《電子技術(shù)應(yīng)用》
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麒麟系首款全網(wǎng)通SoC 細(xì)數(shù)麒麟650的技術(shù)突破

2016-05-09
關(guān)鍵詞: 華為 麒麟650 16nm 蘋果A9

       4月底,華為正式發(fā)布麒麟家族新成員麒麟650。它采用了領(lǐng)先的16nm FinFET plus工藝,是全球第三款采用此尖端工藝的手機(jī)芯片(前兩款是蘋果A9和華為麒麟950),也是第二款16nm FinFET plus工藝量產(chǎn)的SoC芯片。麒麟650采用流行的4*A53+4*A53 big.LITTLE架構(gòu)、全新MaliT830圖形處理器,不但實現(xiàn)了長續(xù)航新突破,更實現(xiàn)了架構(gòu)和基帶技術(shù)的突破。

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  一、 麒麟系列第一款全網(wǎng)通手機(jī)SoC芯片

  2016年4月20日,工信部公告2016年第17號公布,六模全網(wǎng)通規(guī)范正式成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)編號YD/T 3040-2016

   《LTE/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/GSM(GPRS)多模雙卡多待終端設(shè)備技術(shù)要求》與YD/T 3041-2016《LTE/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/GSM(GPRS)多模雙卡多待終端設(shè)備測試方法》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了雙卡六模全網(wǎng)通 的技術(shù)要求與測試方法,為手機(jī)廠商生產(chǎn)雙卡六模全網(wǎng)通手機(jī)提供了研發(fā)標(biāo)準(zhǔn),該行標(biāo)的公布對于全網(wǎng)通手機(jī)的發(fā)展具有里程碑意義。

  這個公告意味著什么?這意味著全網(wǎng)通手機(jī)將成為未來手機(jī)標(biāo)配。公告僅發(fā)布一周,華為就發(fā)布了麒麟650,成為第一個響應(yīng)工信部全網(wǎng)通標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)芯片。這不但是華為通信29年厚積薄發(fā)的體現(xiàn),也是華為“以客戶為中心”的核心價值觀的體現(xiàn)。

   此次發(fā)布的麒麟650全面支持4G+和傳統(tǒng)的TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/ WCDMA/GSM/CDMA,實現(xiàn)了六模全頻段任意切換,滿足用戶對全網(wǎng)通的需求。華為手機(jī)以前也有支持全網(wǎng)通的版本,但那是采用其他廠商的方案。隨著 麒麟650的推出,華為麒麟芯片補齊了CDMA基帶部分,預(yù)計未來麒麟系列都將從此進(jìn)入全網(wǎng)通時代。

  因為自2015年下半年以來,全網(wǎng)通需求看漲,手機(jī)廠商紛紛推出全網(wǎng)通手機(jī)。據(jù)統(tǒng)計,到2016年3月,六模全網(wǎng)通手機(jī)已占據(jù)4G市場份額的32%。也就是說,4G手機(jī)時代除了4G+,全網(wǎng)通也將是一個必備功能。

  目前全網(wǎng)通手機(jī)正從旗艦型手機(jī)向中低端手機(jī)蔓延,2000元以下的全網(wǎng)通手機(jī)潛力巨大。首先是用戶需求大,由于各個移動運營商3G、4G技術(shù)發(fā)展不均衡,基站覆蓋范圍不同。目前很多4G用戶都有兩個以上運營商號碼,如果有了全網(wǎng)通手機(jī)則可以輕松享受4G高速沖浪。

  其次,從終端手機(jī)商來說,如果開發(fā)全網(wǎng)通手機(jī),則可以共享很多資源,實現(xiàn)資源的供應(yīng)鏈的優(yōu)化配比。

  最后,從運營商角度來說,全網(wǎng)通手機(jī)促進(jìn)了運營商提升服務(wù)質(zhì)量,也降低了用戶的流失率?;谝陨蠋c,全網(wǎng)通手機(jī)可謂占盡天時地利人和,所以2016年全網(wǎng)通手機(jī)沒有理由不爆發(fā)。麒麟650的爆發(fā)指日可待。

   2014年12月華為芯片發(fā)布了業(yè)界首款八核64位LTE多模手機(jī)芯片麒麟620。搭載該芯片的榮耀4X、4C、華為P8青春版手機(jī)發(fā)貨量均超千萬。現(xiàn) 在,隨著麒麟650的推出,搭載麒麟650的榮耀暢玩5C和華為G9青春版手機(jī)破千萬出貨量應(yīng)該很輕松。憑借這個突破,也說明華為芯片已經(jīng)占據(jù)全球手機(jī)芯 片最前列。

  二、 載波聚合技術(shù)新突破,支持Cat.7標(biāo)準(zhǔn)

  近日坊間傳聞,中國移動要求10月1日以后入庫的手機(jī)均需要支持LTE Cat.7技術(shù)或以上規(guī)格,這意味著運營商開始對基帶提速。

  為什么運營商要要求Cat.7?這要從載波聚合技術(shù)說起,為了滿足LTE-A下行峰速1 Gbps,上行峰速500 Mbps的要求,需要提供最大100 MHz的傳輸帶寬,但由于大帶寬連續(xù)頻譜的稀缺,LTE-A提出了載波聚合解決方案。

   載波聚合(Carrier Aggregation, CA)是將2個或更多的載波單元(Component Carrier, CC)聚合在一起以支持更大的傳輸帶寬(最大為100MHz)。每個CC的最大帶寬為20 MHz。為了高效地利用零碎的頻譜,CA支持不同CC之間的聚合(如圖)

  -相同或不同帶寬的CCs

  -同一頻帶內(nèi),鄰接或非鄰接的CCs

  -不同頻帶內(nèi)的CCs

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   理論上,載波聚合越多下載和上傳速率越高。去年11月,華為Balong 750就在全球范圍內(nèi)第一個支持了LTE Cat.12/Cat.13( UL)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),理論下載速率高達(dá)600Mbps,而上傳也達(dá)到了150Mbps。事實上,LTE Cat.12標(biāo)準(zhǔn)的下行速度是600Mbps,上行只有100Mbps,不過華為并沒有滿足于此,Balong 750突破達(dá)到了150Mbps,從而符合LTE Cat.13 UL上行標(biāo)準(zhǔn)。

  實際上,華為麒麟650是業(yè)界首批支持Cat.7的手 機(jī)芯片(截止目前,支持Cat.7出貨的SoC包括華為在內(nèi)僅兩家公司),它上下行數(shù)據(jù)均可支持載波聚合,下行峰值速率 300Mbps(TDD:220Mbps),上行峰值速率可以達(dá)到100Mbps(TDD:20Mbps)。相比上一代的麒麟620,下行峰值速率提升 100%,上行峰值速率提升100%。注意,各個Cat.級別上下行速率是有區(qū)別的,Cat.7的上行實際上還高于Cat.9的上行速率。

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  所以麒麟650在基帶載波聚合方面也是一個新突破。

   Cat.7有什么意義?對于熱愛生活的潮流人士,分享已經(jīng)成為他們的生活習(xí)慣,隨時隨地分享高精度的大照片、視頻等,迫切需要更大的上行帶寬。而 Cat.7將上行速率提升了一倍,使分享更迅速。不過呢,大家要想真正體驗上行速率提升一倍還要等幾個月,目前網(wǎng)絡(luò)正在緊鑼密鼓地部署。待到10月份中國 移動網(wǎng)絡(luò)支持Cat.7時,擁有Cat.7手機(jī)的你就快人一倍啦!

       三、 尖端工藝,實現(xiàn)最高能效比

  目前在主流手機(jī)SoC領(lǐng)域,在高端陣營采用16nm FinFET工藝已經(jīng)量產(chǎn)的有蘋果A9和麒麟950以及采用14nm的三星和高通處理器;而在中端芯片產(chǎn)品中,高通的驍龍650、652處理器還在采用28nm工藝,聯(lián)發(fā)科的處理器也多采用20或28nm工藝。麒麟650雖然定位中端但是采用的是16nmFinFET plus工藝,在工藝制程上領(lǐng)先了1—2代,實現(xiàn)了性能大幅度提升和功耗的大幅度降低,在中端手機(jī)處理器領(lǐng)域也拔得頭籌,至少領(lǐng)先競爭對手半年以上的時間。

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  和上一代麒麟620相比,麒麟650具有多方面的大幅提升。首先,麒麟650采 用了大小核結(jié)構(gòu),性能與功耗平衡更好。在工藝制程上,麒麟620采用的是28nmHPM工藝,而麒麟650采用的是16nm FinFET plus工藝。在GPU方面,麒麟620采用的是Mali450MP4,而麒麟650采用的是MaliT830,性能有很大提升。對比麒麟620,麒麟 650CPU性能提升60%,而GPU性能提升100%!

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  四、不妄稱黑科技,五大實用功能給用戶實惠

  麒麟芯片為何越做越牛?這是源于華為在通信領(lǐng)域29年的積累。華為以通信起家,在通信領(lǐng)域積累了很多專利和技術(shù),這些技術(shù)讓華為移動芯片具備天然的優(yōu)勢,在4G時代華為厚積薄發(fā),所以麒麟系列芯片可以款款爆品。

  華為從不稱自己的技術(shù)是黑科技,華為注重的是給用戶提供實惠的功能,例如手機(jī)天際通功能讓國外旅行者可以輕松接入網(wǎng)絡(luò)。

  麒麟650除了上述的突破外,還有五大實用功能。

  實用功能1:防偽基站

   現(xiàn)在,很多人對電信詐騙深惡痛絕。雖然運營商已經(jīng)提升了技術(shù)門檻,但是不法分子仍是無孔不入,他們經(jīng)常通過偽基站設(shè)備發(fā)送偽裝成運營商、金融機(jī)構(gòu)甚至是 110的短信來進(jìn)行短信詐騙、廣告推銷、或通過釣魚網(wǎng)站來非法獲取用戶信息和資料。一旦被騙,消費者將蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失和精神傷害!

  麒 麟650采用了防偽基站的秘密武器——芯片級偽基站偵測技術(shù),它可根據(jù)偽基站與普通基站顯著不同的特征,即位置區(qū)LAC值、發(fā)射功率、C1/C2小區(qū)選擇 和重選參數(shù)等顯著不同,在手機(jī)通信底層識別所在基站是否為偽基站,不在偽基站駐留,這樣用戶就不會收到偽基站發(fā)送的詐騙短信,做到了從源頭拒絕詐騙短信, 提高了用戶手機(jī)使用的安全性。防偽基站是華為手機(jī)的亮點,讓更多用戶享受科技帶來的便捷。

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  實用功能2:支持VoLTE,研發(fā)SPLC技術(shù),語音通話更清晰

   今年以來,運營商開始普及VoLTE——不僅上網(wǎng)速度有較大提升,語音帶寬和采樣率也提升了一倍,使得聲音信息得以完整保留,讓人聽起來更真實、飽滿、 悅耳。另外,VoLTE能夠大幅縮短通話接通時延,視頻通話質(zhì)量相比3G提升了10倍,并且能夠滿足用戶通話的同時實現(xiàn)上網(wǎng),例如在玩網(wǎng)游關(guān)鍵時刻也能接 電話。麒麟芯片是支持VoLTE的排頭兵,在去年發(fā)布的麒麟950率先支持VoLTE之后,麒麟650也支持VoLTE,讓用戶享受4G“悅音”體驗。

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  此外,麒麟650芯片還研發(fā)了獨有的智能語音增強(qiáng)技術(shù)SPLC,能夠根據(jù)用戶語音進(jìn)行動態(tài)智能補償,去除50%的語音斷續(xù)及雜音,使得通話更清晰,明顯減少卡頓感、機(jī)械感及斷續(xù)感,大大提升移動語音通話體驗。

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       實用功能3:單反級ISP實現(xiàn)優(yōu)異的拍攝功能

   拍照已經(jīng)成為手機(jī)差異化的亮點。華為獨立自研的ISP經(jīng)過多年積淀迭代后,技術(shù)已經(jīng)成熟,在Mate8和P9上引發(fā)轟動,拍照效果驚人,為華為手機(jī)贏得 不少加分。這次麒麟650內(nèi)置了單反級Prime ISP,提供獨立的硬件級圖像處理計算,采用注入動態(tài)范圍調(diào)節(jié),支持混合對焦技術(shù)與自動場景識別技術(shù),搭載這款處理器的手機(jī)可以在多種場景下拍攝出讓人滿 意的照片。

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  實用功能4、高級別安全保護(hù)你的隱私

   麒麟650采用了芯片級HiSEE安全解決方案,保證用戶信息安全。麒麟650為指紋解鎖和指紋支付提供RPMB物理“安全世界”,采用ARM TrustZone? 技術(shù),將指紋讀取與存儲都在芯片內(nèi)部完成。麒麟650采用加密密鑰硬保護(hù)的方式,指紋傳感器接口和驅(qū)動程序被封裝在TEE OS中,實現(xiàn)全球公認(rèn)的最底層最安全的保護(hù),任何第三方應(yīng)用都無法直接訪問指紋傳感器,從而保證指紋信息安全無泄漏。這樣搭載麒麟650芯片的手機(jī)在打開 帶有敏感信息的應(yīng)用時,都可以得到HiSEE安全解決方案的支撐,保證用戶信息安全。

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  實用功能5、智能感知處理器智核i5

   麒麟650的i5采用了最新的M7核心,是目前業(yè)界性能最強(qiáng)的協(xié)處理器。智核i5可以與CPU中的8個核芯協(xié)同共享資源,在需要主CPU工作的場景下, 處于Always Sensing(“常感知”)狀態(tài)下的i5能夠迅速喚醒主CPU,大大縮短主CPU啟動時間。i5能夠以極低的功耗,使手機(jī)處于常感知的狀態(tài)。即便手機(jī)處 于睡眠模式,i5仍然可以持續(xù)收集來自各種傳感器的數(shù)據(jù)信息,其所消耗的電量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主CPU。所以,基于麒麟650的手機(jī)可以記錄我們?nèi)粘I钸\動數(shù) 據(jù)但功耗沒有增加。

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  在性能與功耗平衡和連接性方面,華為麒麟設(shè)計團(tuán)隊已經(jīng)有很好的積累,這在麒麟910、麒麟920、麒麟930/935、麒麟950/955上都有上佳的表現(xiàn),所以麒麟650表現(xiàn)依然出眾,這也是源于華為29年通信領(lǐng)域的積累。

  到目前為止,搭載麒麟650的手機(jī)已經(jīng)有兩款上市,分別是榮耀暢玩5C與華為G9青春版,你期待嗎?

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