Kirin 9020: характеристики и особенности процессора¶

Kirin 9020 — однокристальная система (SoC) компании HiSilicon, дочернего предприятия китайской корпорации Huawei, представленная в октябре 2024 года. Процессор устанавливается в смартфоны серии Huawei Mate 70 и стал развитием архитектурных решений, впервые применённых в предшественнике Kirin 9010. Система производится по 6-нанометровому техпроцессу (по разным оценкам — 7 нм с улучшениями) на мощностях китайской компании SMIC, что обусловлено действующими с 2020 года американскими санкциями, ограничивающими доступ Huawei к передовым западным технологиям и контрактному производству в TSMC и Samsung.

¶Архитектура и технические характеристики

Kirin 9020 построен по гибридной схеме с тремя кластерами ядер, использующими архитектуру ARMv8.2-A. Конфигурация включает:

• одно суперъядерное ядро Taishan V1201 с частотой до 2,5 ГГц;
• три производительных ядра Taishan V1202 с частотой до 2,15 ГГц;
• четыре энергоэффективных ядра Cortex-A510 с частотой до 1,6 ГГц.

Ядра Taishan представляют собой собственную разработку HiSilicon на базе лицензируемых архитектур ARM, адаптированную под требования китайского рынка и ограничения экспортного контроля. Графический ускоритель — Maleoon 910 с частотой 840 МГц, поддерживающий аппаратное ускорение трассировки лучей и современные графические API, включая Vulkan и OpenGL ES 3.2.

В состав SoC входит интегрированный модем с поддержкой сетей пятого поколения (5G) в суб-6 ГГц диапазоне, а также нейропроцессор (NPU) нового поколения, обеспечивающий до 30 % прирост производительности в задачах искусственного интеллекта по сравнению с Kirin 9010. Контроллер памяти поддерживает LPDDR5 с пропускной способностью до 6400 Мбит/с на контакт. Общая площадь кристалла составляет приблизительно 136 мм², количество транзисторов оценивается в 15–17 миллиардов.

¶Производство и санкционные ограничения

История создания Kirin 9020 неразрывно связана с санкционным давлением США на Huawei. В мае 2019 года компания была внесена в Entity List (список организаций, которым запрещены поставки американских технологий), что лишило её доступа к услугам тайваньской TSMC — основного контрактного производителя чипов HiSilicon. В августе 2020 года ограничения ужесточились: запрет распространился на любые полупроводниковые изделия, произведённые с использованием американского оборудования.

В результате Huawei была вынуждена переориентироваться на китайского производителя SMIC, который, однако, на тот момент располагал лишь зрелыми техпроцессами 14 нм и 28 нм. Прорыв произошёл в 2023 году, когда SMIC освоила массовое производство по техпроцессу, маркируемому как N+2 (фактически 7 нм с использованием технологий глубокого ультрафиолетового литографирования без EUV-оборудования). Первым массовым продуктом на этом процессе стал Kirin 9000S, установленный в смартфон Mate 60 Pro.

Kirin 9020 использует дальнейшее развитие этого техпроцесса. По данным аналитических исследований, включая отчёты TechInsights, плотность транзисторов соответствует 6-нанометровому классу, однако из-за отсутствия EUV-литографии производитель применяет технику многократного экспонирования, что увеличивает стоимость и снижает выход годных кристаллов. Несмотря на это, себестоимость Kirin 9020 оценивается примерно в 150–180 долларов США, что сопоставимо с флагманскими чипами конкурентов.

¶Производительность и сравнение с конкурентами

В синтетических тестах AnTuTu Kirin 9020 набирает около 1,25 миллиона баллов, что сопоставимо с показателями Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 (2022 года выпуска) и отстаёт от актуальных Snapdragon 8 Gen 3 и MediaTek Dimensity 9300 примерно на 20–25 %. В одноядерном тесте Geekbench 6 процессор демонстрирует около 1600 баллов, в многоядерном — около 5100 баллов.

Следует учитывать, что прямое сравнение затруднено из-за отсутствия официально подтверждённых данных о частотах и архитектурных деталях: Huawei не раскрывает полные спецификации, а сторонние аналитики получают информацию путём обратного инжиниринга. Реальная производительность в повседневных задачах, по обзорам пользователей, оценивается как достаточная для комфортной работы всех приложений, включая тяжёлые игры при средних и высоких настройках графики.

Особенностью Kirin 9020 является высокая энергоэффективность в сценариях с низкой нагрузкой: благодаря оптимизации планировщика задач и улучшенному энергомониторингу, чип потребляет на 12–15 % меньше энергии при просмотре видео и чтении по сравнению с Kirin 9010. Это обеспечивает увеличение времени автономной работы смартфонов Mate 70 на 8–10 % при одинаковой ёмкости аккумулятора.

¶Устройства на базе Kirin 9020

Первыми устройствами на Kirin 9020 стали флагманские смартфоны серии Huawei Mate 70, представленные 26 октября 2024 года. В линейку вошли:

• Mate 70 — базовая модель с 6,7-дюймовым OLED-экраном и тройной камерой;
• Mate 70 Pro — версия с увеличенным аккумулятором и перископическим телеобъективом;
• Mate 70 Pro+ — топовая модификация с титановым корпусом и улучшенной системой охлаждения;
• Mate 70 RS Ultimate Design — премиальная версия, выполненная в сотрудничестве с брендом Porsche Design.

Все устройства работают под управлением операционной системы HarmonyOS NEXT — собственной разработки Huawei, не использующей кодовую базу Android. Это означает, что приложения для Kirin 9020 должны быть адаптированы под нативную среду HarmonyOS; приложения, созданные для Android, запускаются через слой совместимости с потерей производительности до 15 %.

¶Значение для китайской полупроводниковой отрасли

Kirin 9020 рассматривается экспертами как важный этап в развитии независимой китайской полупроводниковой экосистемы. Чип демонстрирует, что даже без доступа к передовым западным технологиям китайские инженеры способны создавать конкурентоспособные решения, хотя и с отставанием в 2–3 года от мировых лидеров. Для SMIC производство Kirin 9020 стало крупнейшим коммерческим заказом на передовом техпроцессе, что позволило компании накопить опыт и улучшить показатели выхода годной продукции.

Вместе с тем, аналитики отмечают сохраняющуюся зависимость китайского производства от импортного оборудования для литографии (голландская ASML, японские Tokyo Electron и Nikon), которое не подпадает под полный запрет, но требует лицензирования. Дальнейшее развитие линейки Kirin, включая ожидаемый в 2025 году Kirin 9100, будет зависеть от способности Китая обеспечить производство по техпроцессу 5 нм, что потребует либо закупки EUV-сканеров, либо разработки альтернативных методов литографии.

¶Критика и ограничения

Основные нарекания со стороны зарубежных обозревателей касаются отставания Kirin 9020 от актуальных флагманских чипов Qualcomm и MediaTek в пиковой производительности и поддержке новейших стандартов памяти и связи. Кроме того, отмечается ограниченная доступность устройств на Kirin 9020 за пределами Китая: официальные продажи в Европе и других регионах не осуществляются, что связано с отсутствием сертификации Google Mobile Services и ограничениями экспортного контроля. В России устройства на Kirin 9020 доступны только через параллельный импорт, что влияет на их конечную стоимость и гарантийное обслуживание.