麒麟9000一代打三代！一文读懂华为海思麒麟芯片的前生今世

最近，华为旗下的麒麟9000移动平台斩获了通信世界颁发的“2021年度最受用户喜爱5G旗舰芯片”奖项。作为一款2020年发布的芯片，麒麟9000实现了“一代打三代”的傲人成绩，哪怕是与最新发布的骁龙8 Gen1相比也没落多少下风。

遗憾的是，由于大家都知道的原因，在国产去美化的先进制程光刻机成功量产之前，麒麟芯片很难再度迭代，哪怕是华为最新发布（包括即将发布）的新品也不得不采用骁龙之芯。

作为国产之光，麒麟芯片到底有着何等历史地位？我们不妨简单回顾一下麒麟芯片的发展史，从中就能找到答案。

手机SoC领域的玩家

活跃在智能手机“心脏”SoC领域的玩家并不多，数来数去也只有苹果、高通、三星、联发科、华为海思以及紫光展锐。即便将时间线拉长，也不过增加英伟达（Tegra）、德州仪器（OMAP）和小米（澎湃）等寥寥几家。

作为工业制造层面的“天花板”，芯片设计，特别是手机用的SoC从始至终都是集最尖端科技于一身的存在，能在这一领域做出成绩的都堪称天之骄子。

很高兴，我们看到了海思麒麟系列移动平台的崛起，从麒麟950开始该系列就始终位列Android生态的旗舰序列，而最新发一代的麒麟9000更是2020年Android生态的最强音，其规格用2022年的眼光来看都不过时。

一切的伊始 麒麟的前身

华为技术有限公司创立于1987年。4年后（1991年），华为成立了自己的ASIC（专用集成电路）设计中心，开启了自研IC设计的漫漫征途。

2004年，华为在ASIC设计中心的基础上创办了深圳市海思半导体有限公司（英文名为HiSilicon），海思的传奇就此揭幕。

被低端机拯救的K3V1

海思在成立之初并没有参与到手机处理器的竞争中来，而是拿网络设备配套的周边芯片“练手”，积攒经验值。直到2009年，海思旗下第一颗手机处理器才正式诞生，但它并非我们熟悉的“麒麟”，而是一颗名为K3的芯片，内部代号为Hi3611，由于它是第一版，所以江湖人称“K3V1”。

作为海思手机芯片的处女秀，K3V1采用ARM9内核设计，拥有360MHz~460MHz的主频，它在规格上根本无法与同期的高通和德州仪器等竞争对手抗衡，而且还仅适配小众的微软Windows Mobile系统，落得了一个姥姥不疼舅舅不爱的待遇。

好消息是，海思赶上了一个难得的历史机遇——那是一个国产低端机（山寨手机）横行的时代！

由于海思K3V1整合了包括电话、EDGE（2.75G）、Wi-Fi、GPS、蓝牙、FM和CMMB在内的诸多功能模块，而且海思可以帮客户搞定手机研发过程后端的一切事宜，留给客户的就是软件差异化开发、用户界面开发以及外观设计。

当年很多高仿HTC WM系统机型的山寨机，使用的就是海思K3V1平台

看起来很熟悉？没错，海思K3V1也采用了类似联发科的“交钥匙”（Turnkey）模式，只需少量工程师和2个月~3个月的时间周期就能完成手机从研发定型到量产。

至此，海思用赚取的利润投入到继续研发，走上了良性的芯片迭代之路。

万年不变的K3V2

从2010年开始，智能手机进入了iOS和Android两强时代，在余承东从欧洲回归执掌华为消费者业务并成立2012实验室之后，海思进一步加大了对芯片研发层面的投入，并在2012年的巴塞罗那世界移动通信大会（MWC2012）发布了号称全球最小的四核Cortex-A9架构处理器K3V2（Hi3620），以及搭载这颗芯片的Ascend D1系列手机。

K3V2基于40nm工艺打造，主频为1.4GHz~1.5GHz，使用64bit内存控制器（同期的Tegra 3等四核处理器还是32bit），集成拥有16个计算单元的Vivante GC4000 GPU，规格其实还不赖。

可惜，GC4000 GPU在当时存在一定的兼容性问题，发热控制也不太理想，而且竞争对手随后纷纷带来了采用28nm+Cortex-A15架构的四核处理器，K3V2逐渐从暂时领先变为全面落后。

Ascend P6与同期高端手机的安兔兔跑分对比

K3V2的生命周期长达2年，从低端的荣耀2再到高端的Mate 1和Ascend P6都搭载这颗芯片，所以在很长一段时间里，大家一看到华为/荣耀手机的处理器信息就会感叹：又是万年不变的K3V2！而K3V2最后也成为制约华为高端机型销量的最大瓶颈。

K3V2后期还衍生出了K3V2E，后者主要是加入通信模块和改良GPU，但对性能提升并不明显。

这是所有成长型企业所必须承受之痛，直接采购高通等芯片厂商方案的确省时省力，但长期以往便会失去核心竞争力，并随时面临被“卡脖子”的风险。而自主研发SoC的成本都是以数亿甚至数十亿元人民币为单位计算，研发出来如果没能产生足够的销量来摊薄成本就无法撬动迭代更新的齿轮。

还好，华为挺过了最困难的时期，K3V2最终实现了千万级商用，而海思也即将迎来属于它的光辉岁月，因为它来了。

麒麟出没处 必有祥瑞

我们熟悉的海思麒麟诞生于2013年，从麒麟910的初试啼声再到麒麟9000的傲视群雄，见证了国产手机行业的崛起与变迁。下面，我们就来先后回顾一下麒麟家族的成员吧。

麒麟910：初试啼声

2013年底，华为正式发布了麒麟910，这颗芯片采用了台积电28nm HPM工艺，解决了K3V2的发热和高功耗隐忧，ARM公版Cortex-A9 CPU和Mali-450MP4 GPU的组合，在性能和兼容性方面的表现也不赖。最关键的是，麒麟910首次集成了自家的巴龙710基带，将华为在通信领域的看家本领展现了出来，并也因此成为了全球首颗四核“SoC”。

麒麟910曾被用于华为Ascend P6s、华为Ascend Mate 2、荣耀X1、荣耀3C LTE版、华为MediaPad M1和荣耀X1，随后衍生出来的麒麟910T（主频提升到1.8GHz）则被用于华为Ascend P7。

麒麟920：渐入佳境

如果说麒麟910的首要任务是挽回K3V2时期输掉的口碑，那麒麟920的任务就是帮助华为（荣耀）设备开疆拓土了。麒麟920由荣耀6手机首发，它采用了基于Cortex-A15+Cortex-A7构成的八核big.LITTLE架构，集成Mali-T628MP4 GPU、音频芯片、视频芯片、ISP以及支持LTE Cat.6网络的巴龙720基带，更好地兼顾了性能、功耗和网络性能。

随后麒麟920还衍生出了麒麟925和麒麟928，它们在提升小核频率的同时还集成了独立的i3协处理器，能以更低的功耗调度各种传感器，比如在一直开启计步等功能时的续航更持久。其中，麒麟925曾被华为Mate 7列装，而这款手机的全球出货量超过了750万台，成功帮助华为推开了迈向高端市场的大门。

麒麟620：试水中游

在麒麟920站稳高端市场后，海思针对千元级的中低端市场定制了全新的麒麟6系芯片，而麒麟620就是该家族的首秀，其最大的特色就是采用了64位的Cortex-A53八核架构，整体性能已经超越了麒麟910这个老大哥，并首次帮助华为打造出了单款销量破千万的荣耀畅玩4X手机。

麒麟930：承上启下

为了迎合“64位时代”，海思在2015年初发布了麒麟930，我们可以将其视为麒麟920的64位版，其最大的变化就是改用了双丛集的Cortex-A53八核架构，但GPU依旧是Mali-T628MP4，因此这一时期华为/荣耀手机又落得了一个“万年Mali-T628MP4”的称号。

相对来说，麒麟930引入的“天际通”功能对体验的影响更大，而且从这代麒麟开始海思逐渐强化了芯片的信号抗干扰能力和弱信号下的联网体验，提升手机在车库、地下室等信号死角获得更好的信号与通话质量，相同的4G手机但华为品牌的信号更好开始深入人心。

麒麟950：站稳高端

麒麟930虽然口碑不错，但在性能层面却谈不上强大，特别是GPU性能与同期竞品相比差距明显。2015年11月，海思麒麟950正式上线，这颗芯片是继苹果A9之后，第二批用上台积电最新16nm FinFET Plus先进工艺的移动处理器，凭借最新的Cortex-A72微架构和Mali-T880MP4 GPU实现了性能上的质变。

同时，麒麟950还将协处理器升级到Cortex-M7架构的i5，集成了自主研发的图像ISP核心，在拍照成像质量上有了明显提升，芯片级智能定位可以让其在室内导航或高架桥等复杂环境下定位更精准。

麒麟950的发布时间节点选的非常好，正好处于高通骁龙810因发热问题导致口碑崩塌，距离高通下代旗舰骁龙820的发布还有一个季度之久，一度成为这个时间段内综合性能与体验最好的旗舰级芯片。

从麒麟950开始，海思随后的产品迭代时间都选在了秋天，也就是高通和三星新旧平台青黄不接之时，并成就了Mate 8和P9（搭载麒麟955，首次与徕卡合作）等年度爆款旗舰，真正在高端市场站稳了脚跟。

麒麟650：四世同堂

2016年5月，海思推出了麒麟620的升级版——麒麟650，它采用16nm制程工艺以及双丛集的Cortex-A53八核架构，集成Mali-T830MP2 GPU，并逐渐衍生出了麒麟655、麒麟658和麒麟659，其中麒麟659的最高主频达到了2.36GHz。该系列芯片上市初期的竞争力还是蛮不错的，号称同期市售唯一的千元级16nm制程移动处理器，但随着高通祭出骁龙660这颗“神U”之后，其竞争力便逐渐走向了下坡路。

麒麟960：强化3D

2016年10月，随着Mate 9系列的发布，海思麒麟960正式降临，它是业内首款同时商用Cortex-A73 CPU、Mali-G71 GPU以及UFS2.1闪存的移动处理器。

和前辈相比，麒麟960终于摘下了“万年MP4”（最多为GPU配备4个计算单元，如Mali-T880MP4）的帽子，8个计算核心的Mali-G71MP8让其拥有了更出色的3D性能，至此“游戏手机”再也不是高通骁龙8系的专利，让华为/荣耀高端手机进入了游戏爱好者的备选名单。

麒麟970：引领时代

诞生于2017年9月随Mate 10系列首发的麒麟970有着重要的历史地位，因为它开创了手机人工智能计算的先河，首次在SoC内集成了独立的采用HiAI移动计算架构的AI硬件处理单元NPU（神经元网络，来自寒武纪），在相机APP中引入了“AI场景识别”的概念，可以根据当前的场景及物体自动设置最佳拍摄参数，让小白轻松变身摄影大师，为华为/荣耀手机今后常年制霸DxOMark榜单奠定了坚实的基础。

此外，麒麟970继续强化3D性能，它不仅集成了更强大的Mali-G72MP12 GPU，还引入了“吓人的技术”GPU Turbo，游戏帧数的稳定性甚至超过了骁龙835。

麒麟710：勉力迎战

2018年7月，海思麒麟710随华为nova 3i手机的发布正式走向前台，它采用了12nm制程工艺，并改用了与麒麟960/970相同大小核架构设计，集成的Mali-G51 GPU也与Mali-G71同宗同源，而且同样主打GPU Turbo技术。可惜，麒麟710的性能至多与骁龙660和Helio P60同级，在它之上还有虎视眈眈的骁龙670和骁龙710，守成有余但进攻性不够。

麒麟710随后还衍生出了麒麟710F和麒麟710A，其中前者采用了倒装型芯片封装工艺，而后者则改由中芯国际的14nm工艺代工，并被用于荣耀Play4T等新款手机上。

麒麟980：六项第一

麒麟970通过独立NPU惊艳了世界，而2018年9月随华为Mate 20系列首发的麒麟980，通过“6个世界第一”进一步巩固了其作为旗舰级SoC的身份：世界第一个7nm工艺SoC、世界第一个ARM A76架构CPU、世界第一个Mali-G76 GPU、世界第一个双NPU（依旧来自寒武纪）、世界第一个1.4Gbps Cat.21基带、世界第一个支持LPDDR4X-2133内存。此外，麒麟980还能外挂巴龙5000基带，赋予手机5G联网的能力。

从麒麟980开始，海思点了一个新的“技能点”，那就是拥有了类似高通骁龙“魔改”ARM公版架构的能力，你会发现官方在宣传资料的Cortex-A后面都会加上“Based”的后缀。

麒麟810：神U诞生

提到Android手机领域的“神U”，很多人都会联想起骁龙660、骁龙710或骁龙730。没错，这三颗芯片都是同期竞争力最强的存在，但在2019年6月海思发布麒麟810之后，神U的宝座便宣告易主。

麒麟810的厉害之处是采用了最先进的7nm工艺，Based版的Cortex-A76+A55架构、Mali-G52MP6 GPU以及华为自研的达芬奇架构的NPU单元，其性能全面领先定位相似的骁龙730G和联发科Helio G90T，从而大幅提升了华为/荣耀中端手机的市场竞争力。

麒麟990：融合5G

2019年10月，Mate 30系列带来了海思真正意义上的5G SoC——麒麟990 5G，这颗芯片是世界上第一颗晶体管数量超过100亿的移动终端芯片，采用业内最先进的7nm+EUV工艺，直接集成巴龙5000基带，同时支持SA/NSA两种5G组网模式。

需要注意的是，与其一起发布的还有麒麟990 4G标准版，差异是后者的工艺改为普通的7nm，主频有所降低，集成的NPU规模有所缩水，想支持5G需外挂巴龙5000芯片。

麒麟820：保持领先

发布于2020年3月的麒麟820是海思旗下的第二颗5G SoC，它继承了很多源于麒麟990系列的优质基因。比如，Based版的三丛集架构、达芬奇NPU、Kirin ISP 5.0以及巴龙5000基带模块。

就性能而言，麒麟820可全面领先骁龙765G、天玑800和三星Exyno 980等竞品，在中端5G SoC领域唯有联发科与小米定制的天玑820能与其一分高下，没有辜负前辈麒麟810的“神U”称谓。

麒麟985：小众之选

随麒麟820一同问世的还有麒麟985，我们可以将其视为麒麟990 5G的缩水版，它降低了主频、改用Mali-G77MC8 GPU、NPU规模变小。这颗芯片的性能与天玑1000L相似，仅比麒麟820和天玑820强点有限，竞争力一般。因此，麒麟985仅被荣耀30和华为nova 7 5G等少数手机列装，很多消费者更青睐价位相似但却武装麒麟990系列的同门兄弟。

麒麟9000：一代打三代

2020年10月22日，海思麒麟9000系列正式降临，得益于当时世界最先进的5nm制程工艺，使其成为了世界上第一颗晶体管数量超过150亿大关的移动终端芯片。由于麒麟9000集成了巴龙5000基带，所以也是全球第一颗、也是当年唯一一颗5nm工艺制造的5G SoC（苹果A14外挂基带，所以不满足5G SoC的定义）。

麒麟9000被细分为麒麟9000和麒麟9000E两款型号，它们的主要差异在于GPU和NPU单元的核心数量，在CPU和其他功能模块上的规格完全一致。虽然麒麟9000没能用上ARM最新的Cortex-X1和Cortex-A78架构，但突破3.0GHz频率大关的Cortex-A77依旧不容小觑，结合“满血”的Mali-G78MC24 GPU，和当前Android领域最强的骁龙865+相比CPU、NPU（AI）和GPU能效分别提升了25%、150%和50%！

总的来说，麒麟9000的规格非常抢眼，它利用5nm工艺的优势，将Cortex-A77 CPU的频率拉倒爆，将Mali-G78 GPU的计算单元加到爆，绝对是2020年度最强的Android芯脏，哪怕是面对2021年才姗姗来迟的骁龙888、天玑2000和Exynos 2100，以及2022年度的全新旗舰也有一战之力。

除了麒麟9000，海思还曾带来了麒麟990E 5G，我们可以将其视为麒麟990 5G的缩水版，少了2个GPU计算单元和1个NPU大核，本文就不再赘述了。

小结

从2004年华为海思成立，再到2014年Mate 7手机的热卖，麒麟芯片花费了整整10年时间才在移动处理器领域闯出名堂，一句“十年磨一剑”根本道不尽海思在芯片研发道路上的辛酸。从麒麟970到麒麟9000，每一代海思芯片都能成为智能手机领域的“芯标杆”，堪称是国产芯片所能取得的最高成就。

作为麒麟处理器发展见证者的华为Mate系列手机

由于海思麒麟的暂时退出，让出的市场份额让联发科吃了个盆满钵溢。根据知名统计机构CINNO Research公布的2021年中国智能手机市场SoC销量榜来看，联发科2021年以1.1亿颗的芯片，同比增长了42.5%，超过高通，成为了2021年中国手机芯片市场的大赢家。华为海思下滑了68.6%，相当于同比跌了三分之二，从2020年的9620万颗，变成了2021年的3030万颗，断崖式的下降令人唏嘘。随着麒麟芯片库存的告罄，未来海思的占有率......

在2020年，IDC公布的第二季度中国智能手机市场跟踪报告显示，华为海思芯片曾一度占据54.8%的市场份额。如果没有制裁，麒麟在今天的成绩简直无法想象，苹果iPhone也不会是万元级别顶级手机的唯一之选。

期待海思麒麟的涅槃重生！