ชิป Kirin เป็นหนึ่งในเอกลักษณ์ของสมาร์ทโฟนจาก Huawei ไปแล้วนะครับ ซึ่งการที่หัวเว่ยสามารถพัฒนา CPU เพื่อใช้ในสมาร์ทโฟนของตัวเองได้ ก็ถือเป็นจุดเด่นมากๆ เพราะเมื่อการพัฒนาตัวระบบปฏิบัติการ (EMUI) และตัวชิปประมวลผล (Kirin) อยู่ในบริษัทเดียวกัน ก็ทำให้การพัฒนา 2 ส่วนนี้สามารถทำควบคู่กันไปได้ เมื่อฝั่งซอฟต์แวร์ต้องการรูปแบบการประมวลผลพิเศษ ก็สามารถคุยกับทีมพัฒนา CPU เพื่อสร้างฟีเจอร์ใหม่ๆ ให้สอดรับกันได้โดยตรง ไม่ต้องปวดหัวคุยกันข้ามบริษัท แล้วยังทำให้การพัฒนา Hardware กับ Software มีทิศทางเดียวกันด้วย ซึ่งปัจจุบันมีแค่ 3 บริษัทในโลกเท่านั้นที่ออกแบบ CPU ใช้เองในสมาร์ทโฟนของตัวเองครับ ซึ่งหัวเว่ยก็เป็นหนึ่งในสามบริษัทนี้
ทศพร นิษฐานนท์ รองผู้อำนวยการ หัวเว่ย คอนซูมเมอร์ บิสสิเนส กรุ๊ป ประเทศไทย
ปีที่แล้วเราได้เห็นประสิทธิภาพของชิป Kirin 970 ที่ใช้ใน Huawei Mate 10, Huawei P20 และ Huawei Nova 3 กันไปแล้วว่าชิปที่มี NPU (Neural Processing Unit) หรือส่วนประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ที่ทำงานเลียนแบบสมองมนุษย์นั้นช่วยในการทำงานมากขนาดไหน ด้วย NPU ทำให้เรามีโทรศัพท์ที่ช่วยให้ผู้ใช้ถ่ายภาพได้สวยขึ้นด้วย Mastered AI ที่สามารถวิเคราะห์ซีนภาพและเลือกรูปแบบการปรับแต่งภาพให้เหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว แถมโทรศัพท์ยังสามารถช่วยจัดเฟรมภาพให้สวยงาม และแปลภาษาได้อย่างรวดเร็วด้วย ซึ่งต้องถือว่า Huawei เป็นผู้จุดกระแส สร้างเทรนด์ AI ในโทรศัพท์มือถือ จนหลายๆ ค่ายต้องมีเทคโนโลยีนี้ในปัจจุบัน
Kirin 980 ก้าวต่อไปที่ดีกว่าเดิมทุกด้าน
สรุปความแตกต่างของ Kirin 970 กับ Kirin 980
ตัดภาพมาหนึ่งปีหลังจาก Kirin 970 ได้ออกมาวาดลวดลาย ก็ถึงเวลาของ Kirin 980 ชิปตัวใหม่ที่เปิดตัวไปในงาน IFA 2018 ที่ปรับปรุงทุกด้านให้ดึขึ้นครับ โดยถือเป็นชิปตัวแรกของโลกที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตที่ 7 nm (นับจากวันเปิดตัว) ทำให้ Kirin 980 มี Transistor ถึง 6,900 ล้านตัวอยู่ภายใน ใส่ได้มากกว่าเดิม 1.6 เท่า และยังประหยัดพลังงาน แถมลดความร้อนที่เกิดจากชิปอีกด้วย
ความเป็นมาของ Kirin 980
Huawei เริ่มพัฒนาชิปตัวนี้ตั้งแต่เมื่อ 3 ปีที่แล้ว เพราะการเตรียมเทคโนโลยีที่ย่อส่วนทรานซิสเตอร์ลงไปถึง 7 nm (0.000000007 เมตร) นั้นต้องใช้เวลาพัฒนาร่วมกับโรงงานผลิตอย่างมาก โดยหัวเว่ยใช้วิศวกรมากกว่า 1,000 คนในโปรเจกนี้ และสร้างตัวต้นแบบมามากกว่า 5,000 แบบกว่าจะสำเร็จออกมาเป็นชิป Kirin 980 โดยบริษัทผู้ผลิตชิปตัวนี้คือ TSMC โรงงานผลิตชิปยักษ์ใหญ่ของไต้หวัน ซึ่งเป็นบริษัทแรกในโลกที่ผลิตชิประดับ 7 nm ได้
โดยชิป Kirin 980 หัวเว่ยกล้าประกาศเลยว่าเป็นสุดยอดของโลก 6 ด้านคือ
- World’s 1st 7nm SoC – ชิปตัวแรกในโลกที่ประกาศว่าใช้เทคโนโลยีผลิตแบบ 7 nm
- World’s 1st Cortex-A76 Based CPU – ชิปตัวแรกของโลกที่ใช้สถาปัตยกรรมย่อยของ CPU ตัวใหม่คือ ARM Cortex-A76
- World’s 1st Mali-G76 GPU – ชิปตัวแรกของโลกที่ใช้ GPU หรือหน่วยประมวลผลกราฟิก Mali-G76
- World’s 1st Dual-NPU – ชิปตัวแรกของโลกที่มี NPU หรือหน่วยประมวลผลปัญญาประดิษฐ์แบบคู่
- World’s 1st 1.4 Gbps Cat.21 Modem – ชิปตัวแรกของโลกที่รวมโมเด็มความเร็วสูงไว้ ทำให้รองรับ 4G LTE Cat.21 ความเร็วสูงสุด 1.4 Gbps ได้
- World’s 1st SoC Supporting 2133 MHz LPDDR4X – ชิปตัวแรกของโลกที่รองรับหน่วยความจำแบบ LPDDR4X 2133 MHz
สถาปัตยกรรมความแรงและประหยัดไฟของ Kirin 980
บอร์ดต้นแบบของ Kirin 980 ที่สามารถรันเกม NBA 2K18 ได้แตะ 60 fps ตลอดเวลา
พื้นฐานของ Kirin 980 นั้นแตกต่างจากชิปรุ่นก่อนๆ อย่างเห็นได้ชัดครับ คือใช้สถาปัตยกรรมย่อย Cortex-A76 ตัวใหม่ถอดด้ามจาก ARM ผู้พัฒนารากฐานของ CPU ที่ใช้กันทั่วโลก โดย Cortex-A76 นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า Cortex-A75 ที่ใช้ในชิปอย่าง Snapdragon 845 ราว 25 – 35% และมีแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำเพิ่มขึ้น 90% และเมื่อเทียบกับ Cortex-A73 ที่ใช้ใน Kirin 970 เดิม ก็ให้ประสิทธิภาพมากกว่า 2 เท่า ซึ่ง ARM ตั้งใจพัฒนาให้ A76 แรงพอที่จะใช้ในระดับคอมพิวเตอร์ได้เลย เอาไปแข่งกับ Intel ยังไหว
นอกจากนี้ Kirin 980 ยังมีหน่วยประมวลสถาปัตยกรรมย่อย Cortex-A55 อยู่ด้วย ซึ่งจะเป็นแกนประมวลผลที่กินไฟต่ำ สำหรับงานที่ไม่ต้องการกำลังในการประมวลผลมากนัก โดย A55 มีประสิทธิภาพมากกว่า Cortex-A53 ที่ใช้ใน Kirin 970 อยู่ราว 18% ในขณะที่กินไฟน้อยลง 15% ด้วย
โครงสร้างของ Kirin 980 นั้นแตกต่างจากซีพียูรุ่นก่อนๆ นะครับ คือมีทั้งหมด 8 แกนประกอบด้วย
- 2 แกนประสิทธิภาพสูงที่ขับเคลื่อนโดย Cortex-A76 ที่ความเร็ว 2.6 GHz
- 2 แกนกำลังประมวลผลกลางๆ ที่เป็น Cortex-A76 เหมือนกันแต่มีความเร็วที่ 1.92 GHz
- 4 แกนเล็ก กำลังประมวลผลต่ำ แต่ประหยัดไฟมากๆ เป็น Cortex-A55 ที่ความเร็ว 1.8 GHz
8 แกนของ Kirin 980 สามารถปรับการใช้งานให้เหมาะสมได้ตลอดเวลา นำเสนอโดยคุณพลภัทร์ สายบัวทอง ผู้จัดการฝ่ายผลิตภัณฑ์ หัวเว่ย คอนซูมเมอร์ บิสสิเนส กรุ๊ป ประเทศไทย
ซึ่งเมื่อมี 8 แกนที่ปรับจูนมาต่างกัน ก็ทำให้สามารถเปิด-ปิดแกนทั้ง 8 ได้ตามอิสระตามความเหมาะสมของการทำงาน เช่นเปิดเพลงก็ใช้แกนเล็กตัวเดียวก็มีแรงมากพอแล้ว ประหยัดไฟด้วย แต่เวลาเล่นเกมที่ต้องการภาพลื่นๆ ก็เปิดทำงานพร้อมกัน 8 แกนไปเลย นอกจากนี้หัวเว่ยยังเคลมว่า Kirin 980 สามารถปรับความแรงของชิปให้ขึ้นลงตามความต้องการของการใช้งานได้เร็วขึ้น เมื่อจู่ๆ ระบบต้องการกำลังประมวลผลอย่างเร่งด่วน เช่นจังหวะเปิดแอป หรือจังหวะโหลดเว็บหนักๆ ระบบก็จะไปเร่งการทำงานของ Kirin 980 ทันที ทำให้ซีพียูรับโหลดงานที่เพิ่มขึ้นกระทันหันได้ทัน และเมื่อทำงานเรียบร้อย ระบบก็สามารถลดความแรงของซีพียูได้ทันที ทำให้อัตราการกินไฟน้อยลง
Kirin 980 สามารถรองรับโหลดที่เพิ่มขึ้นและลดลงได้อย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้ Kirin 980 ยังใช้ GPU หรือหน่วยประมวลผลกราฟิกเป็น Mali-G76 ด้วย ซึ่งเคลมว่าประสิทธิภาพด้านกราฟิกดีกว่ารุ่นเดิม 46% แล้วยังกินไฟน้อยลงอีก
ทั้งหมดนี้ทำให้ Kirin 980 เร็วขึ้น 20% และกินไฟน้อยลง 40% เมื่อเทียบกับรุ่นเดิม และแน่นอนชนะ Snapdragon 845 ในทุกด้าน
Dual NPU หน่วยประมวลผลปัญญาประดิษฐ์แบบคู่ใน Kirin 980
หลังจากที่หัวเว่ยประสบความสำเร็จจาก Kirin 970 ชิปตัวแรกที่มาพร้อม NPU หรือหน่วยประมวลผลปัญญาประดิษฐ์จนกลายเป็นมาตรฐานที่สมาร์ทโฟนในยุคนี้ทำได้ ใน Kirin 980 หัวเว่ยก็ได้ปรับปรุงการทำงานที่เกี่ยวกับปัญญาประดิษฐ์ใหม่ให้กลายเป็น Dual NPU หน่วยประมวลผลแบบคู่กันไปเลยครับ ซึ่งความแตกต่างของ NPU กับ CPU ที่เราคุ้นเคยกันดีก็อยู่ตรงที่ NPU จะมีลักษณะการทำงานเหมือนสมองมนุษย์ ที่สามารถแยกแยะสิ่งต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ไม่ต้องได้ข้อมูลจนครบ หรือต้องประมวลผลจนได้ผลลัพธ์ที่ละเอียดสมบูรณ์อย่าง CPU ทำให้เราสามารถใช้ NPU กับการประเมินคร่าวๆ ที่ต้องการความเร็ว เช่นประเมินว่าตัวคนในภาพอยู่ไหน หรือประเมินว่าภาพที่กำลังดูอยู่นี้มันคืออะไรครับ
บอร์ดตัวอย่างของ Kirin 980 สามารถวิเคราะห์ของคนในภาพได้อย่างรวดเร็ว
ประสิทธิภาพของ Dual NPU ใน Kirin 980 หัวเว่ยอ้างว่าสามารถวิเคราะห์ภาพถ่ายได้เร็วถึง 4,500 ภาพต่อนาที เร็วกว่า Kirin 970 ถึง 120% ซึ่งก็เร็วกว่าคู่แข่งอย่าง Snapdragon 845 และ Apple A11 ด้วย ซึ่งการที่ NPU สามารถทำงานได้เร็วขึ้น ก็ทำให้สมาร์ทโฟนสามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้เร็วขึ้น เช่นวิเคราะห์โครงสร้างของมนุษย์ที่ผ่านกล้องว่า หัว-มือ-แขน อยู่ตรงไหน หรือสามารถวิเคราะห์วิดีโอแบบ Realtime ได้ รู้ว่าส่วนที่เป็นคนในวิดีโออยู่ตรงไหน แล้วแยกเอาส่วนที่เป็นคนออกมาจากภาพวิดีโอก็เป็นไปได้
ส่วนประกอบอื่นๆ ใน Kirin 980
Kirin 980 เป็นชิปที่เรียกว่า SOC หรือ System-On-Chip นะครับ ภายในตัวมันจึงมีองค์ประกอบเยอะมากในชิปตัวเดียว ก็นอกจากส่วนของ CPU, GPU และ NPU ที่เราเล่าไปแล้ว ก็ยังมีอีก 2 ส่วนประกอบหลักๆ คือ ISP และ Modem ครับ
ISP คือ Image Signal Processor หรือส่วนประมวลผลภาพถ่ายและวิดีโอ คือปกติข้อมูลภาพจากเซนเซอร์จะเป็นข้อมูลดิบที่ต้องเอามาประมวลผลต่อถึงจะเป็นภาพที่สมบูรณ์ได้ ซึ่งใน Kirin 980 นั้นเป็น Dual ISP หรือหน่วยประมวลผลภาพแบบคู่ ซึ่งถือเป็นรุ่นที่ 4 แล้ว มีความเร็วในการจัดการภาพเพิ่ม 46% ใช้แบตน้อยลง 23% แลคน้อยลง 33%
จากความเร็วในการประมวลผลภาพที่มากขึ้น ทำให้ในเสี้ยววินาทีที่เราถ่ายภาพนั้น ระบบสามารถถ่ายหลายภาพรวดเร็ว แล้วนำมาผสมรวมกันเพื่อให้ได้ภาพถ่ายที่มีขอบเขตแสงกว้างขึ้น และมีสัญญาณรบกวนน้อยลง ซึ่งเมื่อรวมกับ NPU ก็ทำให้สามารถแยกส่วนภาพเพื่อประมวลผลให้เหมาะกับส่วนนั้นๆ ได้อย่างรวดเร็วด้วย ผลสุดท้ายคือภาพถ่ายและวิดีโอออกมาดีขึ้นกว่าภาพจากชิปรุ่นก่อนหน้านี้
Kirin 980 รองรับ LTE ความเร็วสูงปรี๊ด
ส่วน Modem ที่อยู่ภายในชิป Kirin 980 (โมเด็มตัวนี้น่าจะชื่อ Balong 5000) ก็ทำให้รองรับการเชื่อมต่อ LTE ระดับ Cat.21 ซึ่งทำความเร็วดาวน์โหลดได้สูงสุด 1.4 Gbps บนเครือข่ายที่รองรับ
Kirin 980 รองรับ GPS 2 คลื่น ทำให้ใช้งานได้ดีขึ้น
นอกจากการเชื่อมต่อเครือข่ายโทรศัพท์ที่รวดเร็วแล้ว Kirin 980 ยังรองรับการเชื่อมต่อ Wifi ที่ความเร็ว 1.73 Gbps ซึ่งเร็วที่สุดในตอนนี้ และยังรองรับการใช้งาน GPS 2 คลื่นพร้อมกันคือคลื่น L5 และ L1 ทำให้การระบุตำแหน่งบนพื้นโลกแม่นยำมากขึ้นด้วย
รอพบกับ Kirin 980 ใน Huawei Mate 20 Series
ทั้งหมดที่เราเล่ามานี้คือความสามารถของชิป Kirin 980 ตัวเดียว ที่จะทำให้โทรศัพท์เร็วขึ้น ประหยัดไฟขึ้น ประมวลผลแบบ AI เร็วขึ้น วิเคราะห์เรื่องรอบตัวได้เก่งขึ้น ถ่ายภาพและวิดีโอสวยขึ้น และเชื่อมต่อเร็วขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีระดับนี้ก็ไม่ใช่อยู่ๆ จะเสกออกมาได้ ที่ผ่านมาหัวเว่ยลงทุนวิจัยและพัฒนาไป 62,500 ล้านเหรียญในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ปีที่แล้วก็ลงทุนวิจัยไป 1.7 หมื่นล้านเหรียญ กับศูนย์วิจัยและพัฒนาที่มี 15 ศูนย์ทั่วโลก
แต่อ่านรายละเอียดของ Kirin 980 วันนี้อาจจะยังไม่อินเท่าไหร่ อดใจนิดหนึ่งครับ Huawei Mate 20 สมาร์ทโฟนรุ่นแรกที่ใช้ชิปตัวนี้จะเปิดตัววันที่ 16 ตุลาคมนี้แล้ว แล้วแบไต๋จะรายงานความสามารถของ Mate 20 อย่างละเอียดให้รู้กันต่อไป เป็นเจ้าแรกๆ ในไทยเลยแหละ