2019年9月，麒麟990 5G SoC橫空出世。作爲世界第一款也是目前唯一一款商用的旗艦5G SoC芯片，麒麟990 5G獨領風騷，將引領華爲和榮耀手機領先友商一年半。從産業進展來看，高通在2021年發布的下一代骁龍旗艦芯片平台，才能實現5G SoC方案。今天，詳細聊聊麒麟990 5G的全面領先性。
01 旗艦5G SoC：領先友商一年半
在手機一體化的SoC芯片裏，負責處理各種應用的單元叫應用處理器，簡稱AP（Application Processor）；負責通信的單元叫基帶，簡稱BP（Baseband Processor）。反之，如果AP和BP各自獨立成單獨的芯片，則稱之爲“外挂”。
毫不誇張的說，手機SoC芯片就是科技界的“皇冠”，更是芯片界的“明珠”。
2019年9月上市的麒麟990 5G，就是AP+BP一體化的5G SoC芯片，也是目前唯一一款商用的旗艦5G SoC芯片。
相比高通骁龍865 + X55外挂5G基帶的兩塊芯片方案，麒麟990 5G節省了一塊芯片的空間。對于寸土寸金的手機機身來說，SoC節省出來的空間，可以用來堆疊更多強大的器件或功能。
以小米9 Pro 5G爲例，我們可以看到骁龍855 Plus和X50外挂基帶占據了兩塊手機空間。
其次，從架構上5G SoC方案具有得天獨厚的性能和功耗優勢。麒麟990 5G SoC由于節省了外部接口，芯片內部通信效率比外挂基帶方案高，其CPU、GPU、NPU和5G基帶等關鍵單元的性能表現全面領先，而且更省電。
而外挂方案中，兩枚芯片拼接在一起，相當于多了一個耗電的包袱；同時兩塊芯片之間需要額外的接口，從而帶來了額外的性能損耗。打一個通俗的比方，SoC就像套房，自帶廚房；外挂就是單間，用餐只能去餐廳或者點外賣。
根據行業消息，高通的5G旗艦SoC芯片預計要2021年才能上市商用，對于衆多使用高通芯片的廠商來說，難逃5G外挂的“窘迫”！
02 友商骁龍865：不敢言說的5G外挂
但無論是高通還是小米，都在刻意隱瞞骁龍865外挂5G基帶X55的事實。我們從高通官網可以看到，高通將骁龍865定義爲5G移動平台：
小米10的文案中，直接注明骁龍865支持SA/NSA 5G雙模，絕口不提這是X55的5G外挂芯片帶來的功能。
回到2019年12月3日，在高通技術峰會上記者拿到的骁龍865 5G移動平台的樣片是這樣的。
很明顯，骁龍865 +X55是兩塊芯片。
事實上，高通在2019年12月推出的骁龍765G就是SoC芯片，但這是一枚中低端的5G SoC芯片。爲何在中低端芯片采用SoC方案，卻在姗姗來遲的旗艦芯片上選擇了外挂方案呢？
SoC有一個很重要的指標：集成的晶體管數量。例如，麒麟990 5G SoC芯片晶體管達到了創紀錄的103億，其電路複雜程度前所未有。但是，每一顆SoC芯片就像是一個功耗受限的容器，在晶體管數量暴漲的前提下，如果沒有能力在一個芯片裏同時做好AP和BP，要麽選擇降低AP的難度做中低端5G SoC芯片，要麽就將AP和BP分開爲兩塊芯片，做成5G外挂方案。
這就是爲什麽高通在骁龍865選擇了5G外挂基帶的本質和真相。
03 7nm EUV：領先一個制程時代
麒麟990 5G不僅是目前唯一一款商用的旗艦級5G SoC芯片，還是目前唯一一枚采用最新7nm EUV工藝制程的手機芯片。
華爲在麒麟990 5G芯片的研發投入高達數億美金，不僅第一次將晶體管數量推向了創紀錄的103億，更是首次聯合台積電開發了7nm EUV工藝，第一次將芯片制程工藝從過去數年的DUV提升到了EUV。DUV是深紫外線（Deep Ultraviolet Lithography），波長193nm。EUV是極深紫外線（Extreme Ultraviolet Lithography），波長爲13.5nm，相比DUV技術，相當于光刻精度提升了14倍，但難度也增加了很多倍，成本高很多。EUV光刻機的價格是1-3億美金/台，DUV光刻機的價格爲2000萬-5000萬美金/台不等。所以說，7nm EUV相比7nm領先一個制程時代，同時EUV也是5nm的基礎技術。
基于台積電7nm EUV工藝制程，麒麟990 5G SoC繼續延續了摩爾定律，從而使得在芯片尺寸基本不變的情況下實現了世界最高的晶體管集成數量。而骁龍865選擇的是7nm工藝制程，落後一個制程時代。
04 CPU & GPU：魔改的性能怪獸
細心的網友可能會發現，華爲從麒麟990的芯片描述中，開始使用基于Cortex-A76深度定制的CPU了。
沒錯，華爲魔改了ARM提供的Cortex-A76架構。采用2個2.86GHz超大核+2個2.36GHz大核+4個1.95GHz小核的三檔CPU能效架構的麒麟990 5G芯片，2020年依然是最強性能怪獸之一。特別值得一提的是，配合7nm EUV工藝制程，CPU能效表現十分突出。
根據ARM官方介紹，Cortex-A77相比A76無疑會帶來性能的提升，但是，A77同時也帶來了功耗的增加。
所以在CPU的綜合體驗上，麒麟990相比骁龍865性能旗鼓相當，但是麒麟990 5G的能效表現更加突出。
GPU方面，麒麟990 5G同樣擁有頂級水准。不少消費者還有印象，麒麟990 5G全球首發16核Mali-G76 GPU架構，實現了GPU性能的大跨步提升。但很多消費者不太了解的是，麒麟990 5G的GPU設計還有一個亮點：smart cache。
Smart cache是一塊智能緩存器件，在運行大型遊戲時，Smart cache能夠智能分流數據，緩解內部存儲器DDR的壓力。有了smart cache，從GPU到DDR的帶寬節省了15%，功耗降低了12%，整體上看，GPU的能效得到了進一步的提高。
在最嚴苛的GFX Bench 5.0的測試場景中，骁龍865拿下了21分，略高于麒麟990 5G的19分。但考慮到麒麟990 5G更優秀的能效表現，在GPU帶來的體驗上，麒麟990 5G恐怕更能提供符合消費者實際需求的綜合體驗。
05 AI算力：自研達芬奇架構，一騎絕塵
如果說芯片是手機的大腦，那麽NPU則是大腦中“大腦”。
2017年，麒麟970第一次將人工智能NPU引入手機芯片，開啓了智能手機人工智能的曆史。
2018年，麒麟980將NPU升級成雙核，AI算力翻倍。所以，我們看到了手機上AR翻譯、AI人像留色、卡路裏識別等更豐富的AI應用。
2019年，麒麟990再一次打破常規，將企業級的NPU架構應用到手機芯片中，再次掀起手機AI性能革命。
——這就是傳說中的華爲“達芬奇”架構！
2018年，華爲輪值董事長徐直軍，在華爲全聯接大會上發布了兩款華爲自研的企業級AI芯片，昇騰910和昇騰310。這兩款AI芯片，使用的正是華爲自研的“達芬奇”架構。
昇騰910，主打雲端超高算力，用于超大規模計算的企業服務器！在企業級和超大規模AI計算中，比英偉達V100性能還高1倍，AI算力更是超過谷歌TPU芯片，是全球算力最高的AI芯片！
昇騰 310，則是當時面向邊緣計算場景最強算力的AI 芯片。
很明顯，華爲在手機上采用了“殺雞用牛刀”的策略，直接將企業級“達芬奇”架構引入到麒麟810和麒麟990手機芯片中。
在權威測評機構ETH Benchmark 的手機AI能力測評中，使用這兩款芯片的華爲和榮耀手機包攬了Top10的前九名。
而在移動芯片的AI測評中，麒麟990 5G的AI性能分數爲52403，遠高于骁龍865的27758分，基本是骁龍865的兩倍。
如此強悍的AI性能，是因爲麒麟990 5G搭載了華爲自研達芬奇架構，並使用了Big+Tiny NPU大小核的設計。
Big，指NPU的大核。麒麟990的NPU大核采用了華爲自研的達芬奇架構。相比其他AI計算單元的架構，達芬奇架構突破了存儲性能瓶頸，計算更加高效；達芬奇架構還根據AI算法的特點，創造性地設計出3種不同特點的計算子單元，專門用于AI算法中不同類型的計算，整體算力也自然更加強悍。
Tiny，指NPU的微核。微核NPU可以在大核休眠的情況下，獨立完成輕量級的AI任務，實現超低功耗連續AI運算。比如，人臉檢測場景對AI性能的需求不算太高，使用NPU微核比大核的能效比最高可提升24倍，更加省電。
06自研WiFi芯片：遠超友商Wi-Fi 6峰值速率
2014年，華爲專家Osama Aboul Magd當選IEEE 802.11ax（即WiFi 6）標准組主席。華爲是Wi-Fi 6技術標准的主導者，也是Wi-Fi 6技術標准的全球主要貢獻者。華爲不僅是Wi-Fi 6標准提案數第一的設備廠商，同時華爲早在2018年就推出了自研的消費級Wi-Fi芯片，華爲Hi1103。
華爲Hi1103支持5GHz頻段的160MHz頻寬，Wi-Fi峰值速率高達1.7Gbps。搭載這枚Wi-Fi芯片後，手機接入支持5GHz頻段的高速率路由器，就能實現暢快的Wi-Fi上網體驗。
反觀當前友商的産品，和骁龍865搭配使用的Wi-Fi芯片是高通QCA6390。雖然這枚芯片號稱支持Wi-Fi 6，但是在5GHz下只支持80MHz帶寬，最高下載速率實際上只有1.2Gbps。換句話說，搭載自研Wi-Fi芯片的榮耀V30系列，其Wi-Fi速率實際上要比號稱支持Wi-Fi 6的友商産品要高近500Mbps。
07華爲5G十年磨一劍，5G芯片只是冰山一角
早在2009年第一個4G網絡商用之際，華爲就啓動了5G基礎技術研究，至今已經超過十年。截止2019年7月，華爲已經累計向3GPP遞交18000件提案，如果把這些提案用A4紙打印出來，足足有9米之高；在5G的基本專利上，華爲總共擁有2570族5G基本專利，占比超過20%，在所有廠商中位居第一。
同時，華爲是全球唯一一家掌握5G端到端解決方案的公司，包括5G底層的基礎技術、5G網絡設備（基站、核心網、光網絡、微波等）、5G芯片（基站芯片、基帶芯片、手機芯片）和5G終端（手機、CPE、隨身路由、平板等）。
5G時代，全球消費者的每一條朋友圈，每一通電話，每一條信息，每一支vlog，或多或少都會用到華爲的5G技術。可以說，強悍的麒麟990 5G僅僅是華爲5G技術儲備的冰山一角。也毫無疑問，麒麟990 5G，不僅領先一個制程時代，也將在消費者體驗上全面領先到2021年春季。