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(mǎi)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,。
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(méi)有2億美元,,別想開(kāi)一顆6nm的芯片,。”
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,。
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(zhuān)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(hù)在高幀率類(lèi)競(jìng)技游戲,、5G超高清視頻觀影、AR/VR等視覺(jué)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,。
魏哲家解釋稱(chēng),,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,。
紫光展銳首席執(zhí)行官楚慶
楚慶解釋?zhuān)珽UV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(méi)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,。
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(kāi)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(chēng),。
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,。
載波聚合有什么意義呢?楚慶解釋?zhuān)瑢?duì)于移動(dòng)的場(chǎng)景,,比如在高速公里上的汽車(chē)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,?!?/p>
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(jué)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(hù)能夠明顯感覺(jué)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,?!?/p>
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(hù)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),。”
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%,。
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(jué)類(lèi)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(lèi)的場(chǎng)景做了更多的硬件級(jí)的工作,,用專(zhuān)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,?!?/p>
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(hù)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(kāi)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(tīng)客戶(hù)的意見(jiàn)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。