的是芯片中的CPU部分,而真正決定手機性能的是整個芯片SoC。前者包含於後者之中,而且大約只佔整個芯片面積的1/3左右。


看下下面這張圖就明白了,CPU只是芯片SoC中的一部分,就像汽車的好壞不能只看發動機,手機芯片的好壞也不完全取決於CPU。



理論上來說自研架構的CPU性能要比公版要好一些,但這有個前提:就是廠商對指令集,芯片技術非常瞭解。華為在這方面的技術水平的確還稍有差距,但從目前來看公版架構的CPU性能並不差,而高通、三星的自研架構CPU並不見得就比ARM的公版架構好很多,差不多是同一水平線上。


對於華為來說,目前麒麟芯片只是滿足自己的中高端手機使用,出貨量相對較少,外購芯片要多於自已的芯片。如果現在自研架構的話成本會更高,只有到了所有的華為手機都差不多用上麒麟的時候芯片的成本才會降下來,這時候才有必要去自研架構了。而從目前來看,公版ARM架構完全夠用了。


其次,使用ARM公版架構並不代表就能很容易做出手機的芯片。SoC中還有大量諸如基帶、DSP、ISP、顯示加速器、視頻編解碼器、音頻處理器、內存控制器等等不同的模塊,把這些模塊集成到一起本身就是個技術活。而華為移動SoC中的核心技術是基帶,這也是個技術壁壘。


華為麒麟芯片之前真正的短板是在GPU上,但現在有了GPU Turbo技術以後這塊也已經補上了。


所以華為不是不研發自主架構,而是現階段還沒有必要。但從長期來看這也是遲早的事情,只是時間的問題罷了。



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其實使用公版架構也不一定比自主架構差,而且華為本身有自己的自主架構

都是ARM的架構

目前使用的比較多的處理器不過是:蘋果的A系列、三星的獵戶座、高通的驍龍系列、聯發科的處理、華為的海思、小米澎湃(目前還沒有第二代)

這些處理器的CPU部分都是使用ARM的架構的,因為在移動端的設備上,基本上都是ARM的簡約指令集的天下了。ARM的指令集有不一樣的種類,我們稱之為架構。

ARM的推出的架構就是公版的架構,可以直接買來用了。聯發科多年來就是買公辦架構來做芯片的。因為價格低廉,對科研的要求相對較低,所以聯發科能夠大肆獲取低價的市場。

到了高端市場,高通、三星、蘋果都是在ARM的架構上進行修改,實現了自己的自主架構。不過也是在在ARM的架構上根據硬件需求而修改。本身ARM的架構是非常不錯的,不然這些公司的芯片都不會基礎ARM的架構上修改。

華為的自主架構

華為海思芯片在使用上,是首先考慮到使用效果。採用公辦的架構的海思芯片的CPU本身並不差。

華為芯片的芯片確實沒有高通、三星、蘋果強。但是華為一直在補強,畢竟,我們起步的時間比別人遲,我們還需要一定的時間去追趕。

直到麒麟970出來之後,CPU的性能已經追上了主流,大家都說華為GPU性能差。但是到了GPU Turbo出來,華為芯片的性能已經追上了大部隊了。

華為本身有Moscow架構的,但是還沒有成熟,表現還不如公辦的架構。

不過,華為在以後推出自己的公辦架構是必然的。因為在高端市場上,幾乎所有的處理器都是自主架構,這也是華為的發展方向。


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為什麼要做自主架構?

1. 公版架構表現不符合預期?

目前來看,公版的架構性能一直都是高度滿足預期的,哪怕是三星自主的貓鼬架構對比起公版架構,各方面的優勢也沒有太亮眼的表現。而且這一代三星的自主處理器獵戶座9810,因為工程師調教失誤導致表現翻,自主架構的亮眼就止步於跑分。

實際上的使用體驗還不如驍龍今年最新的旗艦Soc,驍龍845。

所以公版架構的表現還是可以信賴的,但完全的自主架構為什麼不做?華為難道不打算在核心競爭力上發力嗎?我相信華為也是想的,只不過自主架構研發困難且漫長,作為消費者的我們還是耐心等待,相信華為帶來的驚喜吧!

2. 自主架構有什麼優勢?

第一現階段的移動端Soc用的處理器架構底層其實都是ARM的,也就是說:沒有真正的自主處理器,實際上都是ARM架構的處理器。只是根據國家的需求進行修改而已,為什麼會這樣?

還不是因為現階段的移動端系統都是基於ARM的架構進行開發,如果你想做一個移動端處理器,你就繞不開ARM,你想要做一個完完全全的自主架構。抱歉了您,你得做一個新的專用系統。

那華為會做自主架構嗎?

會,還需要等待。

大家對華為的自主架構有什麼期待呢?評論裡留言,我們交流一下!


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其實華為不是不想自研,而是自研難度太大了,現在現金儲備更高的蘋果,在其A系列芯片方式同樣採用公版ARM Cortex-A57進行研發,而對於華為來說,畢竟涉足芯片領域時間不長,不可能短時間研發成功。

另外主要還是難度太大,目前兩大架構分別是Intel和ARM,移動處理器大多采用ARM公版架構。所謂公版架構就是自己沒技術改,直接買了現成的架構來研發芯片。我們可以舉個做菜的例子,ARM好比是賣菜譜的,高通聯發科華為都是廚師,惟一不同的是高通還是種地的,做菜用到的菜都得向高通買。

再來看為何高通、三星能夠研發自主構架?因為這些廠商有實力,所以敢於走自主設計路線。最終靠自主設計核心,蓋過ARM公版設計,達到更高的芯片性能。比如此前高通就使用ARM公版,導致810出現發熱門事件,所以現在高通自研架構,可以避免類似事件重演。同時可以抵擋來自華為、蘋果、小米等廠商瘋狂的自主芯片進攻而採取的防禦措施,從而保持高通芯片領先優勢。

而類似華為、蘋果等在芯片領域技術儲備較弱的廠商,自主研發架構顯然不合適,不僅費時費力,還要承擔試錯成本。還不如直接採用ARM公版設計,所以芯片地位不及高通,但是這些廠商至少可以將上游芯片握在手中,基於ARM公版打造更強的芯片。雖然自主研發是未來趨勢,但是高通為了自研架構,消耗了不少成本,才能有今天的成果。


科技之窗


華為麒麟系列處理器使用公版架構,相對開發難度較小,更有利於芯片快速上市。其實在安卓陣營,即使高通這樣的巨頭,最新的驍龍854的cpu部分雖然說是自主架構,但大部分還是根據公版架構設計,而顯卡方面高通則是自主架構,所以高通的處理器的顯卡方面性能相比其他手機芯片性能優勢更大一些。

而蘋果的A11芯片雖然也是基於ARM架構,但自主率相對於安卓手機芯片要大的多,這是因為蘋果A11採用自主架構,配和自己的IOS系統,整體性能相比安卓手機芯片更強大。

因為現在ARM公版的架構已經十分成熟,像麒麟系列處理器採用公版架構,在性能方面相比自主架構的手機芯片,性能並不會低很多,但是相對的芯片開發難度和成本更低,可以快速實現量產。

從華為搭載麒麟970芯片的手機來看,性能方面基本不輸同級別的高通驍龍835,因為加入了寒武紀的AI芯片,在AI應用方面優勢更明顯。隨著華為不斷積累芯片設計經驗,並加大研發投入,下一代麒麟手機芯片很可能會用上自主架構。


智慧新視界


自主研發架構最近這兩年半導體興起,不少企業已經開始做或者合作一起做。

自主架構研究是需要時間,這個時間不單純是研發時間,還要有推廣時間,研發出來要有人用。國內現在在大力發展半導體行業。海思應該也在做自主架構,畢竟現在有自己的手機產品。當然這需要時間。

其實現在國內做自主架構的還是有一些企業的。也有些目前做的比較不錯了。例如現在杭州的中天微系統,在和阿里巴巴合作研發自主架構的雲芯片。上海張江地區有很多企業做芯片的事情。還比如在國外銷量逐年上升的樂鑫無線藍牙芯片,當然現在也在做很多iot的解決方案。

目前南京市已經成立了江北新區主打國產ic這一塊,並且國產cpu架構也在醞釀之中。說不定已經有了產品只是沒有公佈而已。

最近這兩年回國ic設計人員還是很多的,相信在不久的將來國產芯片會逐步發展起來,但是不再缺芯。

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怪誕科學


因為華為目前做不到。

不怕得罪人,實話實說。中國大陸之前壓根沒有半導體行業人才的培養能力,沒有人,誰來做?整個中國,因為領導層不重視、國外技術封鎖、造不如買買不如租等落後思想的拖累,芯片研發上的技術實力太差。

移動soc的研發門檻相當高,並不是說簡簡單單的買arm的“公版”來就能用。arm只是提供了計算核心單元,而soc包括非常多的部分,CPU、GPU也僅僅是其中之一。類比一下計算機,由CPU顯卡主板內存硬盤等組成,主板上還有各種像芯片組、BIOS等基礎組件,一個完整的移動soc也是如此。【此段至結束,引用華為mate系列掌門人李小龍的解答】如果要把ARM提供的東西做成一個SoC芯片,需要自己根據工藝的不同定製標準單元庫(觸發器、與非門)和memory,自己做後端Floorplan。簡言之,ARM提供的CPU僅僅是一個計算核心,並非手機芯片的全部,其他外圍設計都需要自己解決。也就是說,除了CPU以外,還需要自行設計包括GPU、總線、顯示加速器、ISP、視頻編解碼器、音頻處理器、Memory控制器、傳感器處理單元,以及DDR、Flash、顯示接口、Camera接口、射頻RF、USB等對外接口。

麒麟能夠做成現在這樣在國際上與巨頭同場競技,說實話已經出乎我的意料,要知道哪怕是德州儀器、英偉達、意法半導體這樣的芯片巨頭最終都被迫退出了移動soc市場。

中國現在也在奮起直追,積累人才,相信我們的實力最終會發展到引導者地位。


懶貓riven


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其實華為這個不自研架構這句話算不上正確,因為早在2016年就有消息曝出海思麒麟的自研架構,Moscow架構(當時說用在960上,又用在970上),這次又說用在麒麟980上面。我們再說說其他兩個,或者是三個。
高通的


kryo架構(以前叫krait),從APQ8064處理器開始的krait200開始,當時還沒有驍龍200,驍龍400之分,當時還叫高通驍龍S4,不過當時的krait並不像kryo這麼強,甚至不如公版的A9架構,對了,小米2就是搭載這款處理器。然後後來在64位處理器上驍龍810上面用了公版架構就跪了,然後在820上面就用上了這個kryo架構了。
那麼這個三星獵戶座的Mongoose(貓鼬)架構是從獵戶座8890上面開始,不過和高通的kryo不同的是mongoose只有4顆大核心才是,4顆小核心使用的卻是A53架構,大核心負責高性能,小核心負責處理一些對於性能要求不高的任務,這算是獵戶座的強項吧,場景識別,自由切換無縫連接。


那麼聯發科呢?聯發科目前使用的還ARM的公版架構,不過社長想說的是這個X20使用的三叢集十核心,菜的摳腳。不知道為什麼海思麒麟起步還比聯發科還晚,現在的高端處理器可比聯發科強的多(我忘了,聯發科沒有高端處理器,就像海思麒麟沒有低端處理器一樣😂)。

好吧,海思麒麟的發展還是很快的,很好。


遊戲科技社


原因既簡單又尷尬因為做不出來,CPU核心構架是什麼?他是整個核心的電路設計圖。根據ARM的兩種授權方式可以以黑箱的方式直接使用,也可以提供完整的線路圖根據用戶需求更改其中一部份設計。高通和三星用的是第二種,在公版設計的基礎上更改了一部分,即是他們宣稱的自主構架。華為則是完全用的公版設計只是自行決定用了幾個核心來拼裝在一起(如四個A77+四個A55)。設計核心構架的難度和拼裝SOC的難度不可同日而語。真要自行設計可不是一日之功,而且大量設計ARM已經申請專利,你要自己設計核心如有用到相同技術部分還是要交專利費。這樣就不太划算了。強如蘋果雖然自己設計了硬件核心但指令集依然是買ARM的,在X86上叱吒風雲的INTER自己做移動端核心都一敗塗地就更不要說華為了。但是,隨著國外的封鎖和我們自己的企業日益強大終究有一天我們會自己設計心核心的。但就像劉作虎評論時說的一樣,華為超越高通起碼要十年之後,超越ARM就更要畫問號了。


繽紛26度半


又有人在炒做公版架構。。。

第一,ARM公版架構很差麼?

從A7開始,除了蘋果這個純粹的買了指令集自己設計的,其他的包括高通,真正意義上超過同代的公版的有麼?

海思選擇這種模式,可以更好的實現快速迭代,畢竟海思的人手嚴重不足,你不看看麒麟659都打磨的精光瓦亮了。

比如海思如果現階段能夠在北美設立大規模的研發設計中心,當然是可以設計更多類型的產品的。比如中國能夠培養出來更多的高質量的半導體設計領域的博碩士,當然也是可以設計更多類型的產品的。

第二,高通,三星,海思,這些都是在公版上的改動而已,只不過人手多的就多修理修理,人手少的就少修理修理。都是在大框架給定的基礎上的修理,裝修的不同而已,你吹什麼房間佈局誰更好。。。

第三,必須指出,海思現在離高通還有半年的差距,必須想辦法扭轉這個局面,不然公關太吃力了,當然本來公關就是爛泥。。。

第四,你吹高通強我是服的,三星的芯片製造能力強我也是服的,你吹三星的設計能力強,這就尷尬了,一個連SOC都不能算的。。。


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