为什么华为不自研GPU?GPU开发难度比CPU大?

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自从华为发布了“很吓人的技术”~GPU Turbo,从软件层面上去优化图形处理能力,那么许多人会问,为什么华为不从硬件上去解决这个问题,这不是一劳永逸的办法么。



讲到这个GPU,我们就得讲到整个系统级芯片SOC。全称System on Chip,简称Soc,也即片上系统。从狭义角度讲,是将系统关键部件集成在一块芯片上;

从广义角度讲, SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大家脑、心脏、眼睛和手的系统。



系统级芯片的构成简单的说有:CPU 模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC /DAC 的模拟前端模块等模块。

而GPU就是我们常说的图形处理器,这只是整个SOC中的一个模块。由于目前手机芯片的GPU都是集成在SOC上,并不像PC端那样有单独的显卡,所以设计GPU就要牵一发动全身,在目前看来就等于是在自研SOC。

可以看到想要对GPU进行设计就相当于要改变整个芯片的架构,而目前的移动处理器除了苹果和高通是自研架构(高通自研Kryo架构也才三代),其他的处理器都是采用的ARM公版架构。包括三星的猎户座和联发科。海思980的CPU就是采用ARM的最新A76架构,其GPU为Mali-G76 MP16。



高通正是由于高通骁龙810的发热问题,在骁龙820开始采用自研kryo架构,到845已经是第三代,由此可见自研架构还是很有优势,毕竟量身打造。


那么华为能不能自研架构呢?答案是肯定的,但是这需要投入很大的金钱和技术。在架构上投入是一回事,还有一个是这款GPU要软件对GPU进行适配,这就需要看软件厂商愿不愿意了。等到华为的市场份额足够,在麒麟OS成熟以后,预计下一步就是自研架构了。这需要一个过程,我们拭目以待吧。

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首先,ARM本身的芯片研发能力就不弱,GPU方案也很成熟,所以华为在自己的自研团队还不够强大的时候用成熟方案也没有什么问题。

而且实际上所有的芯片厂商中,自主研制GPU这件事情,往前数两年也就是高通一家真正做到了,三星一样用的ARM的Mali系列,苹果这么大的企业,还是在A11上第一次用上了自主设计的GPU,上一代芯片还集成的Imagination Technologies的GPU。所以这不是个容易的事情。

事实上,华为有自己的GPU研发团队。

比如说网上曾经有爆料,说的华为已经在做自己的GPU芯片解决方案,比如说下面这张华为内部的PPT的截图,看起来是一些计划之类的,里面就提到了【自研GPU芯片及解决方案】。

但是网传华为是2013年左右才开始进行GPU自研的工作的,到现在不过是5年时间而已,而高通已经玩儿手机GPU多久了?往前数,在2004年高通就已经开始跟GPU设计公司ATI开始合作做手机GPU了。

而且除了GPU的自研团队,华为的AI芯片,也就是NPU也传出了有一个达芬奇计划来开展NPU自研工作,最近还有消息称微软想要跟华为合作,在自家数据中心使用华为自主研制的AI芯片。总之,在手机芯片上采取越来越多的自主设计,是华为海思集团的一个趋势。

也许已经华为已经有了自研GPU方案,但是因为不成熟、性能不够优秀不会放在旗舰芯片中。

因为旗舰芯片一年就发布一次,为了避免翻船,估计华为在完全确定自家GPU有足够实力的情况下才会真正把自研GPU用到自家旗舰芯片上——毕竟华为已经开始逐渐从手机芯片上的激进走向了稳妥。

比如说这次的麒麟980号称CPU采用了“麒麟子系统”,这个说法比较模糊,但是很有可能是介于公版架构和自主架构之间的一种折中方案,这也体现了华为在这方面的谨慎。

最后说一下吧,ARM的GPU实力并没有很落后,华为虽然已经在自研GPU,甚至于已经更有了自研GPU方案的情况下,没有十足的把握,使用ARM的GPU并没有什么不妥。但是,让手机芯片中的各个部分自主化,肯定是一个趋势,华为一定会在最近的几年中坚定不移地努力实现这个目标。


SilentTurbine


其实华为目前的状态还停留在设计芯片的阶段,还没有到达研发架构的层次,CPU和GPU都是用的ARM的公版架构,其实无论是CPU还是GPU自主研发起来难度都是非常大的,一个很简单的例子就是苹果,在iPhone8的A11处理器上面才用上了自主研发的GPU,最有钱的科技公司也在去年采用上自主架构的GPU,所以这个难度就可想而知了!



其实高通和苹果的CPU都是由ARM的公版架构魔改而来的,这两家只有GPU是自主研发的,大家有一个传统的刻板偏见就是认为公版的架构就一定比自主研发的要差,其实不是这样的,比如这一次的华为980就很好的打了一个时间差,A76 CPU架构和Mali-G76 GPU都是麒麟980首发的,这个架构可谓是全球领先了,华为能首发用上其实也就不算差了,在加上7nm制程和自家的GPU Turbo性能方面可以说不用担心了。



一个很直接的问题就是自主研发的GPU就一定要比公版架构的要好,所以这就更考验厂商的研发功力的,研发自主架构的芯片不是说有钱就够了的,还得有研发人员和技术积累,为什么苹果在去年就用上了自己的GPU,其实苹果收购了多少研发公司和挖了多少研发人员是没跟你们说的,所以这件事就得慢慢来不能着急,要是贸然自己弄出一个自主架构的芯片还不如公版架构的那就尴尬了...



从华为的GPU Turbo的技术来看华为不是没有往自主研发这方面努力,这次980处理器发布之前就有传闻华为要采用自主架构的消息,但是现实还是没有!其实我们要给国产企业一些时间,毕竟我们的电子行业起步就比别人要晚,人家有技术优势那是必然的,或许在等个几年我们就能看到自主架构的GPU出现了?


水哥爱搞机


华为仅仅一二十年的技术积淀注定了他只能走面向市场需求的应用等级创新,没有义务和能力作过于基础的新架构研发业务,因为那不具现实商业价值,甚至是投入无产出的预期。基础研究那是国家科研机构和高校的事情。


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