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首款韬定律逻辑折叠芯片量产,麒麟9050让华为旗舰手机玩出什么新花样?
摘要
电路折起来,旗舰手机的创新空间也被打开。三年前,麒麟芯片回归。三年后,问题已经变成回来之后,还能走多远?全新基于韬定律的麒麟9050系列给出了一个新的工程答案。作为华为首款采用逻辑折叠技术的麒麟芯片,麒麟9050 Pro通过跨层重新设计电路,缩短数据传输距离,寻找芯片持续升级的空间,也为搭载韬定律芯片的华为手机提供了更强大的算力基础。本周,华为终端创新技术沟通会上,华为终端BG CTO李小龙分享了旗舰产品背后的技术进展。持续迭代的背后,是长期研发投入:2025年,华为研发投入1923亿元,研发费用率达21.8%;2016年至2025年,累计研发投入13820亿元。这些投入在终端侧形成了覆盖影像、屏幕、可靠、定位和声音五大方向的技术体系,包括XMAGE华为睿影、灵珑屏、灵盾防窥屏、昆仑玻璃、玄武架构、天工铰链系统、星迹定位、静谧通话和华为悦彰的代际进展。支撑旗舰体验持续升级的麒麟芯片,也有了新的进展。在技术沟通会上,华为半导体业务无线终端芯片产品管理部部长徐松余透露,下一代“麒麟2027”芯片已经在华为手上,迄今测试结果都符合预期。从逻辑折叠的关键路径,到Mate 90系列的端侧AI、影像和显示,再到下一代芯片的验证进展,华为正在回答同一个问题,新的芯片设计空间,如何变成旗舰手机的新能力,又如何延续到下一代?5000万混合键合,麒麟「逻辑折叠」的关键韬定律指导下的麒麟芯片,是华为Mate系列新旗舰手机功能创新和体验提升的基石,其中最受关注的是首款量产的逻辑折叠芯片麒麟9050 Pro。逻辑折叠改变的是芯片的布局方式。按照华为的解释,团队从一开始就采用三维视角,将多颗Die作为一个完整芯片协同设计,根据逻辑关系分层布局,再用密集的垂直互连连接起来。原来需要沿平面绕行的数据,可以获得更短的传输路径。这对应着华为提出的韬定律,把创新焦点放到时间缩微,通过压缩信号传播和计算等待的时间,提升系统效率。对于芯片而言,晶体管的速度和数据抵达计算单元的速度,共同影响最终性能。不过,电路要有效折起来,层间互连必须足够密。麒麟9050系列的互连规模超过5000万混合键合、超过500万有效信号互连。大量信号连接的价值,在于让跨层布局拥有足够的通信通道。徐松余介绍,麒麟9050 Pro顶层金属间距为720纳米,这一代混合键合间距做到1.5微米。按照华为的研究,混合键合间距与顶层金属间距的比例小于3,是实现有效逻辑折叠的重要条件。这意味着,设计自由度依赖制造能力。键合间距进一步缩小,单位面积可以提供更多连接,才能让更多逻辑模块参与跨层布局。华为公布的晶体管密度提升53.5%,也是理解这次变化的一个结果指标。但对于跨层布局带来的密度变化,此次沟通会没有给出对应的等效制程结论。更需要关注的是,华为韬定律指导下的逻辑折叠,把优化范围从单层电路扩大到跨层布局,也把竞争门槛延伸到互连、设计工具和制造协同。麒麟9050的量产,说明华为已经把这套方法推进到产品,价值也已经体现。对于麒麟9050 Pro计算系统而言,逻辑折叠设计可以缩短关键路径距离,改善性能和能效。相比传统二维平面设计,逻辑折叠可以缩短时钟走线、改善时钟偏斜、降低时钟树深度,减少时钟分配开销。关键路径得到改善,又为降低工作电压、节省功耗提供了条件。根据华为公布的数据,在逻辑折叠与新一代架构等优化下,对比搭载麒麟9030 Pro的Mate 80 Pro Max,搭载麒麟9050 Pro的Mate 90 Pro Max,CPU主频提升12.7%,性能提升25%,GPU性能提升40%、功耗降低45%,NPU算力提升140%、功耗