华为麒麟950爆发背后：无自主架构难当大任

日前，业内期待的中国华为海思麒麟950手机芯片终于发布，由于具备多项所谓自主创新技术而在业内受到了广泛好评，甚至有媒体用“逆天”二字作为文章的标题来形容麒麟950的性能已经超越当下，甚至是未来主流移动芯片厂商相应的产品，例如三星Exynos7420、高通骁龙810（有的称超越了最新的820），事实真的如表面看起来这般简单吗？

众所周知，芯片（包括移动芯片）产业，尽管影响其效能的因素很多，但简单来说起决定作用的就是架构和制程的创新。这点已经在传统PC芯片产业的竞争中得到了证明，最典型的表现就是此产业中英特尔与AMD的博弈。同样是基于x86架构，由于英特尔在架构上的创新要远超AMD，并辅以制程的领先（业内知名的Tick-Tock模式），最终让AMD在PC芯片的竞争中败下阵来，只能以所谓的性价比作为PC芯片产业中的一种象征性的存在。如今这种竞争模式正在移动芯片产业中呈现重演之势。

与PC芯片产业中英特尔和AMD类似，在移动芯片产业中，几乎所有主流芯片厂商都是基于ARM架构，即无论是MTK、三星、华为，还是高通，都采用了ARM官方的标准微架构“Cortex-A”，也就是所谓ARM的公版设计。尽管ARM的公版设计经过了ARM相关的测试，对于移动终端（例如智能手机）厂商可以做到时间与成本的节约，加速产品的上市时间，但其带来的负面影响也显而易见，就是芯片的同质化，并最终反映到智能手机的体验上。

值得一提的是，随着市场、用户和应用对于智能手机性能和体验要求的不断提升，ARM架构也面临着性能与功耗的平衡，这也是为何在进入64位移动芯片时代，ARM在公版设计中引入“big.little”架构的原因。以目前流行的ARM Cortex-A53和Cortex-A57为例，使用同样的20nm半导体工艺打造，都运行在1.5GHz，单个A53核心TDP（设计热功耗）约300mW左右，而工作单个A57核心TDP高达3W，两者之间功耗相差近10倍。从实用角度而言，功耗如此之大的Cortex-A57其实并不适合搭载在手机上，但Cortex-A53对于高端手机而言性能又不足。ARM给出的解决手段是A53和A57混着用，组成所谓的“big.little”大小核结构，简单任务时A57核心休眠只启用A53核心，复杂任务时A53、A57一起上，不幸的是，A53和A57的指令吞吐和缓存是互相独立的，如果某个应用需要在A53和A57之间切换运行， A53和A57核心之间切换延迟最多可达毫秒级，别看是毫秒级，反映智能手机上最直接的体现要么就是应用的卡顿，要么就是功耗过高，惟一折中的方法就是利用制程来缓解。这也是为何同是使用ARM公版设计，采用14纳米FinFET 制程的三星Exynos7420整体表现（能耗比）优于同样使用ARM公版设计，但采用20纳米制程高通810的主要原因，而高通810备受诟病的所谓“发热”背后则是ARM公版设计和制程落后两方面因素叠加的结果，反映到市场竞争中，则是高通痛失三星Galaxy S6旗舰机芯片订单。