華為麒麟晶片簡史

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華為於廣州發布Mate XT 2三折疊手機,搭載最新麒麟9050 Pro晶片。該晶片透過創新「韜定律」的邏輯折疊技術,在相同製程下將電晶體密度提升55%,並顯著降低NPU與GPU功耗。本文透過回溯麒麟晶片十餘年的研發史,揭示華為在面臨美國制裁、失去EUV供應鏈的絕境下,如何透過自研架構與國產工藝實現「涅槃重生」。作者認為,麒麟晶片的突破不僅是企業的勝利,更是中國半導體產業走向自立自強的關鍵訊號。

昨天,華為在廣州舉行了秋季全場景新品發佈會,推出Mate XT 2非凡大師三折疊手機等系列新品。

其實,整場發佈會中最引人注目的,是Mate XT 2搭載的那款新一代旗艦晶片。沒錯,就是——麒麟9050 Pro。

時隔六年,華為再次在旗艦手機發佈會上重磅推出旗艦晶片,引起了全網廣泛關注。

大家都知道,手機晶片是智慧型手機的核心,其性能強弱直接決定了整機的運行速度、影像能力以及功耗表現。行業裡手機廠商這麼多,但真正具備SoC晶片自研能力的,屈指可數。這個市場,長期由幾家國際巨頭壟斷。

華為的麒麟晶片,是國產手機SoC晶片的重要代表。從2009年起步至今,麒麟晶片走過了十餘年的風雨歷程,經歷了不少坎坷挫折。這不僅是一家企業的技術演進史,更是整個產業探索前行的縮影。

接下來,我們不妨花一點時間,回顧一下麒麟晶片的完整發展史。

█ 萌芽初探(2009-2013):自研起步,蓄力破局

華為造芯,早在上世紀90年代就已經開始。

1991年,華為成立了自己的ASIC設計中心,專門負責設計晶片。當時,華為還只是一個創業僅四年,員工不足百人的小公司,資金極度緊張,一度瀕臨倒閉。

2004年10月,華為經過不斷發展,銷售額達到462億,員工人數也達到數萬人。有了一定底氣的華為,在ASIC設計中心的基礎上,成立了深圳市海思半導體有限公司,也就是我們現在經常說的——華為海思。

早期的華為晶片,主要應用於通訊基站、交換機等網路裝置領域,並不涉及手機晶片。

華為那時候的主要精力還是放在通訊裝置上,手機業務只是一個邊緣分支。任正非曾經還一度打算賣掉手機業務,以聚焦核心的通訊主業。

海思半導體成立後,華為開始佈局消費電子晶片。

2008年,智慧型手機浪潮全面爆發,華為意識到手機終端將成為未來重要的流量入口和生態基石。於是,他們決定將手機業務提升為戰略重點,並全面推進手機SoC晶片的自主研發。

● K3V1/K3V2

2009年,華為推出首款手機應用處理器K3V1(型號Hi3611),正式踏入移動終端晶片研發領域。

K3V1晶片

K3V1採用110nm工藝製造,基於ARM架構,主頻約為460-600MHz,支援GSM/EDGE網路及部分3G功能,相比當時主流晶片工藝較為落後。

當時,這款晶片並沒有在華為自有品牌手機中應用,而是主要面向中低端市場,被多家山寨手機廠商採用,用於生產低端Windows Mobile 智慧型手機。

K3V1雖整體性能落後、市場表現平平,卻為華為積累了晶片架構設計、功耗調控、終端適配的核心經驗,奠定了自研晶片的技術根基。這款晶片,成為麒麟晶片漫長征程的起點。

2012年,K3V1的迭代產品K3V2(型號Hi3620)問世。

這個晶片使用台積電40奈米製程,採用ARM Cortex-A9四核架構,是當時繼輝達Tegra 3之後第二款四核A9處理器,主頻有1.2GHz、1.4GHz等版本。後來,華為還推出了改進版K3V2+(或稱 K3V2E),將主頻提升至1.5GHz。

K3V2晶片‌‌

K3V2搭載於華為Ascend D1、D2等機型,是華為首款規模化商用的自研手機晶片。2013年發佈的華為Mate第一代,也搭載了1.5GHz版本的K3V2。

實話實說,K3V2仍然是一款“落後”的晶片。受限於當時的技術水平和經驗,K3V2存在發熱控制不佳、GPU相容性差、性能偏弱等諸多短板,與同期國際主流晶片差距明顯。

● 麒麟910

2011年,經任正非欽點,余承東從無線業務部門調崗,籌備接管消費者BG。2012年初,余承東正式出任華為消費者業務CEO,全面負責華為手機、終端產品業務。

余承東上任後,做了很多重要決定,比如砍掉OEM機型,只做自有品牌手機,轉向高端機市場等。余承東還決定,在華為手機中堅持採用自研的晶片。這對於華為手機晶片的發展至關重要。

2013年,華為完成關鍵品牌升級,正式啟用麒麟(Kirin)晶片品牌,推出首款正統麒麟晶片——麒麟910。

該晶片採用台積電28nm工藝製程,CPU採用4核Cortex-A9架構,主頻1.6GHz。

在網路方面,晶片首次整合華為自研巴龍基帶(巴龍710),完美適配4G LTE。

當時,麒麟910的主要搭載機型包括華為P6S、華為Mate 2、榮耀3C 4G版、榮耀X1、華為MediaPad M1等。

後來,2014年5月,海思發佈了麒麟910的升級版麒麟910T,CPU主頻從1.6GHz提升至1.8GHz,並搭載於華為P7等機型。

麒麟910的誕生,被視為海思晶片發展的重要轉折點。

它成功解決了前代晶片在相容性、功耗和發熱上的問題,製程工藝追平了當時的主流水平。

搭載該晶片的華為P7、Mate2等機型,獲得了良好的市場口碑,標誌著華為手機品牌開始逆襲崛起,華為自研手機SoC晶片也逐步走向成熟。

█ 高速崛起(2014-2019):迭代領跑,定義標竿

華為推出麒麟910後,很快開啟了高頻迭代的“快跑”模式。

● 麒麟920

2014年6月,華為推出麒麟920。這款晶片延續台積電28nm工藝,採用八核(4×A15+4×A7)大小核架構,實現了網路性能、功耗控制、運算能力的全方位升級,多工處理和移動端影音體驗大幅提升。

搭載麒麟920的華為Mate 7,憑藉穩定的性能、優秀的續航表現一舉爆紅,助力華為高端手機市場快速突圍,也讓麒麟晶片獲得了市場認可,徹底擺脫了“低端自研芯”的標籤。

● 麒麟950

2015年11月,麒麟950重磅登場,採用行業領先的16nm FinFET+工藝,仍然採用八核(4×A53+4×A72)大小核架構,相較前代晶片性能大幅躍升,功耗顯著降低,整體實力躋身全球第一梯隊。

依託麒麟950的強悍加持,華為Mate 8成為年度爆款旗艦,奠定了華為高端手機的市場地位,也讓麒麟晶片站穩全球高端移動晶片賽道。

除了Mate 8之外,該晶片也應用於榮耀8、榮耀V8、華為P9及P9 Plus等機型。

● 麒麟970

2017年是麒麟晶片的創新元年。

這一年的9月,麒麟970重磅問世,採用‌台積電10nm工藝‌,整合了‌55億電晶體‌。在架構上,它依然採用8核設計,包含4個Cortex-A73大核(最高 2.4GHz)和4個Cortex-A53小核(最高1.8GHz)。

值得一提的是,麒麟970是全球首款內建獨立NPU人工智慧算力單元的手機SoC晶片。

它首次將人工智慧算力融入移動端晶片,開創了手機AI智能運算新時代,讓手機擁有了智能拍照、智能互動、算力加速等全新能力,徹底重塑了智慧型手機的體驗邏輯。

搭載麒麟970的華為Mate 10系列,不僅引領了全球手機AI風潮,更讓麒麟晶片的創新能力得到全球行業認可。競爭對手們,開始明顯感受到華為麒麟晶片帶來的壓力。

● 麒麟980

2018年8月,華為發佈麒麟980,再度實現行業突破,成為全球首款7nm工藝製程的手機旗艦SoC晶片。

相較於16nm工藝,7nm製程帶來了極致的能效比,性能更強、發熱更低、續航更優,同時整合自研雙核NPU,AI算力再度翻倍。

麒麟980的落地,標誌著麒麟晶片在工藝製程、綜合性能上全面對標國際頂尖晶片,實現了從“追趕”到“平行領跑”的跨越,成為國產晶片的巔峰之作。這款晶片,還被國家博物館收藏。


華為在當年發佈的多款旗艦機型中搭載了麒麟980晶片,包括華為MateX折疊屏、Mate20RS保時捷版本、Mate20Pro、Mate20、nova5Pro、榮耀20、華為P30以及華為P30Pro等。

● 麒麟990

2019年9月,華為在德國柏林和北京同步發佈了麒麟990系列晶片,採用台積電7nm+EUV工藝製程,大中小核架構(2顆A76大核、2顆A76中核、4顆A55能效),核心電晶體數量超過100億個。

麒麟990最大的特點,就是它是全球首款整合5G基帶(巴龍5000)的旗艦SoC晶片,無需外掛基帶即可實現全場景5G網路適配,體積更小、功耗更低、訊號更穩。

作為5G時代的標竿晶片,麒麟990系列憑藉極致的整合度、均衡的性能表現,助力華為Mate 30、P40系列站穩全球5G旗艦頂端。

█ 至暗蟄伏(2020-2025):絕境堅守,蓄力沉澱

正當麒麟晶片步入巔峰之際,外部技術封鎖驟然來襲。

2019年5月15日,川普簽署行政令宣佈國家緊急狀態。美國商務部BIS將華為及其70余家子公司列入實體清單,禁止美國企業向華為出口含有美國技術的產品。

這一制裁直接切斷了麒麟晶片的供應鏈命脈,導致台積電等代工廠無法繼續為華為代工先進製程晶片。華為手機在國內外市場的銷售,也受到了很大影響。

● 麒麟9000/麒麟8000

2020年10月,華為發佈麒麟9000,採用業界頂尖5nm工藝,8核CPU,24核GPU,雙大核NPU,核心電晶體數量153億個。

麒麟9000是華為技術積澱最深厚、綜合實力最強的一代旗艦晶片,整合極致5G算力、頂級影像處理能力和AI算力,綜合性能穩居全球第一梯隊。

麒麟9000還有兩個變種版本,分別是9000E和9000L,主要面向中端機型或特定市場。

麒麟9000是一款非常優秀的晶片,但受限於外部制裁,成為無法量產的“絕唱之作”,僅少量搭載於華為Mate 40系列、Mate X2等機型。

隨著庫存晶片的逐步消耗,華為高端機型一度陷入“無芯可用”的困境,麒麟晶片正式進入蟄伏期。

在這期間,華為沒有解散晶片團隊,也沒有停止晶片研發迭代的腳步。面對技術封鎖與供應鏈限制,華為一直在研究晶片架構最佳化、底層技術自研、國產化技術替代,持續打磨晶片設計能力,補齊技術短板。

在晶片製造與材料領域,華為也積極聯合國內晶片半導體產業鏈夥伴,在EDA工具、半導體裝置、關鍵材料等環節展開深度攻關,試圖衝破壁壘。

被制裁後,華為全面轉向國產工藝,CPU/GPU全部自研(泰山CPU、馬良 Maleoon GPU),旗艦不再使用ARM公版架構,代工合作夥伴轉向中芯國際。

2023年8月29日,華為Mate60 Pro在沒有召開發佈會的情況下直接開售,引起了業界轟動。該手機搭載的不是老麒麟9000庫存,而是華為被制裁之後回歸的第一款國產流片麒麟旗艦晶片——麒麟9000S。

當時,華為並未公開完整麒麟9000S的官方參數,晶片資訊都是來自於第三方拆解、評測。根據資訊彙總,晶片基於中芯N+2(等效7nm)流片,部分自研IP(GPU馬良910,CPU部分定製改造),屬於過渡一代。

2023年12月,華為nova12系列搭載麒麟8000晶片低調上市。

這是一款中端晶片,仍然採用ARM公版架構,中芯N+2,整合巴龍5G基帶,主要為了補齊華為中端5G晶片缺口。

● 麒麟9010/麒麟9020

2024年4月,華為低調推出麒麟9010。

該晶片採用8核12線程設計,具體為1顆2.3GHz自研超大核+3顆2.18GHz自研大核+4顆1.55GHz ARM Cortex-A510小核,整合馬良910(Maleoon 910)圖形處理器,主要搭載在華為Pura 70系列上。

2025年底,華為Mate 70 Pro+帶著麒麟9020悄然上市,基於中芯N+2(等效 7nm)國產流片,整合巴龍5G-A基帶+雙向衛星消息。

相較於前代麒麟9010,麒麟9020做出了重要改進——摒棄了傳統的ARM小核設計,轉而採用華為自研的泰山小核。

GPU方面,從上一代的馬良910升級至馬良920,性能提升幅度超過25%。

網路方面,麒麟9020整合了巴龍6000基帶。它是行業第一個支援3GPP R18標準的5G-A移動SoC。

因為受限於工藝製程,麒麟9020為了整合更多計算單元、更大快取、更強基帶,只能擴大了矽片面積。根據TechInsights的裸片測量結果顯示,它的總面積比麒麟9010多了15%,幾乎是麒麟8000的兩倍。

不管怎麼說,作為華為海思第一款完全自研“泰山CPU+馬良GPU”的手機SoC,麒麟9020標誌著華為在核心架構自主化道路上邁出了關鍵一步,為後續旗艦晶片的全面突圍打下了基礎。

● 麒麟9030

2025年11月25日,華為發佈Mate 80系列/Mate X7,麒麟9030亮相。

麒麟9030晶片是海思第二代完全自研架構旗艦,採用泰山V3 CPU+馬良935 GPU,中芯N+3(等效接近5nm,DUV多重曝光,無EUV),整合巴龍7650基帶。

這個9030系列包含標準版麒麟9030和滿血版麒麟9030 Pro兩種型號。後者是1+4+4九核,前者是1+3+4八核,砍掉了一顆性能中核。

後來,華為還推出過一個9030S,屬於良率遮蔽版,頻率下調,性能縮水,用於低配機型。

據華為官網顯示,華為Mate 80 Pro 12GB版搭載麒麟9030晶片;華為Mate 80 Pro 16GB、華為Mate 80Pro Max、華為Mate 80 RS非凡大師、華為Mate X7全系搭載麒麟9030 Pro晶片。

█ 涅槃歸來(2026至今):破局重生,再啟新章

如今,歷經六年蟄伏蓄力,華為麒麟晶片終於迎來一次重磅回歸。

華為全新發佈的麒麟9050 Pro晶片,是全球首款落地“韜定律”的旗艦晶片。

“韜定律”於2026年5月首次由華為半導體業務部總裁何庭波提出,其中的關鍵創新就在於“邏輯折疊”。

所謂邏輯折疊,即在單晶片內將邏輯單元分層排布,如同從平層升級為複式,內部增設垂直互聯通道,訊號傳輸路徑更短、時延更低、性能更好。

這一技術路線的核心思路,是以“時間縮微”替代傳統晶片的“幾何縮微”——不依賴EUV光刻機,依託現有DUV光刻機完成邏輯單元垂直堆疊,讓成熟製程實現對標先進製程的性能表現。

在“韜定律”、邏輯折疊技術的加持下,麒麟9050 Pro與麒麟9030 Pro處於同一製程節點,但電晶體密度從每平方毫米約1.55億顆提升至約2.38億顆,漲幅高達55%。

在性能對齊的條件下,與平面工藝的前代產品相比,麒麟9050 Pro在真實負載測試中:NPU功耗降低66%、GPU功耗降低58%、CPU性能核功耗降低41%。

在架構設計、能效控制、影像算力、AI智能運算、折疊屏適配最佳化上,麒麟9050 Pro實現了全方位升級,兼顧極致性能與超低功耗,完美適配新一代折疊旗艦的高端體驗需求。

麒麟9050 Pro的問世,不僅印證了華為從未中斷的晶片研發實力,更釋放出國產高端晶片自主可控的重磅訊號。國內晶片半導體產業堅持不懈的追趕,已經開始顯露出成果。我相信,後面一定會有更多的驚喜出現。

█ 結語

從初代K3V1的蹣跚起步,到麒麟9000的巔峰絕唱,再到麒麟9050 Pro的涅槃重生,十餘載風雨礪芯路,麒麟晶片走過了一條佈滿荊棘卻始終向上的成長之路。

作為旁觀者,我為麒麟晶片感到高興。我們也許不一定選擇華為手機,但應該支援麒麟晶片。麒麟晶片的存在,不僅對華為有意義,也有中國半導體產業有意義。甚至我們也可以說,對中國科技自立自強有意義。

如果我們完全放棄手機SoC自研,那麼整個產業生態將徹底受制於人,不僅失去議價權,更可能在關鍵時刻面臨斷供風險。

其實,我們也可以看到,除了華為之外,小米、vivo、OPPO等也在做晶片自研,有的是SoC,有的是專項協處理器,有的成功,有的不太順利,也有的已經失敗。

我覺得,所有的嘗試都是值得尊重和支援的。成功當然最好,失敗也不應被嘲笑。正是這些前赴後繼的探索,為中國半導體產業積累了寶貴的經驗與人才,也為未來的突破奠定了堅實基礎。

晶片是資訊時代的基石,也是大國博弈的焦點。

真心希望國內半導體產業能夠再接再厲,腳踏實地,持續創新,最終實現全面趕超。只有徹底掌握了尖端晶片的全套技術,才能贏得科技競爭的主動權,確保我們在數智時代浪潮中始終立於不敗之地。 (芯師爺)