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紫光:沒有2億美元 別想開一顆6nm的芯片

2020-02-28
來(lái)源:網(wǎng)易科技
關(guān)鍵詞: 紫光 芯片 5G

  2019年是5G商用的元年,各大手機(jī)品牌爭(zhēng)先推出5G手機(jī)。不過(guò),,5G目前是旗艦級(jí)手機(jī)才具備的功能。因此,,5G手機(jī)什么時(shí)候才能人人都買得起多次成為焦點(diǎn)話題。

  從5G處理器的角度看,,或許紫光展銳最新發(fā)布的第二代5G SoC虎賁T7520的大規(guī)模商用之時(shí),,我們也將迎來(lái)5G手機(jī)的大規(guī)模普及。

  

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  超2億美元打造的5G SoC如何,?

  本周三,,紫光展銳發(fā)布了第二代5G智能手機(jī)平臺(tái)虎賁T7520,這是全球首款采用6nm EUV工藝的芯片,。先進(jìn)的工藝也意味著昂貴,。紫光展銳首席執(zhí)行官楚慶在發(fā)布會(huì)上表示:“沒有2億美元,別想開一顆6nm的芯片,?!?/p>

  僅流片成本就超過(guò)2億美元,,總體成本超2億美元的5G SoC——虎賁T7520,CPU采用4個(gè) Arm Cortex-A76核心,,4個(gè) Arm Cortex-A55核心,,GPU采用 Arm Mali-G57核心。

  

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  5G性能方面,,基于紫光展銳新一代5G技術(shù)平臺(tái)馬卡魯,,虎賁T7520支持5G NR TDD+FDD載波聚合,以及上下行解耦技術(shù),,可提升超過(guò)100%的覆蓋范圍,。同時(shí)支持 Sub-6GHz 頻段和NSA/SA雙模組網(wǎng),支持2G至5G七模全網(wǎng)通,,在SA模式下,,下行峰值速率超過(guò)3.25Gbps。還支持雙卡雙5G以及EPS Fall back,、VoNR高清語(yǔ)音視頻通話,。

  AI性能,虎賁T7520集成新一代NPU,,相比上一代實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的功耗控制,,能效(TOPS/W)相對(duì)上一代產(chǎn)品提升超過(guò)50%。

  多媒體處理性能方面,,虎賁T7520搭載的是紫光展銳自主研發(fā)的第六代影像引擎Vivimagic解決方案和第二代FDR ( Full Dynamic Range ) 技術(shù),,專用AI加速處理器,全新升級(jí)的四核ISP架構(gòu),,支持高達(dá)一億像素的超高分辨率和多攝處理能力。

  另外,,虎賁T7520采用全新一代多核顯示架構(gòu),,最高支持120Hz的刷新率,全通路,、全格式HDR標(biāo)準(zhǔn)渲染能力,,多屏顯示最高可支持4K HDR 10+,能極大提升用戶在高幀率類競(jìng)技游戲,、5G超高清視頻觀影,、AR/VR等視覺沉浸式場(chǎng)景上的體驗(yàn)。

  安全性上,,虎賁T7520采用了展銳第二代集成安全方案,,將金融級(jí)iSE安全單元集成在SOC中,相較外置SE,,更難攻擊定位,,安全性更高,。

  在六大特性中,我們重點(diǎn)關(guān)注工藝,、5G性能以及AI,。

  全球首款6nm EUV芯片年內(nèi)量產(chǎn)

  6nm對(duì)于大部分人而言并不熟悉,因?yàn)槟壳吧逃玫淖钸M(jìn)的半導(dǎo)體制程是7nm以及7nm EUV,,今年多款處理器將會(huì)轉(zhuǎn)向5nm節(jié)點(diǎn),。在去年臺(tái)積電的中國(guó)技術(shù)論壇期間,臺(tái)積電全球總裁魏哲家就透露,,7nm+之后,,臺(tái)積電先推出的并非6nm而是5nm。

  

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  魏哲家解釋稱,,6nm(N6)之所以選擇在7nm+和5nm后推出,,是希望借助7nm+和5nm的經(jīng)驗(yàn),讓6nm比7nm+有更優(yōu)的邏輯密度,,且與7nm的IP相容,,使用7nm+工藝的IP可以繼續(xù)使用6nm工藝,減少制程復(fù)雜度的同時(shí)降低成本,。

  雷鋒網(wǎng)也了解到,,在臺(tái)積電的規(guī)劃中,7nm將會(huì)是一個(gè)過(guò)渡節(jié)點(diǎn),,6nm則是一個(gè)主要節(jié)點(diǎn),,預(yù)計(jì)會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都扮演重要的角色。

  也就是說(shuō),,紫光展銳第二代5G SoC選擇的是一個(gè)未來(lái)的主流節(jié)點(diǎn),,這是降低風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)合理選擇。

  

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  紫光展銳首席執(zhí)行官楚慶

  楚慶解釋,,EUV對(duì)于光刻機(jī)來(lái)講是一個(gè)革命性的提升,,它重新讓摩爾定律獲得了生命,業(yè)界第一個(gè)使用EUV的工藝節(jié)點(diǎn)是7納米,。我們沒有選擇7納米,,而是選擇的6納米,這是因?yàn)椋?納米對(duì)于EUV的使用達(dá)到了一個(gè)更加成熟的新節(jié)點(diǎn),,它所體現(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常之充分,。

  用數(shù)字來(lái)體現(xiàn)這種量化的優(yōu)勢(shì),相比上7nm,,6nm EUV晶體管密度提高了18%,,這將使芯片單位面積內(nèi)集成更多的晶體管,芯片功耗降低8%,,可提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間,。

  

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  從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,,紫光展銳能夠降低成本。臺(tái)積電已經(jīng)說(shuō)了,,6nm將會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間扮演重要角色,。楚慶也說(shuō)了,流片6nm的芯片成本至少2億美元,。把雙方的表態(tài)合起來(lái)看,,就可以明白,雖然紫光展銳首款6nm EUV的成本高達(dá)2億美元,,但未來(lái)使用這個(gè)工藝的IP在很長(zhǎng)一段時(shí)間仍能夠復(fù)用,,未來(lái)也就能夠節(jié)省很多開發(fā)成本。從紫光展銳整體的5G戰(zhàn)略而言,,無(wú)疑一個(gè)降低風(fēng)險(xiǎn)和增加收益的選擇,。

  據(jù)悉,虎賁T7520將會(huì)在年內(nèi)量產(chǎn),。

  5G覆蓋能力提升1倍,,功耗降低35%

  6nm EUV能夠帶來(lái)的是整顆SoC性能和功耗的提升,具體到5G,,新一代的平臺(tái)又帶來(lái)了哪些提升,?在接受雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))等媒體采訪時(shí),紫光展銳執(zhí)行副總裁周晨明確,,虎賁T7520集成的5G調(diào)制解調(diào)器并非春藤V510,,而是基于新一代的馬卡魯平臺(tái)。但他并未透露新一代5G基帶的具體名稱,。

  

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  紫光展銳執(zhí)行副總裁周晨

  不過(guò),,新一代平臺(tái)的5G功能顯然更強(qiáng)大和更實(shí)用。這其中的一大亮點(diǎn)是,,虎賁T7520集成的全場(chǎng)景覆蓋增強(qiáng)5G調(diào)制解調(diào)器支持5G NR TDD+FDD載波聚合,,以及上下行解耦技術(shù),可提升超過(guò)100%的覆蓋范圍,。

  

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  載波聚合有什么意義呢?楚慶解釋,,對(duì)于移動(dòng)的場(chǎng)景,,比如在高速公里上的汽車或者高鐵上,F(xiàn)DD就非常有優(yōu)勢(shì),。如果是在高密度通信的場(chǎng)景,,TDD在頻譜的利用率上又能展現(xiàn)出無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

  高通上周發(fā)布的最新一代基帶驍龍X60的特性之一也是支持TDD與FDD載波聚合,。

  除此之外,,紫光展銳還有一項(xiàng)特別重要的創(chuàng)新,。楚慶說(shuō):“上行增強(qiáng)技術(shù)也是虎賁T7520的一個(gè)特別重要的創(chuàng)新,我們?cè)鰪?qiáng)了上行發(fā)射功率,,里邊包含了一些新的幀技術(shù)把它增強(qiáng),,增強(qiáng)后使上行跟下行信號(hào)質(zhì)量一樣好,即便是鋰電池支持的小型無(wú)線裝備,,也能夠跟公平電支撐的基站相媲美,。”

  這個(gè)技術(shù)可為小區(qū)近點(diǎn)提升60%上傳速率,,解決了增強(qiáng)VR,、4K/8K超高清視頻直播等業(yè)務(wù)需要更大上行帶寬的痛點(diǎn)。

  周晨也介紹,,“使用5G時(shí),,可能會(huì)出現(xiàn)在某一個(gè)位置上我們看到手機(jī)上顯示的信號(hào)挺好,但就是感覺不通暢,。這是因?yàn)樵诟哳l段下手機(jī)發(fā)射功率和基站功率不一致,,導(dǎo)致有些點(diǎn)能收到基站的信號(hào),但數(shù)據(jù)發(fā)不到基站,。而我們的全場(chǎng)景覆蓋增強(qiáng)技術(shù),,能讓用戶能夠明顯感覺到基于我們的全場(chǎng)景覆蓋增強(qiáng)技術(shù),在數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的體驗(yàn)上能夠做到上行增加了100%的覆蓋,,做到上下行是平衡的,。“

  但是,,如果功耗隨著性能的增強(qiáng)而增加,,將是消費(fèi)者無(wú)法接受的。不過(guò)紫光展銳給出的數(shù)據(jù)顯示,,虎賁T7520相比上一代虎賁T7510可,,5G數(shù)據(jù)場(chǎng)景下整體功耗降低35%,5G待機(jī)場(chǎng)景下功耗降低15%,。

  功耗的降低主要來(lái)源于三個(gè)方面的技術(shù)提升,。周晨接受采訪時(shí)說(shuō):“首先是得益于我們采用的最先進(jìn)6nm EUV工藝,這帶來(lái)了至少8%的功耗降低,。其次,,多模融合把5G和前年幾代通信技術(shù)都做了很好地融合,這個(gè)融合在前一代馬卡魯平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升,,升級(jí)的融合架構(gòu)下能夠體現(xiàn)出最好的性能和穩(wěn)定性和功耗,。還有,我們有非常多細(xì)致的分配技術(shù)來(lái)匹配不同的場(chǎng)景,并且運(yùn)用了AI的技術(shù),,對(duì)5G基帶也進(jìn)行了智能分配,,來(lái)達(dá)到功耗降低的效果?!?/p>

  楚慶補(bǔ)充,,“降低功耗首先是需要更高效的硬件,但最終決定用戶體驗(yàn)很大程度取決于軟件,。需要軟件做到精準(zhǔn)判斷,,根據(jù)不同的場(chǎng)景調(diào)配不同的資源。我們使用了AI技術(shù)對(duì)場(chǎng)景做智能的判斷,,希望5G手機(jī)的續(xù)航能夠和4G一樣甚至更長(zhǎng),。”

  

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  NPU性能可達(dá)8TOPS以上

  紫光展銳去年8月發(fā)布虎賁T710應(yīng)用處理器的時(shí)候,,其AI 跑分曾在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院AI Benchmark跑分榮登榜首,。而最新發(fā)布的虎賁T7520集成的是新一代NPU,相比上一代平臺(tái),,算力大幅度提升,,同時(shí)通過(guò)創(chuàng)新的架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的功耗。官方說(shuō)法是,,能效相比上一代提升超過(guò)50%,。

  

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  周晨透露,虎賁T7520 NPU提供的性能比4TOPS至少大一倍,。

  為什么需要這樣的AI算力,?從目前的情況看,5G會(huì)帶來(lái)分辨率更高的各種實(shí)時(shí)高清視頻,,AR,、VR也被看好會(huì)隨著5G的普及而爆發(fā)。周晨說(shuō):“從技術(shù)的角度講,,要做到實(shí)時(shí)高清視頻的分割或其他處理,,至少需要4TOPS以上的能力,并且AI應(yīng)用還會(huì)疊加,,這樣就需要更高的AI算力,。我們定義虎賁T7520的時(shí)候考慮的是未來(lái)兩三年的需求,所以我們提供了這樣的AI性能,?!?/p>

  雷鋒網(wǎng)我此前也報(bào)道,Arm去年推出的AI IP就提供的是1-4TOP/s的算力,。

  與5G基帶一樣,如何才能實(shí)現(xiàn)更高AI性能的同時(shí)控制好耗也是一大挑戰(zhàn)。對(duì)此,,周晨表示:“我們對(duì)手機(jī)主要的場(chǎng)景用到的模型做了整體的分析后發(fā)現(xiàn),,對(duì)性能訴求最強(qiáng)的是實(shí)時(shí)性的某些圖像視覺類的算法。在這些算法持續(xù)工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的能量和熱,,對(duì)性能會(huì)產(chǎn)生影響,。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)就針對(duì)于這一類的場(chǎng)景做了更多的硬件級(jí)的工作,用專用硬件電路確保對(duì)性能要求特別高的場(chǎng)景有更高效率,,最后得到相對(duì)更好的能效比,。”

  紫光展銳將推動(dòng)5G手機(jī)的普及

  可以看到,,紫光展銳最新一代5G SoC,,雖然CPU、GPU,、基帶并非業(yè)界最頂級(jí),,但依舊展現(xiàn)出了不俗的競(jìng)爭(zhēng)力。這當(dāng)然與紫光展銳的定位和目標(biāo)有關(guān),,楚慶表示,,“紫光展銳的5G技術(shù)跟一線廠商是同一條線,但我們進(jìn)入市場(chǎng)的目標(biāo)不一樣,,有一些廠商屬于高舉技術(shù)大旗引領(lǐng)式,,紫光展銳是為最大多數(shù)用戶服務(wù),這是我們的定位,?!?/p>

  目前紫光正在用其第一代5G解決方案虎賁T7510(春藤V510 + 虎賁T710應(yīng)用處理器)推動(dòng)5G的普及。這一方案已經(jīng)被搭載到海信5G手機(jī)F50上,,這款手機(jī)也即將上市,。

  另外,采用春藤V510的中國(guó)聯(lián)通自有品牌5G CPE VN007也已經(jīng)推出,,這款CPU能同時(shí)支持4G /5G無(wú)線及有線方式上網(wǎng),,內(nèi)置5G全頻段天線,支持n78/n41/n79等5G主流頻段,,基本實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)覆蓋,,下載速率可達(dá)2.3Gbps,環(huán)形布局設(shè)計(jì),,360度信號(hào)覆蓋,,售價(jià)僅為999元。

  除此之外,,OEM廠商和解決方案提供商基于春藤510開發(fā)的終端形態(tài)還有模組,、MiFi,、機(jī)頂盒、AR ,、VR,、IP攝像頭、工業(yè)網(wǎng)關(guān),、直播機(jī),、自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸輛(AGV)、無(wú)人機(jī)等,。在2020年將有數(shù)十款搭載春藤V510的5G終端實(shí)現(xiàn)商用,。

  至于虎賁T7520正式的商用時(shí)間,楚慶表示:“虎賁T7520正在制定市場(chǎng)策略,,另外,,我們要聽客戶的意見什么時(shí)候合適對(duì)外宣布?!?/p>

  那么,,等到首款6nm EUV 5G SoCial量產(chǎn),性能和體驗(yàn)更好的虎賁T7520大規(guī)模應(yīng)用,,5G整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)更成熟之時(shí),,我們就將迎來(lái)5G手機(jī)的大規(guī)模普及。


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