Huawei Umumkan Kirin 990 dan Kirin 990 5G: Pendekatan SoC Dual, Modul 5G Bersepadu

Untuk tahun-tahun terakhir 3, Huawei telah mengumumkan SoC generasi berikutnya dalam pameran teknologi IFA di sini di Berlin. Dalam setiap kesempatan, syarikat itu mempromosikan perkakasannya, menggunakan teknologi proses terkini, reka bentuk teras terkini, dan pilihan sambungan terkini. Pemproses Kirin yang utama ia mengumumkan berakhir di setiap telefon pintar Huawei dan Honor untuk tahun depan, dan keluarga Kirin 990 yang diumumkan hari ini tidak berbeza. Dengan pelancaran Mate 30 yang berlaku pada September 19th, Huawei mengangkat tudung pada chipset perdananya yang baru, dengan beberapa kelainan.

Pendekatan SoC Dual: Kirin 990 (4G) dan Kirin 990 5G

Apabila kita bergerak ke era 5G, kita mempunyai pasaran bercabang. Di satu pihak kita mempunyai kawasan yang tidak bersedia untuk 5G, dan pengguna di sana tidak mahu membayar tambahan $$ atau kuasa atau potensi kompromi dalam satu peranti untuk menyokong 5G. Kawasan lain menunggang gelombang 5G, dan berada di kedudukan teratas, dan mungkin membayar premium. Daripada menawarkan penyelesaian tunggal kepada kedua-dua pasaran, Huawei adalah untuk pertama kali membelah strateginya, dengan dua versi Kirin 990.

Versi ini secara rasmi akan dikenali sebagai Kirin 990 dan Kirin 990 5G. The (4G) yang saya letakkan di sini hanyalah untuk menambah pembezaan untuk memberitahu mereka berasingan. Kedua-dua chipset Kirin adalah, dan paras asas standard, sama banyak. Konfigurasi teras sama, sokongan kamera yang sama, ingatan yang sama, storan yang sama. Walau bagaimanapun, dalam beberapa bidang penting di luar modem, terdapat perbezaan, seperti prestasi NPU dan frekuensi teras. Kami akan masuk ke dalam ini sedikit. Tetapi adalah penting untuk menonjolkan bagaimana versi Kirin 990 5G adalah visi masa depan.

The Kirin 990 5G: SoC of the Future

Kami bangun secara konsisten mengenai 5G, kerana di sinilah banyak infrastruktur dan pelaburan mudah alih. Kembali ke Kongres Dunia Mudah Alih pada bulan Februari, kami melengkapkan setiap syarikat yang telah mengumumkan modem 5G diskret tersendiri - cip yang telah ditambahkan pada peranti untuk membolehkan 5G. Ini biasanya bermakna bahawa kami mempunyai cip pemprosesan standard dengan 4G, dan kemudian cip sokongan tambahan 5G di atas. Akhirnya untuk mendapatkan prestasi terbaik, cip 5G harus diintegrasikan pada silikon yang sama, membolehkan kecekapan yang lebih baik dalam mod 5G sebagai pertukaran untuk kawasan mati dan kerumitan reka bentuk.

Sebenarnya, Huawei (dan lengan reka bentuknya, HiSilicon), adalah yang pertama melakukannya untuk pasaran telefon pintar.

Kirin 990 5G adalah reka bentuk bersatu yang benar, menyokong rangkaian Sub-6 GHz 5G pada kedua-dua arkitek SA dan NSA. Untuk memastikan saiz mati di dalam pemeriksaan, Huawei menggunakan proses perkilangan 7 + terbaru TSMC dengan EUV, yang membantu membolehkan saiz mati yang lebih kecil untuk jenis peranti cip ini akan masuk.

Sehingga kini, Qualcomm, atau Samsung, (atau Apple), mempunyai reka bentuk cip perdana yang bersatu yang hampir dikomersialkan. Kami mengharapkan mereka melepaskan perkakasan ketika mereka mengemas kini secara amnya, tetapi pada hari ini, Huawei adalah yang pertama mengumumkannya.

Jadi walaupun mempunyai SoC telefon pintar tunggal yang boleh melakukan 4G dan 5G tanpa perkakasan tambahan, Huawei masih percaya ia berhemat untuk menghasilkan cip berasingan tanpa 5G di dalamnya, terutamanya kerana penggunaan 5G masih berlaku di seluruh dunia, dan masih beberapa tahun untuk beberapa pasaran di mana Huawei bersaing. Ia juga membantu Huawei memisahkan beberapa ciri, menyimpan yang terbaik untuk perkakasan 5G.

The Siri Kirin 990: Details

Seperti yang disebutkan, salah satu unsur utama untuk Kirin 990 5G ialah penggunaan 7FF + TSMC dengan EUV, yang membolehkan cip mempunyai saiz die kecil (er). Kami diberitahu cip tersebut adalah lebih dari 100mm2, yang naik dari 74.13 mm2 pada Kirin 980 (TSMC 7nm) dan 96.72 mm2 pada Kirin 970 (TSMC 10nm), mungkin menjadikannya SoC telefon pintar terbesar Huawei sehingga kini. Ini dibandingkan dengan versi Kirin 990 4G, iaitu sekitar ~ 90 mm2, tetapi dibina pada proses 7nm yang sama seperti Kirin 980, menjadikannya sedikit lebih besar. Tuntutan transistor untuk kedua-dua cip meletakkan 990 5G pada 10.3 bilion, manakala 990 4G adalah ~ 8 bilion.

CPU

Konfigurasi teras pada kedua SoCs adalah sama - dua teras frekuensi tinggi A76, dua teras A76 frekuensi sederhana, dan empat teras A55 yang lebih efisien. Ini dibahagikan kepada domain kekuasaan dan kekerapan mereka sendiri, yang membolehkan fleksibiliti yang lebih baik berdasarkan beban kerja. Walau bagaimanapun, 990 5G dan 990 4G kedua-duanya mempunyai kekerapan yang sedikit berbeza, berdasarkan perbezaan antara proses 7 dan 7 +.

Keluarga Huawei Kirin 990
AnandTech Kirin 990
5G
Kirin 990
(4G)
Kirin 980 Kirin 970
CPU 2xA76 @ 2.86G
2xA76 @ 2.36G
4xA55 @ 1.95G
2xA76 @ 2.86G
2xA76 @ 2.09G
4xA55 @ 1.86G
4xA76 @ 2.60G
4xA55 @ 1.80G
4xA73 @ 2.36G
4xA53 @ 1.80G
GPU G76MP16
@700M
G76MP16
@700M
G76MP10
@750M
G72MP12
@850M
NPU 2 + 1
Da Vinci
1 + 1
Da Vinci
2
Cambricon
1
Cambricon
Modem Balong 5G 4G 4G 4G
DRAM LPDDR4-4266
+ LLC
LPDDR4-4266
+ LLC
LPDDR4X-4266 LPDDR4X-3733
Die Size > 100 mm2 ~ 90 mm2 74.13 mm2 96.72 mm2
Transistor 10.3b ~ 8.0b 6.9b 5.5b

Bagi cache, semua teras A76 mempunyai 512 kB L2, manakala teras A55 adalah 128 kB setiap satu.

Secara teknikal, Huawei memanggil teras A76 sebagai 'berasaskan A76', kerana beberapa penambahbaikan telah dibuat ke teras dalam sistem cache untuk meningkatkan kependaman ingatan. Huawei tidak akan menentukan apa-apa yang lebih daripada mengatakan bahawa pelaksanaan 'SmartCache', yang membantu GPU, juga membantu CPU dan NPU juga. Kami percaya ini pada dasarnya adalah cache peringkat seterusnya di atas DSU DynamiQ, serupa dengan pelaksanaan Qualcomm dan Samsung.

Nota sampingan di sini: kami menjangka Huawei melancarkan Kirin baru dengan teras A77 terkini, seperti yang diumumkan awal tahun ini. Meskipun menjadi keutamaan rakan kongsi Arm, pasukan teknikal syarikat menjelaskan kepada kami dua perkara: pertama, keputusan teras dibuat hampir dua tahun lalu untuk cip ini, tetapi selain itu, mereka tidak melihat kekerapan dijangka dari A77 pada TSMC's Proses 7nm.

Huawei menyatakan bahawa walaupun A77 mencatat prestasi puncak yang lebih tinggi, kecekapan kuasa A77 dan A76 pada 7nm hampir sama, namun kerana pengalaman yang lebih baik dengan A76 pada 7nm, mereka dapat menolak frekuensi teras yang lebih tinggi. Adalah dinamakan bahawa syarikat lain yang mengumumkan produk A77 hanya mencapai 2.2 GHz pada teknologi proses yang sama di fab fabrik lain. Telah dinyatakan bahawa A77 kemungkinan akan datang pada produk masa depan, kemungkinan besar apabila 5nm menjadi lebih luas.

Mengenai topik sokongan LPDDR5, kami diberitahu bahawa LPDDR5 masih merupakan teknologi mahal, dan Huawei melihatnya untuk produk masa depan.

Grafik

Untuk grafik, bahagian Kirin 990 akan mempunyai pelaksanaan 16-core Mali-G76, naik dari 10-core Mali-G76 dalam Kirin 980. Ini sebahagiannya disebabkan oleh peningkatan saiz die: Huawei percaya bahawa voltan yang lebih rendah, frekuensi rendah tetapi GPU yang lebih luas akan menawarkan cip yang lebih baik secara keseluruhan.

Prestasi GPU telah meningkat, ketika kami bergerak dari desain 10-core 750 MHz ke desain 16-core 700 MHz.

NPU

Selain daripada melaksanakan modem 5G, perubahan terbesar dalam Kirin 990 akan menjadi NPU, atau Unit Pemprosesan Neural. Sebagai sebuah syarikat, kita tidak akan melihat Huawei mempromosikan perubahan ini yang banyak, kerana pada akhirnya ia akan menjadi telus kepada para pengguna, tetapi untuk aspek teknikal perkara itu adalah satu langkah besar.

Dalam perkakasan Kirin 970 dan Kirin 980, Huawei sub-melesenkan reka bentuk perkakasan pembelajaran mesin dari Cambricon Technologies, yang diputar dari projek penyelidikan universiti di China. Huawei akhirnya melabur ke dalam syarikat itu, walaupun lesen perkakasan itu tidak eksklusif, tetapi Huawei mendapat akses kepada reka bentuk terkemuka dan diberi pilihan penyesuaian. Dengan Kirin 990, perkongsian itu dengan Cambricon hilang, dan syarikat sedang melaksanakan seni bina dalaman Da Vinci.

Kami meliputi seni bina Da Vinci di Hot Chips beberapa minggu lalu, di mana syarikat itu mengangkat tudung pada beberapa butiran teknikal di belakang reka bentuk. Huawei telah mengumumkan bahawa seni bina ini akan didapati dalam segalanya dari kad pelayan tambahan 300W sepanjang jalan ke peranti tertanam bersaiz kad kredit. Cip telefon pintar pertama dari Huawei dengan NPU yang berpangkalan di Da Vinci adalah Kirin 810, tetapi kini ia datang kepada SoC perdana bagi generasi 2019 / 2020.

Apa sebenarnya yang dibawa oleh Da Vinci? Dua elemen, yang mana kedua-duanya penting ketika menggunakan algoritma pembelajaran mesin.

Pertama, teras 'besar' Da Vinci menyokong pengkuantakan rangkaian INT8 dan FP16. Dalam Kirin 980 dengan reka bentuk Cambricon, NPU Dwi berpecah, dengan teras teras menyokong FP16, tetapi hanya satu yang disokong INT8 atas sebab-sebab teknikal. Sekatan itu hilang, dan semua teras Da Vinci besar menyokong kedua-duanya. Sokongan kuantisasi menjadi penting kerana menawarkan penyelesaian kuasa yang lebih cepat dan lebih rendah kepada masalah inferens ML.

Perubahan kedua ialah penambahan NPU 'Teras Teras' baru. Kedua-dua model 4G dan 5G akan mempunyai satu, dan ini merupakan versi yang lebih kecil daripada seni bina Da Vinci yang memberi tumpuan kepada kecekapan kuasa (Huawei memetik kecekapan 24x lebih baik) yang disambungkan ke atas bas AXI. Kinerja Core Tiny secara semulajadi lebih rendah, tetapi ia adalah tempat ML ML yang tidak kritikal atau rendah dapat dilakukan, seperti suara bangun atau pengisian ciri. Ia juga boleh memproses foto individu, tetapi tidak cukup pantas untuk padanan corak pada video langsung. Untuk itu, anda memerlukan teras besar.

Satu ciri utama mengenai Da Vinci yang diperhatikan adalah bahawa Huawei telah menyatakan bahawa ia telah mengoptimumkan timbunan perisian untuk 90% daripada rangkaian neural berasaskan penglihatan komputer yang paling popular di pasaran. Salah satu manfaat reka bentuk Da Vinci terhadap reka bentuk Cambricon ialah Da Vinci adalah sepenuhnya mematuhi NNAPI, sedangkan versi yang lebih lama adalah gabungan ciri-ciri yang berkenaan.

Itulah perubahan NPU, tetapi ada juga perbezaan antara 990 5G dan 990 4G. Salah satu sumbangan kepada perbezaan saiz die, selain daripada modem, GPU, dan proses pembuatan, adalah 990 5G telah menggandakan bilangan teras NPU. 990 5G akan mempunyai teras NPU dua 'besar', menyokong proses ML dual serentak, bersama dengan NPU Tiny Core. Perbandingan 990 4G hanya akan mempunyai teras NPU yang besar, ditambah dengan Tiny Core.

Ini bermakna kita mungkin melihat ciri-ciri tertentu datang ke peranti Kirin 990 5G yang mungkin tidak dapat dilakukan pada peranti Kirin 990 4G. Ia akan menjadi menarik untuk melihat bagaimana Huawei sebagai sebuah syarikat menguruskan pemesejan itu, terutamanya jika ia akhirnya menawarkan peranti utama dalam kedua-dua 4G sahaja dan rasa 5G.

The Balong Modem

Selain daripada reka bentuk 5G telefon pintar bersepadu pertama, akhirnya Huawei tidak memberikan banyak maklumat mengenai modem 5G yang baru, atau sebarang kemas kini pada reka bentuk 4G. Ia dinamakan bahawa Kirin 990 5G adalah modem frekuensi penuh pertama yang menyokong kedua-dua NSA dan SA architecurtes (Walaupun Exynos Modem 5100 secara teknikal memegang tajuk ini).

Mereka memetik kelajuan puncak dengan modem akan naik ke muat turun 2.3 Gbps dan muat naik 1.25 Gbps, dengan teknologi tambahan beam yang berasaskan ML yang membantu menyokong kelajuan lebih pantas semasa perjalanan berkelajuan tinggi. Reka bentuk ini juga akan membolehkan sambungan ke 5G dan 4G serentak, untuk kawasan isyarat lemah. Kami mengesahkan bahawa syarikat itu masih menggunakan DSP Tensilica, dengan pasukan teknikal yang menyatakan bahawa walaupun kebimbangan antarabangsa, lesen untuk Tensilica masih sah.

Tuntutan Kinerja Huawei pada Kirin 990 5G

Seperti yang diharapkan, Huawei berminat untuk mempamerkan prestasi SoC yang lebih besar berbanding pesaing semasa di pasaran. Model 4G tidak banyak graf yang kami tunjukkan.

Nombor tajuk adalah untuk kenaikan + 9% dalam prestasi tunggal berangka dari Kirin 980 ke Kirin 990 5G, kebanyakannya didorong melalui kekerapan yang lebih tinggi. Keseluruhan prestasi berbilang disenaraikan disenaraikan sebagai 10%. Walau bagaimanapun, kecekapan tenaga telah didorong oleh 35% pada teras A76 tengah berbanding tahun lepas, dan Huawei menjangkakan beban kerja berkaitan yang tidak menuntut yang paling tinggi untuk dijalankan di teras tengah ini. (Untuk kesempurnaan, Huawei menyatakan teras prestasi tinggi ialah + 12% lebih cekap berbanding generasi terdahulu, dan teras yang lebih kecil adalah + 15% lebih cekap.)

Di sisi GPU, kami menjangkakan peningkatan prestasi, bagaimanapun Huawei menjauhkan diri daripada mengutip angka dalam tempoh masa yang munasabah untuk kami perhatikan mereka dalam taklimat kami (dalam ucapan utama, mereka menunjukkan + prestasi GPN 6% terhadap S855). Kami dapat memperoleh maklumat mengenai bagaimana 'Cache Smart' meningkatkan prestasi: dalam kes ini, Kirin 990 (kedua-dua versi) melihat pengurangan 15% dalam bandwidth GPU-to-DDR dan pengurangan% 12 dalam penggunaan kuasa DDR (kerana ia akan digunakan kurang dalam beban kerja yang sama).

Prestasi utama adalah AI, walaupun angka di sini akan dipecah antara 990 4G dengan reka bentuk teras 1 + 1 NPU, dan 990 5G dengan reka bentuk inti 2 + 1 NPU. Huawei meletakkan prestasi Kirin 990 5G sebagai 2.5x berbanding Kirin 980, dan jumlah yang sama di atas Snapdragon S855 dan Exynos 9825, hanya di bawah 2x berbanding dengan Apple A12. Kecekapan tenaga juga meningkat dengan jumlah yang sama. Semua ini membandingkan skor inferens di kuantisasi FP16 dan INT8.

Kirin 990 dan Kirin 990 5G: Rangka Masa

Cip baru ini dijangka akan merebak secara bebas di kedua-dua Huawei dan Honour flagships untuk seluruh 2019 dan ke 2020. Huawei mempunyai acara akhbar di Munich pada 19th September, di mana kami menjangkakan telefon perdana Huawei Mate 30 dan Mate 30 Pro akan diumumkan - dan kemungkinan model 5G juga, yang mungkin hanya Pro 5G sahaja.

Kami telah diberitahu bahawa chipset Kirin 990 4G siap dan tersedia. Disebabkan oleh faktor lain, mungkin berkaitan dengan segmentasi dan strategi pasaran, peranti Kirin 990 5G mungkin sedikit kemudian.

Artikel Asal

Sila tinggalkan balasan anda

Laman web ini menggunakan Akismet untuk mengurangkan spam. Ketahui bagaimana data komen anda diproses.