华5G SoC麒麟990一文看懂：强大AI性能支持摄像头测心率

近年来手机市场出货的下滑，加剧了手机厂商之间的竞争。在中国这个全球最重要的手机市场上，竞争更加激烈，但依旧是有人欢喜有人愁。根据canalys发布的2019年第二季度中国智能手机市场报告，除华为之外，其他手机厂商的出货量均呈下降趋势。

华为手机的成功有很多因素，但其自主研发的麒麟系列处理器是关键之一。与其他厂商一样，华为近年来也是每年都更新旗舰处理器。今年，华为还是选择在ifa 2019上发布最新一代麒麟系列旗舰处理器麒麟990。

发布会上，华为消费者业务ceo余承东首先提到，华为在两年前发布了全球首款ai移动处理器麒麟970，华为处理器的ai能力被应用于拍照、旅行、健康等领域，华为的ai-api已经调用了1.6万亿次。手机支持ai性能实现了终端的实时推理，但局限于4g的传输速率，云侧的推理是半实时的，华为称其为移动ai 1.0时代。如今5g的商用，在云端推理也可能够实现实时，云侧和端侧的实时ai性能被华为成为移动ai 2.0时代。

显然，支持5g成为了最新麒麟990的第一大卖点。除此之外，麒麟990的ai和性能也是其亮点，包括：

全球首款支持5g nsa和sa组网方式的旗舰soc

全球首款采用16核mali-g76 gpu的手机soc

全球首款采用大-微核架构npu的手机soc

首款5g soc集成103亿个晶体管

余成东表示麒麟990是全球第一款旗舰5g soc。雷锋网此前也报道过，高通、联发科都已经透露了自家的5g soc的相关信息，三星还在两天前正式发布5g soc。不过，余承东在发布会现场表示其他厂商发布的都是概念（ppt）5g soc，但华为的5g soc是首款商用的5g soc。

在5g soc商用之前，华为和高通都实现了手机处理器5g功能的支持。余承东表示，华为的麒麟980+巴龙5000支持5g的nsa和sa组网，但高通的骁龙855+骁龙x50以及三星的方案都只支持nsa组网。

余承东在现场给出了麒麟990在移动网络下的5g实测速测，在nr组网方式下，下载速度达到2.3gbps，1.25gbps的上载速度。

余承东一直在强调华为支持nsa和sa组网，甚至称nsa是假5g，关于5g的组网方式，雷锋网(公众号：雷锋网)即将推出深度解读文章，敬请关注。

除了支持nsa和sa，在5g性能方面，为了解决5g的基站不多信号弱、高功耗以及移动时信号不好的问题。分别推出了智能上载、bwp、自适应接收技术应对以上三大挑战。

最终，麒麟990不仅能够提升性能，功耗也可以大幅降低。另外，麒麟990 5g soc也支持双卡，不过只支持单卡5g，另一张卡最高支持4g.

这些功能的实现基于更先进的半导体工艺，据悉，麒麟990 5g soc基于7nm euv工艺，麒麟990也集成了103亿个晶体管，对比来看，麒麟980集成了69亿个，麒麟970集成了55亿个。另外，通过集成5g基带，麒麟990相比外挂基带方式实现5g支持实现了更小的面积。

npu双大核+npu微核架构，ai性能提升12倍

ai是麒麟990的另一大卖点，根据余承东的说法，麒麟990 ai性能优势高达6倍，能效优势高达8倍，自身的ai算力在两年内也提升了12倍。这种优势来源于大核+微核的npu架构，大核执行大负载，小核执行小负载，这个架构的设计不仅能够最优的性能，还能提供最高的能效。

与不久前发布的麒麟810相同，麒麟990的npu采用的是达芬奇架构，这是华为在2018年推出的自研ai计算架构，具有灵活可裁剪的特性，面向全场景推出昇腾（ascend）系列芯片，可用于小到几十毫瓦，也可以用于几百瓦的训练场景。

根据华为的说法，无论是在业界典型的中载神经网络模型resnet50（用于检测、分割和识别），还是在移动端更流行的轻载神经网络模型mobilenetv1（用于分类、检测、嵌入和分割）下，麒麟990 5g的fp16和int8性能和能效均达到业界最佳水平。

在强劲的ai性能支持下，麒麟990 5g使能ai多人实时换背景，通过先进的ai多实例分割技术，能够将视频画面中的每一个人物主体单独识别出来，实现多人物视频拍摄替换背景，甚至可以选择画面中需要保留的人物。

由于架构的特别设计，也能实现更好的能效表现，比如针对人脸人测的场景，使用微核能效可以提高24倍。

为了方便与开发者共同探索5g+ai的潜力，麒麟990 5g也将为hiai 2.0开放平台注入新的能量——支持300+算子，业界最多；提供完备的ide工具，android studio插件，支持代码自动生成，提高开发效率；提供达芬奇架构ir开放，支持业界主流框架对接，实现更加完备的兼容性，让算法开发者保持原有的开发习惯，在hiai平台上自动获取加速能力。

8核cpu+16核gpu

余承东在介绍麒麟990的5g和ai性能之后才介绍其具体配置。cpu方面，麒麟990 5g采用2个大核（基于cortex-a76开发）+2个中核（基于cortex-a76开发）+4个小核（cortex-a55）的三档能效架构，最高主频可达2.86ghz，与业界主流旗舰芯片相比，单核性能高10%，多核性能高9%。

据悉，能效方面针对不同大小的核精细调校，大核能效优12%，中核能效优35%，小核能效优15%，带来更快的手机应用打开速度，日常使用体验更加流畅。余承东更甚至认为这是最重要的，比cpu本身更为重要。

gpu方面，麒麟9905g搭载16核mali-g76 gpu，根据官方的说法，与业界主流旗舰芯片相比，图形处理性能高6%，能效优20%，实现业界领先的性能与能效。

值得注意的是，全新系统级smart cache，是用于cpu、gpu和ddr之间的通信，支持智能分配ddr数据，在重载游戏等大带宽场景下带宽较上一代最高可节省15%，功耗可降低12%，进一步提升gpu能效。

针对游戏场景，麒麟990 5g推出kiringaming+ 2.0，核心技术是全新升级的ai调频调度技术，在cpu、ddr系统调频调度中全新引入gpu融合调度，并加入游戏关联线程优化技术，动态感知性能瓶颈。

华为强调游戏性能应该是对了与高通和联发科的游戏soc竞争。

第五代isp+ai，摄像头就能感知心率

拍照是华为手机的一大卖点，isp自然非常重要。据介绍，麒麟990 5g采用全新isp 5.0，吞吐率提升15%，能效提升15%，全面优化视频处理能力。

值得一提的是，麒麟990 5g全球首发双域联合视频降噪技术，针对视频中的高频、中频、低频噪声混合的场景，增加频域降噪过程，重点针对噪声进行精准分离处理，视频降噪能力提升20%，暗光环境下拍摄的视频更加清晰。还在手机芯片上实现基于ai分割的实时视频后处理渲染技术，对每一帧视频画面色彩精心调色，让手机视频也能拥有电影调色质感。

同时，麒麟990 5g首次在手机芯片上实现bm3d（block-matching and 3d filtering）单反级硬件降噪技术，首次将单反级的图像处理能力应用在手机上，照片降噪能力提升30%，暗光场景噪点更少，让手机大片越夜越美丽。

isp和ai性能的结合会带来什么惊喜？余承东现场给出了例子，基于isp的能力升级，麒麟990 5g支持face ar。具体来说，通过从摄像头捕获的人脸图像数据和基于npu运行的神经网络算法，face ar能够对人脸进行建模、实时跟踪、表情捕获，并且可以进一步分析出人脸信息背后的诸如心率、呼吸率等健康数据，提供围绕人脸的丰富的ar增强现实体验，探索ar应用的更多可能。

需要指出的是，麒麟990分为5g版本和4g版本。主要的差别在于工艺制程，cpu、npu以及5g网络的支持。两周后，华为将会在慕尼黑发布华为mate30，将会搭载麒麟990 5g和麒麟990。

one more thing

麒麟a1

除了 麒麟 990 芯片，余承东还介绍了麒麟 a1 芯片——全球首款蓝牙&低功效蓝牙无线芯片，具有抗干扰能力，以及双通道蓝牙连接。据华为官方介绍，麒麟 a1 芯片同比延迟降低 30%，传输速率能够提升 2.8 倍，能够给耳机提供无损高清音质。

在发布会上，余承东也表示，麒麟 a1 芯片已经应用于全球首款采用开放式设计、却支持主动降噪的真无线耳机——huawei freebuds 3。

从外观上看，freebuds 3 采用的是半开放海豚仿生设计，主要有炭黑和陶瓷白两款颜色。从性能上看，freebuds 3 能启用双路蓝牙连线，可以减少 30% 的延迟和 50% 的功耗。不过目前这些优势只能在连接华为手机时体现。

另外，据官方介绍，这一耳机最大的亮点在于主动降噪功能。官方表示， freebuds 3 的每个耳机都能提供最高 15db 的环境音降噪，还能配合骨传感器探测配戴者的发声振动，并以此来提升通话时的清晰度。