华为麒麟芯片的自主程度有多高？

　　文/小伊评科技
　　我们直接来作一番对比吧：
　　①苹果：指令集架构来自ARM公版指令集，真自主CPU核心，自主GPU核心，自主NPU核心，自主ISP芯片，自主DSP芯片，采购别家基带芯片（未来有望完成自设，因为苹果已经收购英特尔基带业务），采购别家射频芯片，采用代加工模式（代工厂主要为台积电和三星）
　　②高通：指令集架构来自ARM公版指令集，CPU核心曾经是自研Kryo微核心，不过目前已经回归ARM公办架构的怀抱，GPU自研发（收购自AMD原移动GPU事业部也就是大名鼎鼎的Andreno系列GPU核心），NPU暂无（目前高通处理器的NPU模块依旧是通过CPU和GPU模拟运算，并没有配备专门的NPU芯片），自主DSP芯片，自主基带芯片，自主射频芯片，采用代加工模式（代工厂主要为三星和台积电，三星占大多数）
　　③华为海思麒麟：指令集架构来自ARM公版指令集，CPU核心一直都是ARM Corter A系列核心，GPU一直都是ARM的Mail G系列架构，NPU最早采购自寒武纪不顾哦从麒麟990开始NPU完全自研，并且是手机历史上最早配备NPU芯片的手机芯片设计商，自主DSP芯片，自主基带芯片，自主射频芯片，采用代加工模式（代工厂主要是台积电少部分中芯国际）。
　　④联发科：指令集架构来自ARM公版指令集，CPU核心一直都是ARM Corter A系列核心，GPU一直都是ARM的Mail G系列架构，自主基带芯片（曾经是买的目前已经完全自研），自主GPU芯片（NeuroPilot AI平台），自主DSP芯片，采用代加工模式（代工厂主要为台积电）
　　⑤三星：指令集架构来自ARM公版指令集，CPU核心曾经是自家的猫鼬，目前已经放弃转投ARM Corter A系列的怀抱，GPU一直都是ARM的Mail G系列架构，自主基带芯片，不过性能一直是硬伤，自主GPU芯片（NeuroPilot AI平台），自主DSP芯片，自主设计自主生产。
　　从以上这些信息上不知道大家有没有发现一些有意思的情况，这几家IC设计公司其实都有自己的不足依旧优势。
　　其中苹果是目前唯一一个采用真·自研CPU核心架构的企业，而且其自主核心的能效比也是最高的，但是苹果芯片的最大命门是基带，这个东西一时半会真追不上，尤其是在5G时代。
　　三星是这几个芯片IC设计公司当中唯一一个具备生产能力的企业，但是三星的芯片设计水平一直都非常堪忧，功耗大，五秒真男人以及基带性能不给力等等都是三星芯片的短板。
　　至于高通则显得相对更加水桶一些，自研的GPU核心是目前唯一一个能够媲美苹果的存在，不过其CPU目前已经全面回归ARM架构了。
　　而华为和联发科则比较相似，CPU和GPU都采用ARM公版架构，但是在基带以及处理器设计和优化层面上来说，华为海思麒麟系处理器明显优于联发科家族的处理器，这也是共识了。
　　综上所述如果单纯就自研度方面来说，世界这几大移动IC生产企业的排名如下：
　　1.苹果A系列处理器
　　2.高通骁龙系列处理器
　　3.三星Exynos系列处理器
　　4.华为海思系列处理器
　　5.联发科系列处理器。
　　不过大家也要注意一点，华为海思手机芯片的自主率虽然不是很高，但是华为手机上的一些核心功能芯片的自主率却非常非常高，如下图所示，从主板芯片的排布大家可以发现，有很多核心的芯片全部都来自于华为海思，譬如音频管理芯片，电源管理芯片，RF芯片，Wi-Fi / BT / GNSS无线组合IC芯片，功率放大器等等。
　　而且不光如此，在华为Mate40系列上，华为还将闪存芯片更换为了国内长江存储颗粒，并且还用上了自家的储存管理系统，所以通过拆机大家可以看到，华为的闪存芯片上面标注的是HIS（海思的LOGO），进一步提高了整机的国产化率。
　　总结来说，单纯就手机芯片的自研率来看，华为海思确实不算很高，但是不可否认的是，起步最慢的华为海思近些年的发展已经完全可以和顶级的IC设计芯片厂商相提并论，这份成绩也是得来不易，而华为海思也是我们国内唯一的一家拥有设计顶级芯片能力和经验的半导体IC设计公司，如果华为海思就这样被打压，对于我们国内的半导体企业将会是一个沉重的打击。
　　end 希望可以帮到你
　　现在对芯片自主研发有一种误解，认为从头到尾全部自己搞，才算自主研发。按这种看法，麒麟芯片算不上自主研发。但是我们要知道，自从1958年德州仪器的杰克.基尔比发明集成电路（芯片的正式名称）以来，经过62年的发展，芯片的设计已经发生了翻天覆地的变化，大致经历了三代：
　　第一代，上世纪50年代，将晶体三极管、电容、电阻等分立元器件集成到一片硅片上，代表公司德州仪器、仙童公司；
　　第二代，上世纪70年代，将分立的部件（包括控制器、内存、逻辑运算器等）集成到一片硅片上，代表产品有4004CPU，代表公司英特尔、AMD；
　　第三代，2010年代前后，将CPU、GPU、通信基带、ISP等内核集成到一片硅片上，代表产品为手机SoC芯片，代表公司有高通、华为、三星、联发科等；
　　可以看出，华为麒麟芯片属于SoC芯片，按代际划分是第三代芯片。SoC芯片设计的显著特点是，设计商主要是搞集成设计，大白话说就是到IP核市场买各种IP核，集成到一片芯片上，相当于买乐高积木，搭出自己想要的各种模型玩具。
　　现在可以回答题主问题了：
　　仅从SoC芯片集成设计本身来说，麒麟芯片是华为100%自主研发设计的；
　　如果从IP内核说，麒麟芯片中CPU、GPU内核是购买自ARM的IP，其它包括基带、NPU、ISP等内核属于华为自主设计；
　　看到这里，有人会说，哇哦，看起来麒麟芯片技术含量不高嘛。
　　其实，SoC芯片设计难度一点不低，尽管ARM卖了IP核给你，但人家没告诉你怎样把这些IP核与基带、ISP放到一块芯片上，完整地连接起来，让它们协调工作而不会产生信号干扰、散热问题。
　　实际上，IP核设计基本属于传统的硬件设计范畴，涉及到少数的软件（微码），SoC芯片设计则算是软硬件协同设计技术，不仅要考虑复杂的硬件逻辑电路，还要考虑软件。为避免篇幅过长，SoC芯片设计的复杂程度参见下图：
　　SoC芯片设计的难度如何，看苹果、三星、华为、联发科和高通的芯片在市场的占有率就会明白，现在手机SoC芯片市场主要被苹果、华为和高通主导，如果SoC芯片设计难度低，三星和联发科何至于落后那么多？
　　华为麒麟芯片单从设计能力的自主程度是比肩甚至超越苹果，高通的，缺点是芯片代工量产的自主技术低，但是这要求太高，苹果，高通也做不到。
　　我们接下来来一项项对比，你就知道麒麟芯片都自主程度了，惊掉你的下巴，详细对比如下:
　　手机处理器基带自研能力
　　手机基带自研能力，是衡量一个手机公司能不能研发手机处理器的上限。要知道当初英伟达，德州仪器，英特尔，AMD等都是因为基带研发和专利技术卡住了，从而放弃了移动端芯片的业务。而作为世界通讯第一的华为，基带技术一直领先高通，基本都能领先一代发布。
　　而苹果手机的基带都是财大气粗购买高通和英特尔，也只有财大气粗的苹果能用钱解决基带问题，曾经苹果和高通打官司闹得很凶，就是因为基带收费问题，高通要收整个手机的5%，吃定了苹果没有基带技术的亏，而苹果死扛不认输，最终那一年选择了被人喷的英特尔基带，但是在5G时代，又无奈用回了高通基带。
　　所以基带技术这一项我来打个分：满分10分，华为10分，高通8分，苹果3分（主要有钱购买，不然零分）。
　　CPU，GPU自研能力。
　　华为，苹果，高通，三者都是购买ARM的指令集等授权。这其中苹果的CPU都是自研架构，单核性能突出，功耗优秀。而华为和高通基本都是用的ARM的公版架构。
　　其中华为从麒麟980时代就对CPU架构进行了魔改，同频率下，对比高通的魔改性能更强，功耗更低，只是华为麒麟没有给魔改的CPU架构取名摆了，而高通取名为Kryo系列。
　　在CPU自研能力上，华为还是领先高通一点的，不然华为怎么实现麒麟9000CPU旧架构和高通888新架构CPU性能打平，功耗领先的。
　　再说说GPU，苹果和高通的GPU部门都是用钱收购的。其中高通是收购AMD以前的移动GPU部门。但是华为麒麟就比较苦逼了，中国企业是无法收购国外一些科技公司的，大家懂的，有政治限制，最终华为麒麟用的公版ARM的玛丽系列GPU，不过听说华为已经有自研的GPU上市了。
　　因此，CPU，GPU打分排名如下：苹果10，高通7分，华为7分。（这两个半斤八两）
　　处理器AI.ISP.Wifi等外围自研能力。
　　在手机AI芯片领域，华为麒麟是全球最先推出的，在麒麟970处理器上推出，是硬件级NPU，过了一两年，苹果才跟进，当然苹果是硬件级。而高通就一直没有上硬件级NPU，靠CPU，GPU和DSP运算AI。
　　其实AI芯片的作用还是很大，比如，拍照，图片浏览，后台处理等，都能减轻CPU，GPU的压力，从而达到更省电的目的。华为麒麟在这方面是最强的，目前国外AI芯片跑分排名第一，并且拉开第二名很大距离。
　　华为麒麟的WIFI和ISP都是自主研发的，其中WIFI很多技术核心专利，华贡献是最大的，华为WIFI5的能力比友商WIFI6还强，自研的双ISP，处理图像，和导航都非常强悍，而高通苹果的WIFI和ISP基本都取之于供应商，性能一般般。
　　综上：手机处理器外围自研能力打分是：华为10分，苹果8分，高通6分。 手机处理器的代工量产研发能力。
　　华为，高通，苹果的芯片都是台积电或者三星代工的，所以都没有代工能力，但是考虑到，政治能力，苹果可以得3分，高通2分，华为1分。
　　最后总结：每家公司的处理器都有自己的优缺点，应该理性看待，无疑，华为麒麟芯片的自主程度抛开政治来说，已经达到世界级先进水平了，我们不能要求华为太高，做到这样已经很不容易了。
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　　目前来看的话，其实华为在这方面做的还是不错的，首先我们就是要来看一个标准，那就是满足什么样的条件才叫所谓的自主化程度。
　　首先从华为麒麟处理器的发展来看的话，华为确实是一直依靠自己的实力来去设计和修改。与此同时，在架构方面还是逃不脱ARM的公版架构，不过无论是苹果，还是三星包括高通，目前也都是采用arm的架构。
　　除此之外，现代的soc也就是核心处理器，不单单是一款处理器，它里面还集成了包括GPU基带，isp，WiFi蓝牙等等一系列的元器件。也就是说在CPU部分，大家都是采用arm的公版架构设计，而在GPU部分目前华为和三星主要依靠的还是arm的公版架构，也就是MaliGPU，高通有自己的GPU, 而苹果也投资了专业的层面！
　　从这一层级上很多人觉得可能华为的麒麟处理器自主程度并不高，也就是说一切还都在arm的掌握之中，有一天如果arm不给华为授权的，那么华为的处理器不就歇菜了。
　　但这个问题其实已经解决了，要知道华为早在前两年就已经获得了arm的永久性授权，也就是说不管arm以后怎样发展华为都可以按照ARM现有的一些架构来去设计芯片，不会再受到牵制。
　　其次再从另一个层面我们来分析芯片的自主程度，首先CPU是否具有绝对的安全保密要求，其次则是指令系统是否可以按照自己的标准或者战略来去发展，最后一个则是CPU在核心层面的源代码是否可以自己独立的编写。
　　而在安全层面，麒麟处理器在华为内部的地位是非常高的，而且是属于即便花钱也不能动摇的战略性产品，而第2个则是是否能够按照自己的标准来持续发展，这一点，华为做的也是不错的，虽然说arm的公版架构给华为很多帮助，但这里面还是有华为自己设计的部分。
　　从第3点上来说，其实华为也是满足这个条件的，毕竟已经获得了ARM的公版架构和永久授权，也就是说可以在这个基础上持续做自己的设计，以后不管ARM公司发展成什么像与华为的影响并不是特别大。
　　更何况在其他层面，比如说通信方面的基带等等技术，华为表现还是非常强势的，综合来看的话自主化程度还是比较高的，当然有些元器件还是要从美国进口，这也是一个不小的难题，已经满足了绝大部分的核心层面要求，这也是华为目前有底气敢于对敌对势力说不的原因！
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　　确实在ARM和华为合作切断之后，华为麒麟990处理器，并没有使用A77的大核心，让我们很担忧。是不是，华为没有能力在芯片中有所作为，只是使用ARM这些公司的产品呢？
　　我们在去年应该看到过一封信，海思总裁的一封＂备胎转正＂的信。是不是说，海思总裁的信让我们知道了华为其实一直在努力！那么，华为的麒麟处理器自主程度如何呢？
　　忽略的现实——即使苹果或者是高通，它们的处理器都是以ARM架构为主，对于目前的处理器，特别是手机处理器来说，ARM目前是绕不过去的一道坎。
　　但是，华为目前已经在不断的去研发自己的架构，我们猜测在未来的某个阶段，全新的有别于ARM的架构会出现。
　　其实在麒麟处理器中，通信基带是华为自研的；而我们知道的达芬奇NPU，也让我们认识到了华为在AI方面的优势。
　　芯片在设计过程中，它必须要综合全世界所有的技术，才能够不断的融化成自己的。对于华为来说，虽然目前在麒麟处理器上，有些内容并非是自主研发，但是已经慢慢趋向于自主。所以，我们可以确保的是，未来的华为处理器一定可以完全自主。
　　芯片，是全球半导体技术的集大成者，它的设计与制造要求很高的技术水平，代表了一个公司甚至是一个国家的半导体工业水平。华为海思的麒麟芯片就代表了我国手机芯片芯片领域的最高水平。
　　众所周知，世界上几乎所有的智能手机芯片采用地都是ARM架构而且是让别人代加工的。那就有人问了，华为的麒麟系列芯片就算不上是自主研发的芯片了呢？答案当然是否定的。其中缘由，需要了解以下背景信息：什么是芯片的架构
　　芯片架构是指对芯片对象类别和属性的描述，对于每一个对象类别来说，该架构定义了对象类必须具有的属性，它也可以有附加的属性，并且该对象可以是它的父对象。
　　简单来说，ARM的架构相当于盖房子的框架，至于门窗的位置和形状、内部的装修及布局这些细节性的问题都是靠各个芯片设计厂商了完成的。
　　手机芯片是一个在拇指大小的面积内，集成了几十亿甚至上百亿个晶体管的超大规模集成电路。芯片设计厂商的工作就是为这上百亿的晶体管确定合适的排布位置，并用最优电路连接方法将晶体管连接起来组成完整电路，为的就是让芯片能够具备更好的数据处理性能。
　　所以说芯片设计也是一种技术含量极高的工作，否则世界上不可能只有5家公司能够提供完整的5G芯片解决方案。华为芯片的结构
　　我们以麒麟990 5G版芯片中几个核心电路单元为例说明：
　　CPU(中央处理器)：采用的是ARM架构，但内部电路的设计由华为完成
　　NPU(嵌入式神经网络处理器)：由华为自研架构，能效佳、精度高
　　GPU(图形处理器)：采用ARM技术，华为自研GPU已经在进行当中
　　Balong Modem(巴龙基带处理器)：华为自研，代表了全球5G基带芯片的最高水平；同时支持5G SA/NSA两种网络架构，单芯片实现对2G/3G/4G/5G的完美支持
　　华为麒麟990 5G版芯片的总体性能在全球处于领先水平是业界的共识。由以上内容可以看出，该芯片取得这样的成绩都是基于华为自己开发出的先进技术，有着很高的自主程度。由于众所周知的原因，华为将无法继续获得ARM的最新授权。为了发展，华为极有可能会发展出自主芯片架构，加上自主化的GPU，华为麒麟芯片的自主度会进一步提高！
　　华为的麒麟芯片属于第三代SoC芯片，也是现在及未来工业界主要采用的一种集成电路芯片。
　　所谓SoC（System-on-a-Chip）芯片，并不是一个最小分割单元，它是采用一种IP的集成设计技术制成的芯片。如果说CPU是大脑的话，那SoC芯片就是心脏+大脑+眼镜+手了。
　　也就是说一个SoC芯片是由很多元件组成的，下面我们直接来看看华为的麒麟9000芯片：
　　1、CPU（中央处理器）：1个Cortex-A77@3.13GHz+3个Cortex-A77@2.54GHz+4个Cortex-A55@2.04GHz。这个Cortex-A77、A55就是英国ARM公司开发的Cortex系列处理器。CPU是整个手机的控制中枢，也是逻辑部分的控制中心。
　　可见，麒麟9000芯片CPU部分并不是自主研发的。
　　2、GPU（图形处理器）：Mali-G78，同样是ARM公司的旗舰级GPU。GPU在手机中决定着显卡的优劣和其他大部分性能。
　　可见，麒麟9000的GPU也不是自主研发。
　　3、制程工艺：台积电的5nm制程工艺。制程工艺，简单地说就是同样大小的一块地，元件体积越小，放置的数量就越多，相应的性能、速度也就越快。
　　所以，制程工艺并不是华为自主研发的。
　　3、NPU（嵌入式神经网络处理器）：达芬奇架构2.0，达芬奇架构NPU是华为自主研发的NPU，麒麟9000采用的达芬奇架构2.0，为2个大核+1个微核，这也是麒麟9000的重要武器。 NPU主要任务是处理视频、图像类的海量多媒体数据。华为还将自研的ISP（图像信号处理器）与NPU融合到了一起，这也是为什么华为手机影像处理性能强大的原因。
　　可见，NPU+ISP部分华为是自主研发的。
　　4、Modem芯片（Baseband基带处理器）：华为自研的巴龙5000 SA/SA双模5G 基带（目前手机行业把Modem调制解调器芯片俗称为基带），这是华为的另一大秘密武器。世界上仅有高通、三星和华为具有可商用的5G技术，苹果的A14芯片都没有集成5G基带。
　　所以在5G基带领域，华为称自主研发当之无愧。
　　5、集成：虽然CPU、GPU等重要元件是买来的，但怎么把他们集成到一个芯片上，这也是相当有难度的，华为的集成技术是自主研发的，不仅实现了A77CPU的5nm集成，还成功的集成了LPDDR5以及5G基带等。
　　综上所述，虽然麒麟芯片算不上纯粹的自主研发，一些关键的元件和工艺还是要靠别的公司，所以美国的制裁对于麒麟芯片的影响如此巨大。
　　不过，一些自主研发的部分在世界范围内可以算得上是佼佼者。
　　如今苹果A13，骁龙865和华为的麒麟990可谓是手机上的三大高端芯片，许多国人也为华为能研发出麒麟芯片而自豪，不过这么复杂的麒麟990芯片，也并非靠华为一己之力就能造出来。比如麒麟990的架构是使用的ARM架构，而制造方面则是靠台积电的先进晶圆技术，可以说是集合了全球最先进的科技。因此，有网友提出了疑问：架构用ARM，制造靠台积电，那么华为自研了麒麟芯片什么东西呢？
　　首先要说明的是，虽然麒麟990芯片使用的是ARM的基础架构，也买了ARM的授权，包括使用台积电的生产工艺，但芯片的整体设计依然是由华为独立完成。事实上，无论是苹果还是高通也都采用了ARM架构，然后靠自身实力对架构进行优化，并完成芯片的综合设计，这也是最考验设计实力的地方。华为对麒麟芯片的综合设计经验，已经有数十年之久，因此全新的麒麟芯片在游戏拍照方面的用户体验都相当不错。
　　无论芯片本身的性能如何强大，最关键的还是要和系统和软件适配起来，而华为有了麒麟芯片后，可以使之更好的匹配自研EMUI系统。不少用户发现，麒麟芯片虽说纯性能表现不如苹果和高通骁龙，但是华为手机不仅运行速度快，而且能保持长久的流畅度，原因就在于华为对麒麟做了大量的底层优化工作，这是一项技术含量极高的工作，同样需要华为来完成。
　　这几年的麒麟芯片，一大创举就是引入了AI芯片，大大提升了芯片的AI性能，并引领了时代的潮流。有测试数据发现，华为麒麟芯片的AI人工智能远超苹果三星同类产品，它不仅拥有更强的专项性能表现，而且学习能力很强，越用越流畅。华为把AI人工智能带入了麒麟芯片，确实是一项惊人的创举。
　　最后，华为靠做信息网络技术起家，所以拥有许多公司无可比拟的基带技术优势，这一点也是高通的垄断项目，连苹果都没有自研的基带芯片，而华为就可以把自家的基带整合到麒麟芯片当中，这也是手机芯片行业不可多得的巨大优势，因为过去有太多手机芯片公司败在了基带技术上。
　　可见，手机芯片行业就是如此，芯片厂商采用成熟的架构和解决方案，然后再结合自己的要求，把各个细节都设计得更合理，让每个元器件都能充分发挥其作用，控制好芯片的发热、性能等各个方面，再深度定制成自己的芯片，这中间就需要超高的技术水平，绝对不是买来别人的东西，然后组装起来这么简单。
　　系统是谷歌的，芯片是arm授权的。自主的路还很崎岖漫长，加油！
　　每当看到有关华为的问答，我一定去捧捧场子！
　　首先，就处理器＂华为海思麒麟＂的发展而言，中国一直依靠自己的力量进行设计和修改。同时，就结构和避免ARM版本中的错误而言，目前在Apple和Samsung中都使用了arm系统。
　　此外，现代soc是中央处理器，而不仅仅是集成了许多元素的处理器，包括GPU，isp，WiFi蓝牙等。也就是说，在处理器部分，每个人都使用通用版本的arm，而中国目前正在使用部分GPU，而三星则主要依靠通用版本的arm，即马里GPU拥有自己的GPU，苹果在专业水平上进行投资！
　　从这个角度来看，许多人认为华为海思麒麟处理器的自主权不是很高，也就是说，它仍然掌握在手中。一次，如果手臂不准许中国，华山处理器将无法休息。
　　在此上，将瓷器用作屏幕。小编辑强行对Kappa表示，所有三个星星苹果都是手臂架构，这仍然是相同的脖子图，没人笑。
　　这是意识的节奏。带手臂的Apple Samsung本身已进行了修改，位于自己的指令集中，并且最适合自己的芯片，很明显，没有任何改进的方法。只是苦涩地继续-哈哈，从公开版本开始，就其适合您自己的灵魂，这是显而易见的。
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