超2亿美元打造！紫光展锐全球首款6nm EUV SoC将成5G手机普及标志

　　2019 年是 5G 商用的元年，各大手机品牌争先推出 5G 手机。不过，5G 目前是旗舰级手机才具备的功能。因此，5G 手机什么时候才能人人都买得起多次成为焦点话题。

　　从 5G 处理器的角度看，或许紫光展锐最新发布的第二代 5G SoC 虎贲 T7520 的大规模商用之时，我们也将迎来 5G 手机的大规模普及。

　　超 2 亿美元打造的 5G SoC 如何？

　　本周三，紫光展锐发布了第二代 5G 智能手机平台虎贲 T7520，这是全球首款采用 6nm EUV 工艺的芯片。先进的工艺也意味着昂贵。紫光展锐首席执行官楚庆在发布会上表示：“没有 2 亿美元，别想开一颗 6nm 的芯片。”

　　仅流片成本就超过 2 亿美元，总体成本超 2 亿美元的 5G SoC——虎贲 T7520，CPU 采用 4 个 Arm Cortex-A76 核心，4 个 Arm Cortex-A55 核心，GPU 采用 Arm Mali-G57 核心。

　　5G 性能方面，基于紫光展锐新一代 5G 技术平台马卡鲁，虎贲 T7520 支持 5G NR TDD+FDD 载波聚合，以及上下行解耦技术，可提升超过 100% 的覆盖范围。同时支持 Sub-6GHz 频段和 NSA/SA 双模组网，支持 2G 至 5G 七模全网通，在 SA 模式下，下行峰值速率超过 3.25Gbps。还支持双卡双 5G 以及 EPS Fall back、VoNR 高清语音视频通话。

　　AI 性能，虎贲 T7520 集成新一代 NPU，相比上一代实现了优异的功耗控制，能效（TOPS/W）相对上一代产品提升超过 50%。

　　多媒体处理性能方面，虎贲 T7520 搭载的是紫光展锐自主研发的第六代影像引擎 Vivimagic 解决方案和第二代 FDR ( Full Dynamic Range ) 技术，专用 AI 加速处理器，全新升级的四核 ISP 架构，支持高达一亿像素的超高分辨率和多摄处理能力。

　　另外，虎贲 T7520 采用全新一代多核显示架构，最高支持 120Hz 的刷新率，全通路、全格式 HDR 标准渲染能力，多屏显示最高可支持 4K HDR 10+，能极大提升用户在高帧率类竞技游戏、5G 超高清视频观影、AR/VR 等视觉沉浸式场景上的体验。

　　安全性上，虎贲 T7520 采用了展锐第二代集成安全方案，将金融级 iSE 安全单元集成在 SOC 中，相较外置 SE，更难攻击定位，安全性更高。

　　在六大特性中，我们重点关注工艺、5G 性能以及 AI。

　　全球首款 6nm EUV 芯片年内量产

　　6nm 对于大部分人而言并不熟悉，因为目前商用的最进的半导体制程是 7nm 以及 7nm EUV，今年多款处理器将会转向 5nm 节点。在去年台积电的中国技术论坛期间，台积电全球总裁魏哲家就透露，7nm+ 之后，台积电先推出的并非 6nm 而是 5nm。

　　魏哲家解释称，6nm（N6）之所以选择在 7nm+ 和 5nm 后推出，是希望借助 7nm+ 和 5nm 的经验，让 6nm 比 7nm+ 有更优的逻辑密度，且与 7nm 的 IP 相容，使用 7nm+ 工艺的 IP 可以继续使用 6nm 工艺，减少制程复杂度的同时降低成本。

　　雷锋网也了解到，在台积电的规划中，7nm 将会是一个过渡节点，6nm 则是一个主要节点，预计会在相当长的一段时间内都扮演重要的角色。

　　也就是说，紫光展锐第二代 5G SoC 选择的是一个未来的主流节点，这是降低风险的一个合理选择。

　　紫光展锐首席执行官楚庆

　　楚庆解释，EUV 对于光刻机来讲是一个革命性的提升，它重新让摩尔定律获得了生命，业界第一个使用 EUV 的工艺节点是 7 纳米。我们没有选择 7 纳米，而是选择的 6 纳米，这是因为，6 纳米对于 EUV 的使用达到了一个更加成熟的新节点，它所体现的技术优势非常之充分。

　　用数字来体现这种量化的优势，相比上 7nm，6nm EUV 晶体管密度提高了 18%，这将使芯片单位面积内集成更多的晶体管，芯片功耗降低8%，可提供更长的续航时间。

　　从长远来看，紫光展锐能够降低成本。台积电已经说了，6nm 将会在很长一段时间扮演重要角色。楚庆也说了，流片 6nm 的芯片成本至少 2 亿美元。把双方的表态合起来看，就可以明白，虽然紫光展锐首款 6nm EUV 的成本高达 2 亿美元，但未来使用这个工艺的 IP 在很长一段时间仍能够复用，未来也就能够节省很多开发成本。从紫光展锐整体的 5G 战略而言，无疑一个降低风险和增加收益的选择。

　　据悉，虎贲 T7520 将会在年内量产。

　　5G 覆盖能力提升 1 倍，功耗降低 35%

　　6nm EUV 能够带来的是整颗 SoC 性能和功耗的提升，具体到 5G，新一代的平台又带来了哪些提升？在接受雷锋网等媒体采访时，紫光展锐执行副总裁周晨明确，虎贲 T7520 集成的 5G 调制解调器并非春藤 V510，而是基于新一代的马卡鲁平台。但他并未透露新一代 5G 基带的具体名称。

　　紫光展锐执行副总裁周晨

　　不过，新一代平台的 5G 功能显然更强大和更实用。这其中的一大亮点是，虎贲 T7520 集成的全场景覆盖增强 5G 调制解调器支持 5G NR TDD+FDD 载波聚合，以及上下行解耦技术，可提升超过 100% 的覆盖范围。

　　载波聚合有什么意义呢？楚庆解释，对于移动的场景，比如在高速公里上的汽车或者高铁上，FDD 就非常有优势。如果是在高密度通信的场景，TDD 在频谱的利用率上又能展现出无可比拟的优势。

　　高通上周发布的最新一代基带骁龙 X60 的特性之一也是支持 TDD 与 FDD 载波聚合。

　　除此之外，紫光展锐还有一项特别重要的创新。楚庆说：“上行增强技术也是虎贲 T7520 的一个特别重要的创新，我们增强了上行发射功率，里边包含了一些新的帧技术把它增强，增强后使上行跟下行信号质量一样好，即便是锂电池支持的小型无线装备，也能够跟公平电支撑的基站相媲美。”

　　这个技术可为小区近点提升 60% 上传速率，解决了增强 VR、4K/8K 超高清视频直播等业务需要更大上行带宽的痛点。

　　周晨也介绍，“使用 5G 时，可能会出现在某一个位置上我们看到手机上显示的信号挺好，但就是感觉不通畅。这是因为在高频段下手机发射功率和基站功率不一致，导致有些点能收到基站的信号，但数据发不到基站。而我们的全场景覆盖增强技术，能让用户能够明显感觉到基于我们的全场景覆盖增强技术，在数据传输信号的体验上能够做到上行增加了 100% 的覆盖，做到上下行是平衡的。“

　　但是，如果功耗随着性能的增强而增加，将是消费者无法接受的。不过紫光展锐给出的数据显示，虎贲 T7520 相比上一代虎贲 T7510 可，5G 数据场景下整体功耗降低 35%，5G 待机场景下功耗降低 15%。

　　功耗的降低主要来源于三个方面的技术提升。周晨接受采访时说：“首先是得益于我们采用的最先进 6nm EUV 工艺，这带来了至少8% 的功耗降低。其次，多模融合把 5G 和前年几代通信技术都做了很好地融合，这个融合在前一代马卡鲁平台的基础上进一步提升，升级的融合架构下能够体现出最好的性能和稳定性和功耗。还有，我们有非常多细致的分配技术来匹配不同的场景，并且运用了 AI 的技术，对 5G 基带也进行了智能分配，来达到功耗降低的效果。”

　　楚庆补充，“降低功耗首先是需要更高效的硬件，但最终决定用户体验很大程度取决于软件。需要软件做到精准判断，根据不同的场景调配不同的资源。我们使用了 AI 技术对场景做智能的判断，希望 5G 手机的续航能够和 4G 一样甚至更长。”

　　NPU 性能可达 8TOPS 以上

　　紫光展锐去年 8 月发布虎贲 T710 应用处理器的时候，其 AI 跑分曾在苏黎世联邦理工学院 AI Benchmark 跑分荣登榜首。而最新发布的虎贲 T7520 集成的是新一代 NPU，相比上一代平台，算力大幅度提升，同时通过创新的架构设计实现了更优的功耗。官方说法是，能效相比上一代提升超过 50%。

　　周晨透露，虎贲 T7520 NPU 提供的性能比 4TOPS 至少大一倍。

　　为什么需要这样的 AI 算力？从目前的情况看，5G 会带来分辨率更高的各种实时高清视频，AR、VR 也被看好会随着 5G 的普及而爆发。周晨说：“从技术的角度讲，要做到实时高清视频的分割或其他处理，至少需要 4TOPS 以上的能力，并且 AI 应用还会叠加，这样就需要更高的 AI 算力。我们定义虎贲 T7520 的时候考虑的是未来两三年的需求，所以我们提供了这样的 AI 性能。”

　　雷锋网(公众号：雷锋网)我此前也报道，Arm 去年推出的 AI IP 就提供的是1-4TOP/s的算力。

　　与 5G 基带一样，如何才能实现更高 AI 性能的同时控制好耗也是一大挑战。对此，周晨表示：“我们对手机主要的场景用到的模型做了整体的分析后发现，对性能诉求最强的是实时性的某些图像视觉类的算法。在这些算法持续工作的时候会产生大量的能量和热，对性能会产生影响。我们在设计时就针对于这一类的场景做了更多的硬件级的工作，用专用硬件电路确保对性能要求特别高的场景有更高效率，最后得到相对更好的能效比。”

　　紫光展锐将推动 5G 手机的普及

　　可以看到，紫光展锐最新一代 5G SoC，虽然 CPU、GPU、基带并非业界最顶级，但依旧展现出了不俗的竞争力。这当然与紫光展锐的定位和目标有关，楚庆表示，“紫光展锐的 5G 技术跟一线厂商是同一条线，但我们进入市场的目标不一样，有一些厂商属于高举技术大旗引领式，紫光展锐是为最大多数用户服务，这是我们的定位。”

　　目前紫光正在用其第一代 5G 解决方案虎贲 T7510（春藤 V510 + 虎贲 T710 应用处理器）推动 5G 的普及。这一方案已经被搭载到海信 5G 手机 F50 上，这款手机也即将上市。

　　另外，采用春藤 V510 的中国联通自有品牌 5G CPE VN007 也已经推出，这款 CPU 能同时支持 4G /5G 无线及有线方式上网，内置 5G 全频段天线，支持 n78/n41/n79 等 5G 主流频段，基本实现了全网覆盖，下载速率可达 2.3Gbps，环形布局设计，360 度信号覆盖，售价仅为 999 元。