华为麒麟985背后，藏着国产芯片设计的一丝辛酸

美丽梦幻

北京时间 4 月 15 日下午，华为发布荣耀 30 系列手机。同时登台亮相的，还有麒麟 985 芯片。从各方面看，都找不到这款芯片面世的理由。
一般来说，在芯片的产品线规划里，旗舰产品居于金字塔顶端，是唯一的存在，如果要推出系列，也往往是先发标准版，在市场树立威名后，再发售加强版，比如高通的骁龙 8 系的标准版和 8 系 Plus 版。
麒麟 985 显然没按这个套路出牌，而这背后，细究之下，故事满满。
01
错配的麒麟 985
按荣耀总裁赵明的说法，麒麟 985 定位于 820 和 990 之间，换句话说，麒麟 985 是次旗舰产品，按照正常的市场推法，应该是先推麒麟 985，再推麒麟 990，但华为却是反其道而行之，让市场摸不着头脑。
麒麟 985 不止在发布时间上给人错配的感觉，硬件配置上更是让人看不懂。旗舰产品的配置应高于次旗舰产品，这是常识，但麒麟 985 的配置却高于麒麟 990。
按华为公开资料，麒麟 985 在 5G Modem、双核心 AI 单元和 ISP 5.0 图像单元等内核上，和麒麟 990 保持一致，CPU 大小核架构上，两款芯片也完全相同，均为 ARM Cortex-A76 和 Cortex-A55。
差异表现在 GPU 内核上。麒麟 985 采用 ARM 的 Mali-G77 GPU，领先麒麟 990 的 Mali-G76 整整一代。
Mali-G77 由 ARM 在 2019 年 5 月发布，采用全新架构，架构名为 Valhall。之所以说是全新，因为从 Mali-G71 到 Mali-G76，ARM 用的一直都是 Bifrost 架构。
ARM 在 GPU 内核上挤了几年牙膏，结果害苦一帮合作小伙伴，联发科、华为海思和三星的手机 SoC 芯片，在图像性能上，不仅遭苹果 A 系列无情痛殴，而且还被高通骁龙的 Adreno GPU 猛揍。
最近，三星 Exynos 芯片遭到欧洲用户联合签名抵制，同时传出手机部门放弃自家 Exynos 芯片，改用骁龙芯片的消息。Exynos 芯片在综合性能方面落后骁龙，背后和 Bifrost 架构多年羸弱的性能有很大关系。
华为为补足 Bifrost 架构性能短腿问题，还曾推出过 GPU Turbo 技术，以软件形式榨取其有限的性能，缩短与苹果、高通在图形性能上的差距。
Mali-G77 面世后，ARM 可以摘掉图形性能贫弱的帽子了。根据官方资料，相对于 Mali-G76，Mali-G77 的效能提升 30%、性能提升 30%、机器学习性能提升 60%，每平方毫米的性能较 A76 提升 1.4 倍。


有机构测试表明，Mali-G77 性能接近苹果 A12 芯片的 GPU，超过高通现有的 GPU 内核 Adreno 640，是一款不打折扣的旗舰级移动 GPU 内核。
02
公主的身子被安排丫鬟的命
麒麟 985 配上 Mali-G77 内核，仅从 GPU 的配置上来说，市面上认为它是麒麟 820 加强版的说法，既无根据，还站不住脚。
但是，具备旗舰地位的 Mali-G77，却被华为海思用在了比麒麟 990 低半格的麒麟 985 上，而高半格的麒麟 990 使用的还是老旧的 Mali-G76。换句话说，麒麟 985 的硬件配置居然比麒麟 990 还强大一些，给人感觉是产品经理喝大了。
华为这是唱的哪出戏？
为了平衡硬件错配，让麒麟 990 跑分不那么丢脸，华为在麒麟 985 上不惜使用诸多压制手法：
麒麟 985 的 CPU 内核族群布局变了，没有采用麒麟 990 的 "4 大核 +4 小核 " 的形式，而是 "1 大核 +3 中核 +4 小核 "；
降低麒麟 985 的 CPU 最高运行频率，大核（2.58GHz）、小核（1.84GHz）分别比麒麟 990 的低 280MHz 和 110MHz。不要小看这不足 0.3GHz 的差距，在高通那里，0.11GHz 的差距就是骁龙 855 和骁龙 855 Plus 的差别；
麒麟 985 的 GPU 内核是比麒麟 990 先进的 Mali-G77，如果两颗芯片的 GPU 核心数相同，麒麟 990 将被 985 捶得渣渣都不剩，于是，麒麟 985 的 GPU 内核数被定为 8 个，麒麟 990 的则是 16 个，16 个 " 小矮人 " 以人海战术保住了旗舰的面子。


麒麟系列芯片参数表。文中参数比较以麒麟 990 5G 版为基准。
可以看出，麒麟 985 在硬件（GPU）配置上领先麒麟 990，拥有公主的身子，却被设计师硬安排上丫鬟的命运，屈居麒麟 990 之下。
03
国产芯片设计的一丝辛酸
以华为海思十多年的芯片设计经验，数万人的设计队伍，怎会犯如此明显的低级错误？答案只有一个，麒麟 990 只是一款临时过渡性产品，接班麒麟 980 的正宗产品其实是麒麟 985。
在 2019 年 8 月 23 日华为的一场活动的 PPT 上出现了麒麟 985，当时就有猜测传出，华为会推出两款芯片：麒麟 985 和麒麟 990。时常关注华为芯片发展的人一眼可以看出，麒麟 985 明显是一款小改款产品，麒麟 990 则是全新升级的产品。


但 9 月 6 日，华为最终揭开麒麟 990 的盖头时，大家却发现，它不过是内置巴龙 5G 基带的麒麟 980+，全部缺席 ARM 新推出的 Cortex-A77 CPU 内核和 Mali-G77 GPU 内核。当时，华为已被美列入实体清单，ARM 撤出派驻华为的工作人员，外界为此担心麒麟芯片设计可能难产，麒麟 990 的换汤不换药，无疑在坐实这一猜测。
华为消费者业务 CEO 余承东后来解释，麒麟 990 没有采用 Cortex-A77 CPU 内核，是因为发热太大。但当年底高通推出采用 Cortex-A77 内核的骁龙 865，采用的手机证明，全新的 CPU 内核发热可控，性能提升明显。
由此推测，麒麟 990 缺席 ARM 全新内核，可能是一种无奈的选择。一款高端 SoC 芯片的完整设计周期短则两年，长则 3 年，很少中途冒险替换内核，因此现有的麒麟 985 采用全新 Mali-G77 GPU 内核，至少在 2018 年就已开始设计，它其实才是麒麟 990 的真身。


但当时由于实体清单出台的影响，搭载全新内核的麒麟 990 被摁下暂停键，随着芯片发布时间节点的逼近，无奈之下，华为海思不得不推出内置巴龙基带的麒麟 980+ 救急。华为最初的想法可能是按照通常的命名规则，给这款小改款芯片取名麒麟 985（8 月 23 日流出的 PPT），但出于市场策略考虑，又换成一个全新升级的名字 " 麒麟 990"。
这种市场战术的精巧迂回，反映出国产芯片设计的一丝辛酸，以及未来努力的方向。
不过，略可欣慰的是，ARM 后来恢复和华为海思的全面合作，携带 Mali-G77 GPU 内核的麒麟 985 相当于做出了无声的证明。同时，它也预示着，2020 年的 9 月，华为将带来一款全新升级的麒麟旗舰芯片。