华为发第二款7nm手机芯片！自研达芬奇架构NPU，AI跑分超麒...

华为发第二款7nm手机芯片！自研达芬奇架构NPU，AI跑分超麒麟980 原创 智东西 2019-06-21 17:23:29

智东西6月21日报道，今天华为在其智能手机新品nova5的发布过程中，正式推出第二款7nm制程手机SoC芯片麒麟810，采用了华为自研的达芬奇架构NPU，至此华为海思旗下的麒麟系列手机芯片涵盖了7、8、9三个不同定位的系列。

这也是继去年，华为推出达芬奇架构的云端AI芯片昇腾Ascend 910和昇腾Ascend 310后，首次将达芬奇架构落地于终端芯片的NPU。

华为麒麟810芯片的正式推出，不仅如华为消费者业务手机产品线总裁何刚所说表明华为拥有了两颗7nm制程的手机SoC芯片，其实更大的意义是，华为麒麟系列手机芯片首次在NPU中没有采用之前合作的寒武纪IP，而是自己搞起来了。

同时，华为也发布了搭载麒麟810的首款智能手机nova5，采用后置四摄设计，并首次推出了前置人像超级夜景模式。华为的语音助手小艺也在nova5上获得了重要升级，可以根据一句语音内容主动为用户提供服务，售价2799元起。

首款搭载华为达芬奇架构NPU的7nm芯片——麒麟810

在宣布华为手机半年销量过亿后，何刚首先详细介绍了nova5的处理器麒麟810的情况。麒麟810采用台积电7nm制程工艺，这意味着华为成为同时拥有2枚自研7nm芯片的厂商。

7nm是迄今为止业界最领先的已商用半导体制程，而此前，业界采用7nm的旗舰手机AI芯片只有华为麒麟980、高通骁龙855和苹果A12。

和麒麟980不同，这款新芯片的定位是华为高端芯片，同时，华为也在现场发布三大芯片系列：

7：均衡设计的中端系列芯片。

8：强劲性能的高端系列芯片。

9：极致科技的旗舰系列芯片。

这款芯片的亮点非常密集，总体来看，核心亮点包括：7nm制程，华为自研达芬奇架构NPU，旗舰版A76大核CPU，定制GPU，旗舰版IVP和ISP。

1、全新华为达芬奇架构NPU

麒麟810采用全新华为达芬奇架构NPU。达芬奇魔方（cube）是一种张量化的立体运算单元，有三大核心特点：能效优、算子多、精度高。

这是华为第一次在手机AI芯片的NPU中正式引入自研达芬奇架构。

此前华为在前两款旗舰版AI芯片中集成的NPU，都是中国AI芯片独角兽中科寒武纪研发的。我们来简单看一下华为手机AI芯片采用NPU的进阶历程。

麒麟970是华为首款AI芯片，首次采用专为AI定制的单核NPU，这款NPU来自于寒武纪1A处理器IP，FP16性能达到了1.92 TFLOP，算力是CPU的25倍、GPU的6.25倍，能效比是CPU的50倍、GPU 的6.25倍。

麒麟980首次集成的双核NPU来自于寒武纪1H处理器IP，AI算力是上一代的4倍，每分钟可识别4500张图像，识别速度较上一代提升1.2倍，精度比单核NPU进一步提高，支持更丰富的AI应用场景（人脸识别、物体识别、物体检测等）。

麒麟810则首次集成华为达芬奇架构NPU，由于它属于高端芯片，并没有与“9”系列的旗舰芯片对标，它更多的是与高通芯片来做比较。除了支持FP16精度外，其INT8量化精度也在业界领先。

据介绍，麒麟810的晶体管密度比10nm提升64%，比8nm提升50%，能效比10nm提升28%，比8nm提升20%，支持数量超过240个算子，通用性非常好。

在AI Benchmark榜单中，麒麟810以32280+分的超高AI跑分超过骁龙855和骁龙730，甚至高于此前华为的旗舰芯片麒麟980。

达芬奇架构的首次曝光在去年7月，外媒将此称之为“D计划”。这一计划被传主要涉及华为为数据中心研发的云端AI芯片。

2018年9月21日，智东西从AI芯片产业链获悉并证实这一消息：

在同年10月10日的华为全联接大会上（Huawei Connect 2018），华为轮值董事长、华为海思董事长徐直军将推出华为云数据中心AI芯片，并推出一套AI跨平台部署方案，也就是之前业内盛传的“达芬奇计划”真身。

随后在10月的华为全联接大会上，徐直军重磅推出了两款AI芯片，分别是面向云端超高算力场景的昇腾910、以及主打终端低功耗AI场景的昇腾310，两款芯片都采用华为自研的达芬奇架构。

“寒武纪的（IP）也很好，但是它无法支持我们的全场景，我们需要从云、到端、到物联网终端的人工智能设备，因此我们要创造性地打造一款新的架构。我们很幸运地找到了这个达芬奇架构，能够解决极致的功耗与极致的算力需求。”徐直军如是说。

当时曝光的达芬奇架构，采用魔方（cube）式MAC阵列，直接将计算用的MAC按不同计算以不同方式进行组合，能够高效支持卷积神经网络（CNN）推理，另外魔方式MAC阵列能一次处理同批次中的不同并行数据，也能较好支持训练。除此之外，达芬奇架构还配以标准的数据缓存。

对于不同规模的芯片，华为可以通过放置不同数量的达芬奇核心来灵活地满足不同算力需求，同时在能效和成本上做了更多的优化。此次从达芬奇架构从云端AI芯片首次引入终端的手机AI芯片，也不算让人太过意外。

2、CPU、GPU、IVP和ISP

CPU采用全新智能调频调度技术，设计了2大核（Cortex-A76，2.27GHz）+6小核（Cortex-A55，1.88GHz）架构，实现强劲性能。

GPU方面，麒麟810则采用了Mali-G52 6核架构。

拍照方面，麒麟810采用全新旗舰级像素处理单元，采用最新一代自动白平衡（AWB算法），增加细节增强模块（DE）、DMAP等模块，增加RAW域降噪处理，还增设AR特征点云计算加速。

这款芯片实现IVP+ISP影像性能与算法的双重提升，带来更强大的夜景算法、更高亮度和宽容度、以及更出色的细节展现能力。

麒麟810还延续旗舰芯片卓越的通信能力，支持双卡双VoLTE体验，能在各种复杂的通信场景下实现稳定、极速的移动通信连接。

此外，麒麟810推出自研中间算子格式，支持华为HiAI2.0平台，HiAI是华为为应用开发者提供麒麟芯片AI能力的接入平台，可以开发者在麒麟810上，实现多种AI功能，包括AI影像、AI游戏以及AI美音等应用。

首款搭载麒麟810的手机nova5

在麒麟810发布的同时，华为今天还发布了搭载麒麟810的首款手机nova5。值得一提的是，华为nova5采用的是麒麟810芯片，而nova5 Pro则是搭载了麒麟980。

nova5在创新上有以下几大看点：

1、后置四摄

nova5采用了后置四摄像头设计，分别为4800万高清摄像头+1600万超广角镜头+200万微距镜头+200万景深镜头。

前置方面，nova5搭载了3200万前置美颜镜头。

2、AI拍照

nova5支持超级夜景、人像模式。在视频方面，nova5还支持AI视频剪辑，可以让用户轻松分享朋友圈。

最特殊的是，nova5上首发了前置人像超级夜景模式。在NPU的加持下，首先对人像进行精准识别，然后对背景做多层光影分离重建技术，最后合成在一起形成图像。

3、超级快充

nova5上还配上华为自研的40W的超级快充技术，在今天的发布会上，何刚还第一次透露，华为40W超级快充技术在全球已经有超过1千万消费者在使用。

4、升级的语音助手小艺

在nova5上，华为语音助手小艺也获得了不小的升级。

长按电源键一秒可以唤醒小艺。根据于用户对话的内容，自动打开第三方应用，并根据语音执行任务，无论是导航、翻译、物体识别等。比如用户长按电源键说出“这是什么”，小艺就会打开摄像头并对物体进行识别。

此外，华为还和全民K歌合作，推出AI修音技术，在不改变音色的情况下，解决唱歌跑调问题。

结语：华为手机AI芯片再获突破

这次nova5发布会中最受瞩目的，毫无疑问即是芯片。

“达芬奇计划”从去年曝光以来，一年的时间里，华为已经推出了云端AI芯片昇腾Ascend 910、昇腾Ascend 310以及高端手机AI芯片麒麟810三款。达芬奇架构的芯片产品线也从云端向着终端再下一城，第一次被从云端AI芯片引入了手机AI芯片。

而今天，华为首次发布其中、高、旗舰系列的手机AI芯片，并且宣布了第二款自研7nm芯片麒麟810，使得它成为迄今为止全球唯一一家拥有2枚7nm芯片的手机厂商。

不过，目前，麒麟810被用于nova5普通版，而在nova Pro上则依然采用了麒麟980。可以看出，华为正在从高端芯片开始尝试，落地达芬奇架构。

如果这个芯片的性能表现符合华为晒出的成绩单，那么华为的高端芯片不仅实力碾压它本应对标的高通骁龙730，而且超越了高通去年年底才推出的旗舰芯片骁龙855。这样的成绩是令人惊喜的。

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