在华为被美国列入“实体清单”后,其自主创新能力一直为业内甚至全社会所关注。9月6日,华为在欧洲发布了旗舰级芯片“麒麟990”。麒麟990系列分为两个版本,5G版和非5G版。其中5G版本是目前业内首款集成5G Modem的SoC芯片,也是目前业内最小的5G手机芯片方案,同时拥有103亿的晶体管,此外,在AI算力方面业内领先,可以帮助手机实现“视频替换背景”、“卡路里识别”等创新AI体验。这款芯片研发历时近3年,说明华为的技术部署早已领先于业内其他公司。
日前,华为Fellow、海思产品管理与技术规划部部长艾伟在接受北青报记者采访时表示,5G时代会从中国开始,“不是简单的汉化”,中国用户也会先于世界体验到5G技术的幸福感和优越感。同时他还表示,基于整个产业链的成熟程度和安卓系统的开源性,目前华为的芯片还是支持安卓,理论上安卓和鸿蒙系统可以走到一起,也许也会走到不同的应用场景。这款芯片将在9月19日发布的华为Mate30系列首发搭载。不过,海思的芯片目前并不准备出售给其他厂商,这是因为其中所投入的资金和时间,相比研发新的芯片来说,并不划算。
5G时代从中国开始 4G迁移到5G只要3年
“5G时代,跟以前的移动通信发展有最大的不同——整个产业的创新变成从中国开始了。中国三大运营商今年会部署超过10万个站,覆盖50个城市,这个变化是一次真正的质变,我们的5G网络领先了,中国消费者第一次会享受到其他国家享受不到的服务。”艾伟在采访中表示,这就对华为的研发提出了挑战,“不能照搬别人的简单做一个应用的汉化,变成了我们来想办法创造,探索新的路径,这是很大的不同。”
在麒麟990中,华为就针对5G进行了最前沿的创新。此前推出的5G手机解决方案,都采用的是在4G芯片中“外挂”5G Modem的方案,麒麟990的5G版本则将5G能力全集成在芯片中,也就是说,麒麟990天生就是为5G而设计的。
据介绍,实验环境测试下,麒麟990 5G可以实现2.3Gbps峰值下载速率,1.25Gbps上行峰值速率。
这个速度有多快呢?艾伟说,就普通人而言,其实没有办法去测量什么“带宽”,太虚无缥渺了,“所有的东西都取决于时延”。针对这一问题,麒麟990 5G特别在5G信号较弱和高速移动场景中提出不同的解决方案。在5G信号较弱的场景下,麒麟990 5G推出智能上行分流设计,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;面向高速移动场景,麒麟990 5G支持基于机器学习的自适应接收机,在信道测量方面更精准,下行速率提升19%,实现稳定的5G联接。
此次麒麟990芯片在推出5G版本的同时还推出了非5G版本,为何要推出非5G版本?艾伟表示,“只有在中国这样的市场里,我们才吃得下完全集成5G的产品。这样的产品拿到海外很多国家其实是没有办法享受到当地的服务的,而且是相当长时间。”
他认为,中国的用户能够率先享受到5G的服务,不论是华为的5G技术还是国家的相关政策、上下游产业链的丰富性都给予中国消费者巨大的幸福感和优越感。不论在美国、英国还是日本、韩国,国家和用户都渴望率先享用5G服务,但从目前的情况来看,全球5G发展最快的韩国,现在拥有当下全球最多的5G用户超过了250万,英国的整个网络部署2000个基站,而中国今年将覆盖超过1/3人口的5G服务则将带领世界迎来一次质变。
就在今年1月24日,华为发布业界首款5G基站核心芯片“天罡”。华为运营商BG总裁丁耘说,华为目前已经拥有了世界上最好的5G基站。据华为最新数据显示,华为在全球范围内已获50多个5G商用合同,发货20多万台基站。
5G网络、5G手机、5G芯片都齐了,那么,5G的大规模普及会在什么时候到来?艾伟认为,“5G我们预计只需要3年时间”。此前,3G网络建设开始到发展成熟花了7年时间,4G花了5年时间,而用户从4G迁移到5G的时间会更快,只需要3年。为什么?“我们认为一个原因是,5G可以更快把芯片成本、产品成本降到大多人可以享受起的水平。”艾伟说。
在回答有关“鸿蒙”系统的问题时,艾伟表示,目前来看,考虑整个产业链的成熟度,肯定还是支持安卓,因为安卓本身是开源的,我们支持它并没有什么限制;鸿蒙会在智慧大屏、车机、物联网等全生态场景里面用。
芯片AI算力超强 支持多人视频替换背景
麒麟990芯片的另一大显著优势仍是“AI”。据介绍,华为AI的API被调用量达1.38万亿次,所覆盖的领域包括拍照、旅行、购物、健康、教育、创意、艺术等生活中的方方面面。上一代麒麟980的一大突破是在端上部署了AI能力,而以往的解决方案是只在云端的;而麒麟990则实现业界最强AI算力,对于用户来说,增加了AI应用的场景,增强了AI的体验。
比如,北青报记者在现场看到基于麒麟990 5G芯片的“AI多人实时换背景视频”演示:三个女生站在纯色背景墙前,在她们前方架着的嵌入麒麟990 5G芯片的手机实时捕捉三位女生的画面。当选择“替换背景”时,手机中的影像背景瞬间变为大海沙滩,当然,还有无数的背景可选。最神奇的是,当她们随意摆动双臂,转动身体,屏幕可以准确及时地同步,还可以选择隐藏其中的部分人物。
“对人来说,同时看到这么多人是很正常的,但对于机器来说,它每多看一个人的表情、衣服等都需要‘算力’支持,多一个算力就需要多一个额外的计算负担”,艾伟说,过去很多应用都受限于算力和功耗,而麒麟990 5G可以支持应用在视频每秒30帧每一帧里头,同时对每一个里面多个物体同时识别,这是很大的不同。据悉,与业界其他旗舰AI芯片相比,麒麟990 5G一方面,性能优势高达6倍,能效优势高达8倍;另一方面,对于开发者来说,支持的算子达300多个,这也代表了其生态能力的开放性和应用的丰富性。
麒麟990 5G的 AI+5G性能,意味着手机的智能与云上的智能可以更多、实时地联结在一起,把手机变成一个超级智能。艾伟表示,手机的AI强调快速和隐私,而云端的智能拥有强大的数据库,一些个性化的内容比如朋友圈、微信、微博不可能预置在终端,需要云端能力,但如果把所有的东西都传到云上去,那手机很快就没电了,而且隐私不能保证,因此麒麟990的超级智能就是随时调用云端,同时不牺牲用户的隐私。
麒麟990系列3000名工程师研发历时3年 集成百亿晶体管仍为最小5G芯片
除了性能之外,麒麟990 5G还是业内最小的5G手机芯片方案,基于业界最先进的7nm+ EUV工艺制程,板级面积相比业界其他方案小36%。事实上,麒麟990 5G首次集成了超过百亿个晶体管,具体数字为103亿个,“去年麒麟980集成了69亿个晶体管,今年同样大小我要放到103亿个,这就需要一些新的半导体工艺的支持”,艾伟表示。
麒麟990 5G领先于时代,那么研发周期是怎样的?“像麒麟990系列芯片整个的概念,差不多要提前3年开始准备,因为要一些技术那个时候还没有,要提前做准备;真正开发要2年多时间”,艾伟透露,也就是说,华为早在3年前就布局相关技术和能力。同时,这款芯片投入了至少3000名工程师的持续攻关。公开资料显示,华为5G研发的历程超过了10年,提出5G标准的提案超过18000多件,华为5G的核心专利比例超过20%,是所有厂商里面最多的。
研发、专利都意味着投入。做芯片哪里难?艾伟说,除了工程上,技术越来越难,资金上压力也很大,他说,在5G芯片相关的研发投入超过10亿美元。华为公布的财报显示,2018年,华为在研发方面的费用达到了1015亿元,这个数字占到了总收入的14.1%。这也让华为位列欧盟发布的2018年工业研发投资排行榜中第五位。在近十年时间中,华为投入在研发方面的总费用达到了4800亿元人民币。
“资金投入是难的,但是资金回报更难,如果资金可以形成正循环就可以走下去。技术难,产品不能按期做出来,不能形成投资的正循环,整个循环就不行了”,艾伟透露,华为早在1996年的时候就算过这个帐:当手机的用户数接近饱和,换季周期决定了整个市场规模。当时是18个月换一次,当18个换成24个月的时候市场规模直接掉四分之一下来,再延长到两年半,还会掉下来这么多。因此,这个市场的竞争是越来越激烈的。
那么,华为公司为何不考虑出售海思的芯片给其他手机厂商使用呢?比如另一厂商“高通”,其骁龙系列芯片搭载在诸多安卓手机上,包括小米、vivo、OPPO、甚至华为一些中低端手机都使用的是高通的芯片。2018年财报显示,高通芯片部门收入超过170亿美元,净利润30亿美元。
艾伟告诉北青报记者,“我们觉得这样更快,9月6日麒麟990系列芯片发布,这个月(9月19日)就可以看到Mate30系列手机,而如果芯片用到其他厂商的手机上,周期会更长。因为要讨论、要花时间。而我们还有许多其他的芯片要做,所以我顾不上。”也就是说,他认为,与其他厂商进行适配所投入的资金和时间,比不上将这部分时间和资金用来进行新品研发的收益。
不过,艾伟说,钱的问题相比技术来说又小了很多,“光有钱不够。工程上不懂的是真不懂,不是拿钱就可以马上变得有了,每一个技术都要重新积累。原来CPU做的好,你AI又是一个新东西,原来拍照做得好,跟5G风牛马不相及,每个门类都要掌握”。
文/北京青年报记者 温婧
编辑/田野