麒麟 920：初露鋒芒，爆款產(chǎn)品是如何誕生的？

捷總是一家創(chuàng)業(yè)公司的 CEO。他是從華為手機(jī)部門離職出去的，和原先華為的兄弟們?nèi)匀槐３致?lián)系。2014 年 9 月，華為推出一款名為Mate 7 的手機(jī)。之后，他的親朋好友不斷地給他打電話，請(qǐng)他幫忙買 Mate 7。他很奇怪，打電話求助華為的兄弟，沒想到對(duì)方說(shuō)：“哎呀，不好意思，現(xiàn)在沒貨。我們自己都搶不到 Mate 7?！彪娫掃@頭捷總一臉驚愕。 這就是華為爆款手機(jī) Mate 7 剛發(fā)布后的情景。它搭載的就是脫胎換骨了的麒麟 920。那么麒麟 920 是如何誕生的？在它之前，經(jīng)歷了什么？在它之后，又發(fā)生了什么？

2007 年，如上文講到的，梅里項(xiàng)目結(jié)束后，公司決定兵分三路。經(jīng)過(guò)幾年艱難探索和嘗試，三個(gè)方面軍陸續(xù)都取得了一些突破：3G Modem 巴龍芯片經(jīng)過(guò)幾代的更迭，陸續(xù)突破了歐洲、日本等重要的運(yùn)營(yíng)商；AP 處理器經(jīng)歷 K3V1 的小規(guī)模出貨，到 K3V2，支撐華為 D1、P6、G710、Mate、D2，P1、D1 XL 等手機(jī)產(chǎn)品以及平板、電視盒子和電子相框等大規(guī)模出貨，奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，摸索和積累了一系列產(chǎn)品研發(fā)和量產(chǎn)的方法學(xué)，在市場(chǎng)上初步打開局面；4G LTE 團(tuán)隊(duì)是革命火種，在 3G 向 4G 變遷的大潮來(lái)臨之前儲(chǔ)備力量，艱苦研發(fā)與攻關(guān)，終于在 4G 來(lái)臨時(shí)打出了一場(chǎng)又一場(chǎng)漂亮的通信勝仗。 2012-2013 年，國(guó)內(nèi) 4G 即將開始大建設(shè)；2G/3G Modem、4G Modem、AP 齊頭并進(jìn)，但分立的 K3V2 和巴龍 710 難以擔(dān)負(fù)起業(yè)務(wù)發(fā)展的使命，要支撐華為手機(jī)發(fā)展，多模 SoC 推出至關(guān)重要。

歷經(jīng)昏天黑地的艱難攻關(guān)，華為推出了首款手機(jī) SoC 麒麟910，支撐 Mate 2、P6 S、P7、H30 等手機(jī)規(guī)模發(fā)貨，獲得了良好的口碑。 麒麟為上古時(shí)期靈獸，聰慧、祥瑞，擁有來(lái)自東方的神秘力量，賦予芯片非凡的智慧和強(qiáng)大的力量。麒麟 910 開始了華為手機(jī) SoC 時(shí)代，而最大突破卻是來(lái)自麒麟 920。

麒麟 920 的一波三折

麒麟 920 和麒麟 910 幾乎是并行開發(fā)和交付的，這被稱為“擰毛巾模式”。但它的誕生卻是一波三折。 早在 2012 年 12 月 28 日，大家就在討論開發(fā)一個(gè) K3V2 pro版本，作為 K3V2 的升級(jí)版，重點(diǎn)解決一些問(wèn)題。但后來(lái)大家覺得它的競(jìng)爭(zhēng)力不太強(qiáng)。2013 年 1 月，公司決定：不要再猶豫了，果斷停掉 K3V2 pro。 2013 年公司新立項(xiàng)一個(gè)產(chǎn)品，名稱為K3V3。

當(dāng)時(shí)的想法是做一顆規(guī)格領(lǐng)先的獨(dú)立 AP 芯片（為什么業(yè)界總有 K3V3 的傳說(shuō)，原來(lái)不是空穴來(lái)風(fēng)），外掛一顆全球首發(fā)支持 LTE Cat. 6 的巴龍720 芯片，采用 AP+Modem 的模式，交付終端客戶。就在項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行的時(shí)候，芯片研發(fā)主管 William 敏銳地發(fā)現(xiàn)，這種模式的交付，對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，成本競(jìng)爭(zhēng)力很不夠。有沒有辦法，在保證規(guī)格競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，大幅降低整體成本，從而為客戶提供有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案版本？ 辦法總比困難多，通過(guò)整體的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)格分析、成本分析，最終項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)確定，采用整合AP和Modem的SoC方式，可以在保證規(guī)格競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，大幅降低芯片成本。

確定方案可行之后，William 立即就投入了溝通說(shuō)服工作，得益于海思專家主管一體的高效機(jī)制，方案很快就獲得了大家的認(rèn)可并拍板執(zhí)行。確定投片時(shí)間為 2013 年 4月。 無(wú)限風(fēng)光在險(xiǎn)峰，雖然優(yōu)化方案得到了認(rèn)可和實(shí)施，但是留給項(xiàng)目組的開發(fā)時(shí)間卻極其有限。

整體架構(gòu)需要重構(gòu)，媒體部分需要重構(gòu)，手機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)需要重構(gòu)……一個(gè)關(guān)鍵模塊的顯示子系統(tǒng)，本來(lái)是一位新加入的海外高端專家負(fù)責(zé)，兩個(gè)月前就覺得快搞定了，可是過(guò)了兩個(gè)月一看，發(fā)現(xiàn)還是處于“快搞定”的狀態(tài)。怎么辦？推倒重做。這時(shí)候，芯片專家 James Wang 帶頭投入，負(fù)責(zé)關(guān)鍵模塊的代碼重構(gòu)和編寫開發(fā)，兩周搞定；驗(yàn)證專家Tom 又帶人撲上去，三周搞定；手機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)對(duì)交付影響巨大，沒有熟悉的人，怎么辦？原本做 Modem 驗(yàn)證但從沒做過(guò)手機(jī)芯片驗(yàn)證的專家 Martin 牽頭，成功地完成了手機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)的重構(gòu)，這個(gè)平臺(tái)在后來(lái)歷代麒麟芯片驗(yàn)證交付中發(fā)揮了巨大作用。

麒麟 920 采用了 ARM big.LITTLE（大核 CPU 與小核 CPU 相結(jié)合的 CPU 架構(gòu)設(shè)計(jì)）架構(gòu)，四個(gè)大核 A15，確保強(qiáng)勁的性能；四個(gè)小核 A7，確保優(yōu)秀的能效。這是當(dāng)時(shí)業(yè)界最先進(jìn)的八核架構(gòu)，性能和功耗完美均衡。實(shí)際上此前大家曾經(jīng)對(duì)這個(gè)架構(gòu)還很猶豫，糾結(jié)于大小核的升級(jí)，最后海思總裁何庭波堅(jiān)決拍板：用大小八核架構(gòu)，并在專家James Fang 帶領(lǐng)下實(shí)現(xiàn)業(yè)界第一個(gè)真八核 HMP（異構(gòu)多處理器架構(gòu)）方案，Benchmark（跑分）和操作體驗(yàn)全面領(lǐng)先，一舉超越多家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

在 2013 年初的那個(gè)階段，麒麟910 還在攻關(guān)中，甚至巴龍720 也還沒有完全穩(wěn)定下來(lái)。但這不影響麒麟 920 緊鑼密鼓的研發(fā)。2014 年春天，麒麟 910 經(jīng)歷了艱苦的攻關(guān)，搭載麒麟 910 的幾款手機(jī)（尤其是 P7）基本上贏得了消費(fèi)者不錯(cuò)的口碑，但大家都有點(diǎn)心有余悸。在這種情況下，麒麟 920 的表現(xiàn)尤其值得期待。這時(shí)候麒麟 920 的各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)基本出爐，大家有點(diǎn)不太相信自己的眼睛——實(shí)在太強(qiáng)悍了。 2014 年 6 月 6 日，麒麟 920 在華為北研所發(fā)布。

沒人會(huì)想到，這樣一款強(qiáng)悍的產(chǎn)品是在華為院士艾偉的自黑中開始的。只有很少的專業(yè)媒體受邀參加了本次發(fā)布，他們已經(jīng)被這款產(chǎn)品所震撼。隨后，2014 年 6 月底發(fā)布的榮耀 6，以及 9 月份發(fā)布的華為 Mate 7，成為爆款手機(jī)，進(jìn)一步提升了麒麟 920 的聲譽(yù)和影響力，它被譽(yù)為“國(guó)產(chǎn)最強(qiáng)芯”。文章開頭所說(shuō)的 Mate 7 一機(jī)難求的故事，就是這個(gè)時(shí)候發(fā)生的。 此后，大家對(duì) SoC 手機(jī)芯片的開發(fā)更加有把握，更加自信，也更加出神入化。

2014 年 12 月，麒麟 620 發(fā)布，這是華為首款 64 位的手機(jī)SoC，其支撐的榮耀 6X 手機(jī)成為公司首款出貨量超一千萬(wàn)臺(tái)的手機(jī)。可能沒人知道，此前公司規(guī)劃的是麒麟 610，是 32 位的。后來(lái)大家果斷終止了 610，改為了 64 位的 620。這一做法后來(lái)被稱為“壯士斷腕，絕地重生”。 2015 年 3 月，麒麟 930 發(fā)布，它也完成了從 32 位到64 位的轉(zhuǎn)化，采用了性能和功耗更為均衡的 A53 核，巧妙跳過(guò)了手機(jī)上的“火爐”A57。這一做法后來(lái)被稱為“四兩撥千斤”。

2015 年 11月，麒麟 950 發(fā)布，業(yè)界率先導(dǎo)入 16nm FinFET（鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管）頂尖工藝，這是中國(guó)半導(dǎo)體廠商第一次站上了半導(dǎo)體工藝的最前沿。其研發(fā)歷程異常艱險(xiǎn)，后文詳述。 2016 年 4 月，麒麟 650 發(fā)布。這是業(yè)界首款在中檔位手機(jī)SoC 上導(dǎo)入 16nm FinFET 頂尖工藝的芯片，并且實(shí)現(xiàn)了全模，即補(bǔ)齊了自研 CDMA2000（碼分多址，3G 移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)之一，下文簡(jiǎn)稱 CDMA）通信制式。16nm 頂尖工藝支撐麒麟 650 更長(zhǎng)的生命周期，成為海思首款出貨超億套的手機(jī) SoC 芯片。這一做法后來(lái)被稱為“神來(lái)一筆”。

組織架構(gòu)的調(diào)整

Paul 是無(wú)線終端芯片部門主管。在麒麟 910 和 920“擰毛巾”開發(fā)的過(guò)程中，作為事業(yè)部主管，他面臨一系列難題——不僅是技術(shù)的難題，還有團(tuán)隊(duì)融合的難題。他既要融合 4G Modem和 2G/3G Modem 團(tuán)隊(duì)，還要融合 K3 團(tuán)隊(duì)。他們?cè)径几髯該碛卸说蕉私桓赌芰?，都有芯片、物理層、架?gòu)、解決方案、測(cè)試等各模塊。

這在以前各自獨(dú)立交付的環(huán)境下是有效的，但現(xiàn)在要做SoC 的開發(fā)，這樣的組織架構(gòu)就有很多問(wèn)題。為此，在海思領(lǐng)導(dǎo)的支持和幫助下，Paul 進(jìn)行了組織架構(gòu)的調(diào)整，把這種各自端到端的交付組織，改為按模塊分別交付的組織——芯片、物理層、架構(gòu)屬于公共部門，服務(wù)于麒麟和巴龍解決方案部，最終由麒麟和巴龍解決方案部交付給終端公司。 多年后，回顧此次組織架構(gòu)的調(diào)整，大家開玩笑地做了個(gè)比喻：一家食品鋪?zhàn)永镉袔讉€(gè)組，分別負(fù)責(zé)制作包子、燒麥、餃子等，每個(gè)組都有做餡、做皮、捏在一起等完整的能力。

現(xiàn)在，重新分組，每個(gè)組分別負(fù)責(zé)生火、做餡、做皮等，最終交給另外的組捏在一起，再賣給消費(fèi)者。每個(gè)組把自己所負(fù)責(zé)的那項(xiàng)能力做精，最終的產(chǎn)品質(zhì)量大大提升，受到消費(fèi)者的喜愛。這種組織架構(gòu)一直沿用到現(xiàn)在。

補(bǔ)齊通信制式：TD-S CDMA 和 CDMA，每次都掉一層皮

麒麟 910 是首款 SoC，其不僅要融合 AP 和 Modem，即 K3V2和巴龍 710（4G Modem）、巴龍2G/3G Modem，還必須支持中國(guó)移動(dòng)的 TD-S CDMA 制式（時(shí)分 – 同步碼分多址，3G 移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)之一，下文簡(jiǎn)稱 TD-S）。TD-S 標(biāo)準(zhǔn)沒有國(guó)際大廠商投入，只有國(guó)內(nèi)廠商投入，產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，儀表、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)、產(chǎn)業(yè)化等，都不完備，困難很大。 公司幾經(jīng)討論，最終決定與中國(guó)一家早期研究 TD-S 制式的高校合作，從其獲得授權(quán)。但拿過(guò)來(lái)之后，發(fā)現(xiàn)存有大量問(wèn)題，諸如代碼混亂，時(shí)序變化，測(cè)試力度不夠，商用困難，出問(wèn)題很難定位，即使定位到，也很難修改。

公司花了很大代價(jià)開發(fā)和穩(wěn)定這個(gè)版本。TD-S 制式的研發(fā)負(fù)責(zé)人 Andrew 說(shuō)：2013-2014 年的冬天，TD-S 團(tuán)隊(duì)幾乎所有的人都去做測(cè)試工作了。大家開著自己的私家車，一遍一遍地跑外場(chǎng)，做測(cè)試。外面下著大雪，大家一邊開車，一邊撥打測(cè)試電話。現(xiàn)在想想，還真挺危險(xiǎn)的。 從 2013 年下半年，一直到2014 年第二季度，中間經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá) 9 個(gè)月的艱難歷程。2013年底，Paul 臨危受命帶領(lǐng)大家攻關(guān)，Jim 是攻關(guān)組長(zhǎng)，Andrew 是解決方案軟件組長(zhǎng)，幾乎每天晚上9點(diǎn)大家都會(huì)開例會(huì)，分析問(wèn)題，分工解決問(wèn)題，通常開完會(huì)都十點(diǎn)多了，會(huì)后還要繼續(xù)工作。 2013 年底，一個(gè)寒冷的冬夜，Paul出差北京開完攻關(guān)會(huì)議回到酒店，接到一個(gè)同事電話，請(qǐng)他參加他們部門的年會(huì)，Paul 婉拒了。因?yàn)樗麑?shí)在太忙了，擺在他面前的難題太多了。

這個(gè)身經(jīng)百戰(zhàn)、戰(zhàn)果累累、年底這段時(shí)間本應(yīng)拿獎(jiǎng)拿到手軟的部門主管，此時(shí)此刻卻幾乎要哭出來(lái)了。他在想：“我為什么要來(lái)負(fù)責(zé)這塊業(yè)務(wù)？我能做好嗎？” 來(lái)自內(nèi)部和外部的壓力很大，兄弟們工作很艱苦。很可惜有的人離職了，包括一些骨干。但大部分人仍然在堅(jiān)持，這些兄弟在這個(gè)領(lǐng)域默默堅(jiān)持了近 10 年，這是他們大好青春的 10 年。Paul曾經(jīng)問(wèn)過(guò)這些兄弟，為什么能一直堅(jiān)持。他們說(shuō)，沒有為什么，既然定了目標(biāo)，就一定要做出來(lái)。Paul 說(shuō)，有這群兄弟在，心中就有目標(biāo)，堅(jiān)持下去，一定能取得突破。

到 2014 年四五月份，TD-S 的問(wèn)題終于解決，搭載的手機(jī)陸續(xù)量產(chǎn)。麒麟 910 背水一戰(zhàn)、九死一生的攻關(guān)歷程，成為大家刻骨銘心的回憶。 麒麟手機(jī) SoC 從 910 開始，到 620、920、930，在通信制式上一直穩(wěn)定，但還缺一個(gè)制式——麒麟芯片一直不支持中國(guó)電信的CDMA制式。這個(gè)問(wèn)題隨著全網(wǎng)通手機(jī)的普及顯得越來(lái)越嚴(yán)重。那時(shí)的華為全網(wǎng)通手機(jī)，要么采用其他廠商的 SoC，要么采用麒麟芯片加外掛其他廠商的 CDMA Modem。在要不要自研CDMA 制式芯片這個(gè)問(wèn)題上，大家有所爭(zhēng)論。

有的專家認(rèn)為，隨著 4G 的普及，CDMA 可能將逐漸被淘汰，沒有必要去開發(fā)一款產(chǎn)品來(lái)支持將被淘汰的制式。但也有很多專家認(rèn)為，即使 CDMA本身不演進(jìn)了，但其還會(huì)存在一段時(shí)間，全網(wǎng)通一定是大勢(shì)所趨。麒麟如果沒有全模芯片，華為手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力將受到很大影響。最終，大家達(dá)成一致：集成 CDMA 制式。 然而，在是采用其他廠商的授權(quán)的CDMA還是自研的問(wèn)題上，大家又開始了爭(zhēng)論。Jim 是 CDMA 開發(fā)主管，鑒于先前TD-S 的痛苦經(jīng)歷，他對(duì)領(lǐng)導(dǎo) Paul 說(shuō)：“你不要從外面買 CDMA。

我一定能做出來(lái)。” 考慮到時(shí)間進(jìn)度，公司還是和其他 CDMA 廠商開展了談判，決定從其獲得授權(quán)。坊間傳說(shuō)，雙方基本談成，但在最后一刻對(duì)方獅子大開口，海思決定不再購(gòu)買其授權(quán)了。于是，開發(fā) CDMA的任務(wù)責(zé)無(wú)旁貸地落到 Jim 身上，2014 年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)加緊攻關(guān)，終于完成 CDMA 制式。CDMA 的研發(fā)，華為公司堅(jiān)實(shí)的通信功底起到巨大作用。

架構(gòu)主管 Jary 說(shuō)：由于華為基站早就實(shí)現(xiàn)了CDMA 制式，所以從網(wǎng)絡(luò)側(cè)抽調(diào)了若干專家，一起攻關(guān) CDMA 終端芯片。但這中間也遇到了很多困難，例如，Jim 曾經(jīng)發(fā)現(xiàn) RF 芯片鎖死，大約每200 臺(tái)手機(jī)就有一兩臺(tái)出現(xiàn)這種情況，很難定位問(wèn)題。他和團(tuán)隊(duì)以及 RF 的同事，一行一行地檢查代碼，做壓力測(cè)試，終于定位到問(wèn)題并解決。最終 CDMA 制式在麒麟 650 上成功交付，也為后面所有的麒麟芯片的全網(wǎng)通制式掃清了障礙。此后，麒麟 950、960、970、980 等在通信規(guī)格和性能上一直高歌猛進(jìn)，并延續(xù)到 5G 時(shí)代。

編輯：黃飛