华为何庭波解读麒麟9050 Pro芯片研发

文｜吴彬

编辑｜徐青阳

在2026年5月25日，华为半导体业务部总裁何庭波在上海ISCAS 2026研讨会上语出惊人，正式提出半导体演进新原则‌，表示要将半导体的工艺制程通过“时间缩微”替代现有的“几何缩微”，以解决摩尔定律随着硅这种材质无限接近物理极限，所带来的技术和经济效益的双重挑战。

9月初，华为发布了全新一代的Mate XT2三折叠手机，除了改变了折叠的形态之外，其内部搭载的麒麟9050 Pro芯片也引起了业内的关注，这颗芯片被外界看做是海思发布τ定律以来，第一颗真正意义上商用的逻辑折叠τ定律芯片。

在外界还在深挖麒麟9050 Pro的芯片工艺和规格制程时，华为10月13日举行了一场小型的技术沟通会，海思首次披露了这颗芯片相当多的技术细节。

从这场沟通会往前推，距离华为上一次专门为麒麟开一场沟通会，已经过去六年。

τ定律中的逻辑折叠

麒麟9050 Pro是τ定律下逻辑折叠落地商用重要的里程碑，华为半导体业务无线终端芯片产品管理部部长徐松余在演讲中首次披露了逻辑折叠的封装方式。

逻辑折叠的做法是把电路折起来重新设计，按照逻辑关系分层布局，上下两层晶圆之间通过高速通道（混合键合）连接。麒麟9050 Pro上的高速通道数超过5000万根，用来传输信号的超过500万根。

徐松余解释混合键合的技术研发过程时表示，经过华为反复研究发现，要做到有效折叠，混合键合的间距与顶层金属间距之比（Gear Ratio）必须小于3。麒麟9050 Pro的顶层金属间距是720纳米，倒推出来混合键合间距必须小于2微米，实际做到了1.5微米。

华为透露，麒麟2027（麒麟下一代旗舰芯片）要做到1微米。

逻辑折叠的好处是让整个芯片的投影面积降低。

在9050 Pro上，逻辑折叠之后投影面积降低40%、走线长度降低28%、功耗降低了25%。上下层逻辑在同一个时钟域里，时钟走线缩短之后，时钟偏斜和时钟深度都跟着下降，连缓冲器数量可以继续减少，以保证功耗可以得到稳定控制。

这种物理层面的折叠，虽然可以有效的降低投影面积，但是也带来了一个现实的问题。当芯片内部出现多层叠层结构时，芯片本身的散热问题会被放大。

华为在之前发布的τ定律第二篇论文里专门做了回应：逻辑折叠不会让芯片更热，反而是降功耗。关键就在于，手机SoC里，花在通信上的功耗已经超过晶体管本身的功耗，把通信距离大幅缩短，整体能效就回来了。

具体的数字上，麒麟9050 Pro的CPU主频提升12.7%，GPU性能提升40%，NPU算力提升140%，能效提升的幅度从41%到66%不等。

华为首次披露9050 Pro架构图

徐松余首次在活动中披露了麒麟9050 Pro的芯片架构图，包括CPU、GPU、NPU、Modem等在内的技术细节。

麒麟9050 Pro内置了一颗9核心16线程的灵犀CPU，相比于上一代9030 Pro，增加了2线程。SMT（同时多线程）允许一个物理核心在部分执行资源空闲时承载多个软件线程，以提高利用率，9050 Pro更高的并行线程数，原则上可以帮助这颗芯片在处理并行任务的时候，更加的收放自如。

同时徐松余重点解释了这颗芯片中FFTS函数流任务调度器。

这个调度器的出现，是把任务及依赖关系交给更贴近硬件的调度机制处理，减少线程频繁唤醒、迁移或相互等待的开销。其支持每秒50万次高并发调度，通过这颗任务调度器与华为鸿蒙系统的深度耦合，可以让处理器的线程总数从5000多个降至1000多个，使手机的卡顿降低31%。

GPU部分，新一代的马良GPU，采用第四代微架构、引入第二代光线追踪硬件加速；相较上一代，GPU性能提升约40%、功耗降低约45%、光追性能提升约78%。

NPU是麒麟9050 Pro最大的升级点，华为也把Mate90 Pro Max这台手机定义为搭载原生AI智能体平台的产品。

华为在这颗芯片里面，构建了一套端侧大小脑模型架构。小脑负责感知用户的状态、周边的声音图像和通信连接，大脑负责任务闭环。高隐私、低时延的任务先在端侧处理，更复杂的任务交给云端的超脑协同。

端侧大脑的核心是新一代达芬奇架构NPU，性能提升140%，功耗降低66%，主要收益就来自逻辑折叠。另外还有一个专门为多模态低功耗环境感知准备的单元。

徐松余解释说，大脑要帮用户完成任务，核心是多步规划能力，这依赖端侧模型的尺寸，30B是一个基本条件。

不过，30B模型上手机，这件事在现阶段很难直接实现。

一方面是内存，30B做4bit量化需要15G内存，在内存这么贵的当下，手机用不起。另一方面是功耗，目前市售大部分手机，跑本地3B模型大概要2安培的功耗，这会直接导致续航崩溃并触发温控。

麒麟9050 Pro的解决办法是MoE模型。华为在芯片内部做了多级存算协同，模型算法团队设计了一套MoE架构，硬件自动识别需要参与计算的热专家加载到DDR，不参与计算的留在闪存里。再配合一套量化方案，在精度满足场景需求的前提下压内存。最终结果是加载性能提升25%，内存节省75%，仅2.5G内存就能把30B跑起来。

同时为了解决功耗的entity，除了NPU本身硬件功耗降了66%，华为还联合应用团队做了大模型场景自适应，模型根据任务复杂度自动加载不同规模的参数，复杂任务多加载，简单任务少加载，弹性使用再节约20%到50%的场景功耗。

徐松余解释这些如果只靠芯片是做不到的，必须把模型、算法、应用拉进来一起做垂直整合，这正是麒麟芯片加华为手机的优势。

ISP这一代最大的变化是集成了像素级的专用处理单元，构成双引擎架构。六年前麒麟9000率先把NPU引入视频拍摄的增强处理，但原来的架构到了今天已经不够用了，两个独立的处理单元之间需要太多的数据交换，时延解决不了。

新的双引擎把整个处理时间压到16.7毫秒以内，这样在拍4K60帧视频的时候画质还能拉到最高。

徐松余表示，这种架构需要芯片团队和手机团队像one team一样工作，否则对他们来说就是一场灾难。

在华为Mate90 Pro Max发布的时候，有一个技术可能很容易被人忽略。这台手机首次支持了实体SIM卡和eSIM卡组成的四卡三代的通信系统。这也是目前行业内首个实现实体卡和虚拟卡混合，三卡同时待机的产品。

9050 Pro用了新一代架构升级调制解调器。通过AI通信架构，保证蜂窝、WiFi、蓝牙、卫星、无网通信的多系统协同，能根据当前制式分配最多的射频资源，信号提升1到2dB。

华为τ定律十年路线规划

就像开头我写到的，距离华为上一次单独给麒麟芯片开沟通会已经过去了6年时间。从2012年发布首款麒麟移动端SoC K3V2到2020年的麒麟9000，麒麟做到了从一个市场的新入局者到全球领先，那是一个所有先进要素都能拿到的阶段。

而在过去的六年时间里，情况全变了。先进工艺、封装测试、CPU和GPU这样的核心IP，全部需要重新构建。徐松余用“从山峰跌到了谷底”来形容这个时期。而随着麒麟9000S的回归，华为把自己又拉回了游戏牌桌上。

“2023年至今，基于麒麟芯片的手机累计发货已经破亿。”徐松余说。

从2026年5月提出τ定律，到麒麟9050 Pro的发布，华为已经做好了一套长期演进的技术路线图。按照这条技术路线，到2030年，麒麟芯片的晶体管密度，有望提升到400+ MTc/mm²。

按照华为的测算，今年的麒麟2026芯片，也就是麒麟9050 Pro，基于韬定律单次迭代实现的晶体管密度提升，相当于传统几何微缩三年（代）的水平。这也是华为在没有拿到先进工艺制程的前提下，单纯依靠物理层面的折叠，可以实现的最好的量产结果。

在谈及未来时，徐松余表示“麒麟2027”的芯片现在已经在华为手上，目前所有测试结果都符合预期。CPU频率的路线图是从今年的3.1GHz走到2029年的4GHz，远期超过5GHz，晶体管密度同步提升。

而是否会在未来的芯片中使用更多层的折叠技术，他也表示逻辑折叠就是目前τ定律的核心技术解决方案，但具体到某一代用什么样的技术，未来会根据芯片的性能情况做调整。

现场被问及EDA相关问题，徐松余表示没有一家公司能完成所有的事，他们需要EDA伙伴的支持。

“麒麟9050 Pro，是中国芯片全行业共同努力的结果”。