为什么华为麒麟系列处理器一直用公版构架而不是像高通三星一样研究自主构架?

横扫底裤KAIkai


先跟大家一起简单理解一下,ARM阵营的所谓公版架构、魔改和自研架构是怎么回事……如果把CPU比作一本书,那么生产CPU就需要好几个环节:指令集(相当于语言,比如中文还是英文什么的)、架构(相当于作者创作的书的内容)、制程工艺(相当于书的印刷)、集成与封装(相当于书的装订)等等。

ARM阵营里,所有ARM阵营的CPU都统一使用了ARM指令集作为控制CPU进行运算发布命令的语言,目前有v6、v7或v8等几个版本。有了指令集的授权,你就可以自主设计兼容这种指令集的CPU,未来跟软件对接时,兼容ARM的操作系统就可以统一适配所有兼容ARM指令集的CPU,而不需要一家一家的去适配。如果你有足够强的芯片设计能力,就可以兼容指令集的情况下自研架构,



ARM公司除了定义指令集外,当然也提供了自己如何设计CPU硬件来实现这个指令集的具体方案,也就是所谓的公版架构。公版架构,相当于一套完整的设计图纸,包括核心数量、总线、缓存、流水线等所有的细节。可以说,任何得到这套设计图纸的公司都可以直接委托半导体代工生产,就可以得到自己的ARM指令集CPU,而不用自己去从头设计了。使用公版架构有几个优点:成本低(不用承担自研架构的成本)、速度快(不用承担自研架构成熟所需要耗费的时间)、更新及时(可以保持与ARM公司一致)、风险低(跟所有用公版架构的其它公司一起承担风险,要垮一起垮)……所以,对于大多数芯片设计能力不强的公司,首选就是公版设计。很多曾经自研架构的公司,如果做得不好,最后还不如公版设计。所以,不少公司的产品,只不过是把ARM公版Cortex CPU和ARM公版Mali GPU加上自己的基带芯片封装在一起,就草草宣称自主CPU。其实,最多也就是相当于给人家写好的书排了个版、配了几副插图、做了个封面设计之类的工作,就宣称书是他写的一样可笑……



既然公版设计有这么多优点,那大家都用公版架构不就好了吗?任何设计都是为各自的使用场景和设计目标服务的,公版架构也一样,它也会针对各自的优化场景做取舍。而真正使用这些CPU的产品,其用户场景或定位对CPU的要求可能和公版设计还是有一定偏差的,比如要求功耗更低或性能更强等等。所以,一些有一定研发能力的公司会在ARM公版架构的基础上做一些调整,以更满足自己的产品场景。其中一些实力比较强的公司,甚至会对指令和数据调度缓存等核心系统做优化,以期实现超越公版的能力。从目前看来,大多数走魔改式自研架构路线的厂商,其实际水平与公版相比基本同一水平,提升还是比较有限的。

所以,并不是只要自研或魔改就一定比公版强,一切还是要凭实力说话……


晴月浩新雪


我们往往会有一种错觉,总以为公版架构不如自主架构,其实这是一个典型的误区。


首先,我们通常所说的“自主架构”指的是芯片中的CPU部分,而真正决定手机性能的是整个芯片SoC。前者包含于后者之中,而且大约只占整个芯片面积的1/3左右。


看下下面这张图就明白了,CPU只是芯片SoC中的一部分,就像汽车的好坏不能只看发动机,手机芯片的好坏也不完全取决于CPU。



理论上来说自研架构的CPU性能要比公版要好一些,但这有个前提:就是厂商对指令集,芯片技术非常了解。华为在这方面的技术水平的确还稍有差距,但从目前来看公版架构的CPU性能并不差,而高通、三星的自研架构CPU并不见得就比ARM的公版架构好很多,差不多是同一水平线上。


对于华为来说,目前麒麟芯片只是满足自己的中高端手机使用,出货量相对较少,外购芯片要多于自已的芯片。如果现在自研架构的话成本会更高,只有到了所有的华为手机都差不多用上麒麟的时候芯片的成本才会降下来,这时候才有必要去自研架构了。而从目前来看,公版ARM架构完全够用了。


其次,使用ARM公版架构并不代表就能很容易做出手机的芯片。SoC中还有大量诸如基带、DSP、ISP、显示加速器、视频编解码器、音频处理器、内存控制器等等不同的模块,把这些模块集成到一起本身就是个技术活。而华为移动SoC中的核心技术是基带,这也是个技术壁垒。


华为麒麟芯片之前真正的短板是在GPU上,但现在有了GPU Turbo技术以后这块也已经补上了。


所以华为不是不研发自主架构,而是现阶段还没有必要。但从长期来看这也是迟早的事情,只是时间的问题罢了。



高挺观点


为什么要做自主架构?

1. 公版架构表现不符合预期?

目前来看,公版的架构性能一直都是高度满足预期的,哪怕是三星自主的猫鼬架构对比起公版架构,各方面的优势也没有太亮眼的表现。而且这一代三星的自主处理器猎户座9810,因为工程师调教失误导致表现翻,自主架构的亮眼就止步于跑分。

实际上的使用体验还不如骁龙今年最新的旗舰Soc,骁龙845。

所以公版架构的表现还是可以信赖的,但完全的自主架构为什么不做?华为难道不打算在核心竞争力上发力吗?我相信华为也是想的,只不过自主架构研发困难且漫长,作为消费者的我们还是耐心等待,相信华为带来的惊喜吧!

2. 自主架构有什么优势?

第一现阶段的移动端Soc用的处理器架构底层其实都是ARM的,也就是说:没有真正的自主处理器,实际上都是ARM架构的处理器。只是根据国家的需求进行修改而已,为什么会这样?

还不是因为现阶段的移动端系统都是基于ARM的架构进行开发,如果你想做一个移动端处理器,你就绕不开ARM,你想要做一个完完全全的自主架构。抱歉了您,你得做一个新的专用系统。

那华为会做自主架构吗?

会,还需要等待。

大家对华为的自主架构有什么期待呢?评论里留言,我们交流一下!


找靓机


社长解答,与你分享数码与游戏的新鲜事。

其实华为这个不自研架构这句话算不上正确,因为早在2016年就有消息曝出海思麒麟的自研架构,Moscow架构(当时说用在960上,又用在970上),这次又说用在麒麟980上面。我们再说说其他两个,或者是三个。
高通的


kryo架构(以前叫krait),从APQ8064处理器开始的krait200开始,当时还没有骁龙200,骁龙400之分,当时还叫高通骁龙S4,不过当时的krait并不像kryo这么强,甚至不如公版的A9架构,对了,小米2就是搭载这款处理器。然后后来在64位处理器上骁龙810上面用了公版架构就跪了,然后在820上面就用上了这个kryo架构了。
那么这个三星猎户座的Mongoose(猫鼬)架构是从猎户座8890上面开始,不过和高通的kryo不同的是mongoose只有4颗大核心才是,4颗小核心使用的却是A53架构,大核心负责高性能,小核心负责处理一些对于性能要求不高的任务,这算是猎户座的强项吧,场景识别,自由切换无缝连接。


那么联发科呢?联发科目前使用的还ARM的公版架构,不过社长想说的是这个X20使用的三丛集十核心,菜的抠脚。不知道为什么海思麒麟起步还比联发科还晚,现在的高端处理器可比联发科强的多(我忘了,联发科没有高端处理器,就像海思麒麟没有低端处理器一样😂)。

好吧,海思麒麟的发展还是很快的,很好。


游戏科技社


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其实使用公版架构也不一定比自主架构差,而且华为本身有自己的自主架构

都是ARM的架构

目前使用的比较多的处理器不过是:苹果的A系列、三星的猎户座、高通的骁龙系列、联发科的处理、华为的海思、小米澎湃(目前还没有第二代)

这些处理器的CPU部分都是使用ARM的架构的,因为在移动端的设备上,基本上都是ARM的简约指令集的天下了。ARM的指令集有不一样的种类,我们称之为架构。

ARM的推出的架构就是公版的架构,可以直接买来用了。联发科多年来就是买公办架构来做芯片的。因为价格低廉,对科研的要求相对较低,所以联发科能够大肆获取低价的市场。

到了高端市场,高通、三星、苹果都是在ARM的架构上进行修改,实现了自己的自主架构。不过也是在在ARM的架构上根据硬件需求而修改。本身ARM的架构是非常不错的,不然这些公司的芯片都不会基础ARM的架构上修改。

华为的自主架构

华为海思芯片在使用上,是首先考虑到使用效果。采用公办的架构的海思芯片的CPU本身并不差。

华为芯片的芯片确实没有高通、三星、苹果强。但是华为一直在补强,毕竟,我们起步的时间比别人迟,我们还需要一定的时间去追赶。

直到麒麟970出来之后,CPU的性能已经追上了主流,大家都说华为GPU性能差。但是到了GPU Turbo出来,华为芯片的性能已经追上了大部队了。

华为本身有Moscow架构的,但是还没有成熟,表现还不如公办的架构。

不过,华为在以后推出自己的公办架构是必然的。因为在高端市场上,几乎所有的处理器都是自主架构,这也是华为的发展方向。


太平洋电脑网


华为麒麟系列处理器使用公版架构,相对开发难度较小,更有利于芯片快速上市。其实在安卓阵营,即使高通这样的巨头,最新的骁龙854的cpu部分虽然说是自主架构,但大部分还是根据公版架构设计,而显卡方面高通则是自主架构,所以高通的处理器的显卡方面性能相比其他手机芯片性能优势更大一些。

而苹果的A11芯片虽然也是基于ARM架构,但自主率相对于安卓手机芯片要大的多,这是因为苹果A11采用自主架构,配和自己的IOS系统,整体性能相比安卓手机芯片更强大。

因为现在ARM公版的架构已经十分成熟,像麒麟系列处理器采用公版架构,在性能方面相比自主架构的手机芯片,性能并不会低很多,但是相对的芯片开发难度和成本更低,可以快速实现量产。

从华为搭载麒麟970芯片的手机来看,性能方面基本不输同级别的高通骁龙835,因为加入了寒武纪的AI芯片,在AI应用方面优势更明显。随着华为不断积累芯片设计经验,并加大研发投入,下一代麒麟手机芯片很可能会用上自主架构。


智慧新视界


因为华为目前做不到。

不怕得罪人,实话实说。中国大陆之前压根没有半导体行业人才的培养能力,没有人,谁来做?整个中国,因为领导层不重视、国外技术封锁、造不如买买不如租等落后思想的拖累,芯片研发上的技术实力太差。

移动soc的研发门槛相当高,并不是说简简单单的买arm的“公版”来就能用。arm只是提供了计算核心单元,而soc包括非常多的部分,CPU、GPU也仅仅是其中之一。类比一下计算机,由CPU显卡主板内存硬盘等组成,主板上还有各种像芯片组、BIOS等基础组件,一个完整的移动soc也是如此。【此段至结束,引用华为mate系列掌门人李小龙的解答】如果要把ARM提供的东西做成一个SoC芯片,需要自己根据工艺的不同定制标准单元库(触发器、与非门)和memory,自己做后端Floorplan。简言之,ARM提供的CPU仅仅是一个计算核心,并非手机芯片的全部,其他外围设计都需要自己解决。也就是说,除了CPU以外,还需要自行设计包括GPU、总线、显示加速器、ISP、视频编解码器、音频处理器、Memory控制器、传感器处理单元,以及DDR、Flash、显示接口、Camera接口、射频RF、USB等对外接口。

麒麟能够做成现在这样在国际上与巨头同场竞技,说实话已经出乎我的意料,要知道哪怕是德州仪器、英伟达、意法半导体这样的芯片巨头最终都被迫退出了移动soc市场。

中国现在也在奋起直追,积累人才,相信我们的实力最终会发展到引导者地位。


懒猫riven


目前拥有指令集设计能力的只有Intel和ARM,Intel是X86指令集。

要知道目前,苹果A11,骁龙845,三星、联发科、麒麟等等手机芯片都是基于ARM指令集。ARM会制作出架构并授权给企业适用,最典型的就是有Cortex-A架构。

三星、高通根据自己的技术能力在现有Cortex-A架构的基础上进行一定的修改优化,当然是正优化还是负优化就得看情况了,不一定定制化的架构就会比公版的架构好多少。

但是至少,现在高通和三星在芯片上的设计能力还是强于华为的。


枯木枯木叶


又有人在炒做公版架构。。。

第一,ARM公版架构很差么?

从A7开始,除了苹果这个纯粹的买了指令集自己设计的,其他的包括高通,真正意义上超过同代的公版的有么?

海思选择这种模式,可以更好的实现快速迭代,毕竟海思的人手严重不足,你不看看麒麟659都打磨的精光瓦亮了。

比如海思如果现阶段能够在北美设立大规模的研发设计中心,当然是可以设计更多类型的产品的。比如中国能够培养出来更多的高质量的半导体设计领域的博硕士,当然也是可以设计更多类型的产品的。

第二,高通,三星,海思,这些都是在公版上的改动而已,只不过人手多的就多修理修理,人手少的就少修理修理。都是在大框架给定的基础上的修理,装修的不同而已,你吹什么房间布局谁更好。。。

第三,必须指出,海思现在离高通还有半年的差距,必须想办法扭转这个局面,不然公关太吃力了,当然本来公关就是烂泥。。。

第四,你吹高通强我是服的,三星的芯片制造能力强我也是服的,你吹三星的设计能力强,这就尴尬了,一个连SOC都不能算的。。。


钢的王十二


其实华为不是不想自研,而是自研难度太大了,现在现金储备更高的苹果,在其A系列芯片方式同样采用公版ARM Cortex-A57进行研发,而对于华为来说,毕竟涉足芯片领域时间不长,不可能短时间研发成功。

另外主要还是难度太大,目前两大架构分别是Intel和ARM,移动处理器大多采用ARM公版架构。所谓公版架构就是自己没技术改,直接买了现成的架构来研发芯片。我们可以举个做菜的例子,ARM好比是卖菜谱的,高通联发科华为都是厨师,惟一不同的是高通还是种地的,做菜用到的菜都得向高通买。

再来看为何高通、三星能够研发自主构架?因为这些厂商有实力,所以敢于走自主设计路线。最终靠自主设计核心,盖过ARM公版设计,达到更高的芯片性能。比如此前高通就使用ARM公版,导致810出现发热门事件,所以现在高通自研架构,可以避免类似事件重演。同时可以抵挡来自华为、苹果、小米等厂商疯狂的自主芯片进攻而采取的防御措施,从而保持高通芯片领先优势。

而类似华为、苹果等在芯片领域技术储备较弱的厂商,自主研发架构显然不合适,不仅费时费力,还要承担试错成本。还不如直接采用ARM公版设计,所以芯片地位不及高通,但是这些厂商至少可以将上游芯片握在手中,基于ARM公版打造更强的芯片。虽然自主研发是未来趋势,但是高通为了自研架构,消耗了不少成本,才能有今天的成果。


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