華為首次使用自家達芬奇架構是自己新出的麒麟810處理器，該處理器搭配在華為新發布的nova5機型上。那麼該達芬奇架構是否是完全獨立開發還是集成ARM架構，提升之後的呢？

英國ARM公司(2016年被日本軟銀公司收購了，現在是一家日本公司了)是全球領先的半導體知識產權 (IP) 提供商。全世界超過95%的智能手機和平板電腦都採用ARM架構，ARM是世界上最具影響力的芯片技術提供商之一，主要從事低費用、低功耗、高性能芯片研發，全世界99%的智能手機和平板電腦都採用ARM架構。所有的iPhone和iPad都使用ARM芯片，多數Kindle閱讀器和Android設備也都採用這一架構。

ARM 公司本身並不靠自有的設計來製造或出售 CPU ，而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。ARM 提供了多樣的授權條款，包括售價與散播性等項目。對於授權方來說，ARM 提供了 ARM 內核的整合硬件敘述，包含完整的軟件開發工具（編譯器、debugger、SDK），以及針對內含 ARM CPU 硅芯片的銷售權。對於授權方來說，其希望能將 ARM 內核整合到他們自行研發的芯片設計中，通常就僅針對取得一份生產就緒的知識產權內核（IP Core）認證。對這些客戶來說，ARM 會釋出所選的 ARM 核心的版圖，連同抽象模擬模型和測試程式，以協助設計整合和驗證。需求更多的客戶，包括整合元件製造商（IDM）和晶圓廠家，就選擇可合成的RTL（寄存器傳輸級，如 Verilog）形式來取得處理器的知識產權（IP）。藉著可整合的 RTL，客戶就有能力能進行架構上的最佳化與加強。這個方式能讓設計者完成額外的設計目標（如高震盪頻率、低能量耗損、指令集延伸等）而不會受限於無法更動的電路圖。雖然 ARM 並不授予授權方再次出售 ARM 架構本身，但授權方可以任意地出售製品（如芯片元件、評估板、完整系統等）。華為就屬於ARM的授權方之一，而且華為已經獲得了ARMv8架構的永久授權，也就是你再封鎖，我也有使用這個的權利，ARMv8是ARM公司的32/64位指令集，目前的處理器都是這一指令集的產物.

所以，達芬奇架構依然是基於ARM架構，在ARM架構基礎之上研發的NPU，NPU指的是神經元網絡，相當於華為建立了一個獨立的AI硬件處理單元。

華為未來將會具有兩種選擇方式：

• 一種是在ARMv8架構基礎上進行研發，對該架構獨立完成升級工作；
• 一種是完全丟棄ARM架構，研發出一種新的芯片架構。

什麼都去搞自己的一套標準對中國公司走向國際是個災難，國內的關鍵行業實施國產替代是有必要的，但也不可能凡事都搞自主創新。華為創始人任正非前段時間一改以往的神祕，大量接受了國內外媒體的採訪，其中也談到了自主創新的話題，他就表態說從不支持自主創新這個詞，科學技術是人類共同財富，我們一定要踏在前人的肩膀上前進，這樣才能縮短我們進入世界領先的進程。什麼都要自己做，除了農民，其他人不應該有這種想法。

所以在ARM架構基礎上進行研發，對該架構獨立完成升級工作是未來的長期方向。

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達芬奇架構打破了ARM架構的鉗制？

麒麟810一發布，讓眾多的消費者為之一震，因為它採用了達芬奇架構。在ARM切斷了和華為的合作後，華為海思自研架構成了必然之路，那麼達芬奇架構是類似於ARM架構的華為自研的破局架構嗎？

實際上，達芬奇架構是AI架構，它取代了寒武紀的NPU，使用的是自研的達芬奇架構NPU。

但是，它同樣是里程碑的，因為它的特性明顯：使用了達芬奇魔方，張量化立體運算單元 ；採用了澎湃算力，單位晶元面積，能效出眾； 支持的算子多，數量多達240+ ，通用性好；採用了FP16 精度，INT8量化精度業界領先。

實際上，達芬奇架構使用了高性能3D Cube計算引擎為基礎，針對矩陣運算進行加速，大幅提高單位面積下的AI算力。所以，它比驍龍855的AI性能更強。但是，你要知道一件事：它不是CPU架構，和ARM架構不是一回事！

ARM架構，更主要的是ARM指令集系統，一種精簡指令集（RISC）架構，它能夠在高的時鐘頻率下，減少不常用的指令集的使用提升處理器的運行效率。

相比達芬奇架構，這個整合傳統DSP與Google TPU張量計算的多元模式架構，所帶來的性能，主要還是在於AI方面。實際上，達芬奇架構的使用，說明了海思自研架構的決心，現在除了CPU使用ARM架構之外，GPU也進行了定製，這可能就是華為的未雨綢繆，雖然獲得了ARMV8永久授權，不能解決CPU架構問題，終歸會被牽制。

達芬奇架構就是在ARM架構上加了一個AI硬件處理單元，並非和ARM並列的處理器架構，寒武紀早就這樣幹了，華為之前就用的寒武紀的解決方案，只是現在自己弄了，並取了個炫酷的名字（華為經常這樣，總能帶起一波沸騰）。

目前架構就那麼幾種：x86（主要用於桌面端和服務器）、ARM（移動端）和開源的RISC-V。

區別很大，因為這兩者完全是針對兩種不同內容的架構。

ARM：這個我想大家都知道，手機芯片的架構，高通、蘋果、華為的手機芯片都是基於ARM的架構而來，因此，ARM架構對於手機芯片來說屬是針對CPU和GPU的架構。但是ARM並不僅只用於手機芯片，還包括其他一些領域，比如多媒體播放器、電腦外設、甚至導彈的彈載計算機等軍用設施也有應用，可以說用途廣泛，可普遍應用於嵌入式系統設計。

達芬奇架構：很多用戶看到麒麟810使用達芬奇架構就以為這次的芯片就不再使用ARM架構了。其實這是錯誤的！華為新發布的麒麟810芯片依舊是基於ARM架構（Cortex-A76），當然這也屬於是魔改。達芬奇架構其實只是指的NPU，也就是掌管智能計算的單元，如果你仔細看一些新聞的話，會明確說這是華為的AI自主架構。這一架構主要用來支持人工智能芯片，未來幫助華為按照自己對人工智能的理解進行應用。

看到這裡，我想題主應該能明白ARM架構和達芬奇架構根本的區別了。

最後這裡提一下寒武紀，有些用戶可能知道，華為之前的NPU使用的是寒武紀的芯片，這次則完全拋棄了，這對寒武紀是一大打擊。為何會出現這種情況呢？

一是華為可以更好的掌握技術升級節奏，從而有效掌握供應鏈安全，二是因為寒武紀雖然早期是華為孵化起來的，但最終卻落入了聯想中科的手中成了內部消化項目，導致華為出局。為此，華為不得不重新搭建自己的AI架構，從而避免再度出現寒武紀類似的情況，並且也能讓自己出更好的產品。

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事實上，這兩者不是同一個東西，ARM架構更多應該是與X86架構進行比較，兩者都是CPU架構，分別基於精簡指令集（RISC）和複雜指令集（CISC)，簡單來說就是ARM注重功耗比，適合散熱能力有限的移動設備使用，而X86架構更注重性能和速度。

達芬奇架構是華為自研的NPU架構，在功能上與之前採用的寒武紀的NPU是一樣的。所謂NPU即神經網絡處理器，採用“數據驅動並行計算”的架構，特別擅長處理視頻、圖像類的海量多媒體數據。可以簡單的將NPU處理器理解為只處理單一領域，而CPU則處理所有領域，NPU一般也可稱為是協處理器。

因此，該NPU本質上依舊是遵循RISC指令集的，可以理解為採用傳統的ARM處理器+AI加速器，其AI加速器就是達芬奇核心。

達芬奇架構直接地把計算用的乘加器（MAC）按照不同的計算組織成不同的方式，並搭配標準的數據緩存。當要做人工智能相關的計算時，可以使用按cube（“三維立方”） 模式組織的MAC群，從而支持相關計算。當需要其他常規計算時，則可以使用矢量或標量計算MAC。對於不同規模的芯片，可以通過放置不同數量的達芬奇核心來滿足需求，因此同一個達芬奇核心的設計可以靈活地滿足華為戰略橫向上不同應用的需求。

華為自研的達芬奇架構更多的比較對象應該是其他的人工智能芯片架構，例如Nvidia的GPU和Google的TPU，而不是與CPU架構做比較。

簡單來說，無論是GPU還是TPU以及NPU目前更多都是協處理器，承擔部分領域的邊緣計算，這與ARM或者是X86有著本質的區別。

目前，在人工AI芯片領域來說，Nvidia的GPU架構主要源自傳統GPU多核並行架構，其GPU主要還是處理圖像，並非天生為人工智能而生，因此在卷積神經網絡推理等主流應用上，效率並不高；谷歌的TPU上使用systolic array架構，該架構採用脈動陣列，對於內存帶寬的需求較小，但是很難小型化的同時保證運行效率，更適合需求高端算力的場景，對於終端低算力低功耗應用適配性不夠好。

相較於以上兩者，華為的NPU採用達芬奇架構，專門為卷積神經網絡進行優化，並能夠動態滿足不同算力需求。

除了達芬奇架構，華為還有傳說中的笛卡爾架構，主要用於自家的GPU上，不知道會不會在下一代麒麟芯片中發佈，拭目以待。

華為有了達芬奇自研架構的NPU了，那麼是不是說自主研發的GPU也不遠了？首先我們要弄懂這個達芬奇架構和ARM又有什麼區別呢？其實要說起來還是非常簡單的，咱們都知道高通的處理器是自主研發的Kryo架構，但是高通的這個Kryo架構也是根據ARMA76魔改過來的，其實達芬奇架構也是來源於ARM核心！

麒麟810上面的達芬奇NPU也就是傳統的傳統的ARM核+AI加速器的模式，當然了這個最重要的AI加速器算是達芬奇NPU的核心：把MAC按照不同的計算組成不同的方式，搭配標準的數據緩存，進行人工智能運算時按照cube三維立方模式組織的MAC群支持相關運算。

哈哈說了這麼多可能有些不好理解，雖然是基於ARM核心但是這顆達芬奇NPU仍然是華為的自研架構！

那麼華為之前採用的寒武紀NPU呢？其實華為和寒武紀是兩個不同的公司，它們並不是一起的，這個達芬奇NPU才是華為的親兒子，華為自己能夠研發架構了當然了要採用自己的產品，這樣才利於長遠的發展，至於華為前期花錢找寒武紀合作學習那是必須要的，而寒武紀也因為華為名氣大增，未來的市場前景也是不可限量的！

我們最期待的還是華為的自主研發GPU，只有把自主的GPU做出來才能堵住很多人的嘴吧，當然了目前擺在華為面前最嚴重的問題就是ARM的授權問題，所以未來最新的CPU架構不知道華為還能不能採用，當然了我個人還是願意相信最後都能達成和解的！

其實，說得簡單一點，也是達芬奇架構是芯片的一部分，雖然這芯片是採用部分ARM架構的（CPU部分），但是它不是CPU，它是另外一個跟CPU搭檔使用的芯片，是一個自行研發的架構，採用AI外圍加速，專門為人工智能定製。

達芬奇架構把計算用的乘加器按照不同的計算組織成不同的方式，採用魔方式MAC陣列，直接將計算用的MAC按不同計算以不同方式進行組合，支持卷積神經網絡推理，然後搭配標準的數據緩存。

說點人話，ARM提供的一張關於CPU的圖紙，但是芯片設計商需要在CPU的圖紙上建設出GPU、ISP、DSP等等一整個SoC。其中，達芬奇架構的NPU也就是跟GPU同一種屬性的，基於CPU發展出來擁有某種功能特性的芯片。GPU負責圖形處理部分，NPU複製處理人工智能計算部分。

在AI Benchmark榜單，麒麟810以32280+分的超高AI跑分超過驍龍855，甚至連自己的哥哥都打，AI跑分高於此前華為的旗艦芯片麒麟980。

其實，你說它多強或者多大的黑科技，也不是。因為這是一顆人工智能的芯片，技術含量是有的，但是並不能說是獨家武器，好像此前也是使用寒武紀的一樣的。

但是，這是華為的自行研發的架構，非常有意義。而且也不對外銷售，能夠形成自己的差異化。

這已經不是達芬奇第一次亮相了，上一次，也就是18年10月的時候，華為徐直軍推出了兩款AI芯片，分別是面向雲端超高算力場景的昇騰910、以及主打終端低功耗AI場景的昇騰310，沒錯這兩款芯片都是採用達芬奇架構。

有人說是，這是自行研發芯片什麼的，這沒錯。但是它的意義不僅僅是自行研發。寒武紀也是自行研發的人工智能芯片的。

它更加重要的看到我們國家的人工智能芯片多點開花,比起此前的CPU和GPU的，我們在新興的人工智能芯片行業的話語權更加大了。

ARM架構屬於手機CPU的核心架構，而華為AI芯片雖說也採用了ARM架構的一部分，但是作為AI加速器的達芬奇架構上與ARM架構並沒有太大關係，屬於華為自研的架構，達芬奇架構所做的就是AI加速器的作用，和傳統的ARM核心進行協調工作以加速AI計算效能，其實達芬奇架構本身也沒有采用非常黑科技的技術，主要是簡單的把計算用的乘加器（MAC）按照不同的計算組織成不同的方式，並搭配標準的數據緩存。

所以嚴格上來說達芬奇架構是採用部分arm架構，同時以外圍AI加速器來進行張量運算加速，而這類架構倒是更像GPU架構，都是為了優化AI智能計算，加入了對於張量核心的優化支持，但是由於GPU並非專門為AI計算設計的，所以在神經網絡推理等主流應用上，傳統GPU架構並不如達芬奇架構的效率高，華為之所以堅持自研架構也是為了更好的支持華為的軟硬件生態系統，之前的“寒武紀”儘管也不錯，但是畢竟也是受制於人。

arm架構多年來遍佈手機芯片行業，儘管現在業界不少AI芯片架構也是和ARM架構結合的，但是未來的AI芯片架構肯定會逐漸走向專業化的道路，並且有希望和arm架構芯片做到接近的地位，華為作為國內最具芯片研發實力的公司，自研AI芯片架構是必須的，儘管現在看來達芬奇架構並沒有太多黑科技含量在裡面，但是因為不對外銷售，達芬奇架構未來有望成為華為產品差異化競爭的關鍵手段。

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華為發佈了nova5機型，搭配了華為最新的麒麟810處理器，並且首次使用自家達芬奇架構。

有人對於達芬奇架構架構並不是很理解，特別是與ARM架構之間的關係！

這裡依次來聊聊ARM架構，ARM架構的優勢以及達芬奇架構與ARM架構之間的關係。

什麼是ARM架構，為何移動終端均選擇該架構

ARM架構由ARM公司研發並進行商用，ARM公司是一家芯片技術提供商，當前已經被軟銀收購。當前主流的芯片架構有移動端的ARM架構，桌面端的X86架構等。

那麼，ARM架構的優勢是什麼為，為何不選擇英特爾的X86架構呢？

• ARM架構的優勢在於性能強、功耗低、成本同樣較低；

• 對於移動終端設備來說，更加偏向於節能、能效等方面，否則待機問題不好處理。

ARM架構廣泛應用於手機、平板，甚至延伸至便攜式筆記本、服務器等。

什麼是達芬奇架構，與ARM架構之間的關係是什麼

好吧，認識了ARM架構之後，來看看究竟華為自研的達芬奇架構是什麼呢？

• 達芬奇架構依然是基於ARM架構，在ARM架構基礎之上研發的NPU；

• NPU指的是神經元網絡，相當於華為建立了一個獨立的AI硬件處理單元。

華為AI算法牛不牛，從最近熱議的華為P30 Pro拍攝月亮就能夠看出。其實，華為最早從麒麟970、麒麟980處理器就已經使用該技術，當時由中科寒武紀研發。此款麒麟810處理器，則是華為獨立研發的達芬奇架構。

華為與ARM架構今後的發展

美國持續的對華為進行打壓，ARM已經宣佈同華為之間中斷合作。

華為當前已經購買了ARMv8永久的使用權，在ARMv9沒有出來之前，對於華為影響較小。

華為未來將會具有兩種選擇方式：

• 一種是在ARMv8架構基礎上進行研發，對該架構獨立完成升級工作；

• 一種是完全丟棄ARM架構，研發出一種新的芯片架構。

基於目前國內芯片實際情況，華為採用第一種方式的可能性較大。

關於華為自研的達芬奇架構以及今後華為芯片架構發展路線的問題，您怎麼看？

歡迎大家留言討論，喜歡的點點關注。

感謝您的閱讀🙏

其實一個簡單的公式就可以說明這兩者的區別

達芬奇核心=ARM核+AI加速器

ARM為什麼這麼出名？這跟ARM的特性以及技術發展方向有關，ARM架構，曾稱進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine）更早稱作Acorn RISC Machine，是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構。

ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統設計，低耗電節能，非常適用移動通訊領域。消費性電子產品，例如可攜式裝置（PDA、移動電話、多媒體播放器、掌上型電子遊戲，和計算機），電腦外設（硬盤、桌上型路由器），甚至導彈的彈載計算機等軍用設施。

正因為ARM的這些特性，可以說是移動時代的來臨，成就了ARM現在的地位。

讓我們說回到達芬奇架構，既然還是基於ARM核研發的，那麼達芬奇架構的核心競爭力到底在哪呢？這裡可以用四個字來形容：唯快不破！

華為同時注重深度和廣度的人工智能戰略是以技術為基石的，而其技術棧中最具有挑戰性，同時也是最具有區分度的就是底層芯片。為了滿足華為戰略上的需求，其芯片技術需要滿足以下需求： 性能好，否則難以撼動Nvidia的位置，這毫無疑問是戰略深度中最重要的一個要素； 設計可伸縮性好，同一架構可以通過修改設計規模快速部署到不同算力尺度的應用，從而實現戰略廣度快速鋪開的需求、通用性好、能兼容儘可能多的操作、上市速度要快。 以上四點要同時滿足是非常困難的，尤其是一些非常痴迷於技術的公司，往往會選擇去探索新的芯片架構以把前三個需求做到極致，這也就意味著放棄了第四個能快速上市的需求，因為新架構往往意味著較長的研發週期和較大的風險，難以做到快速上市。而華為的選擇則是在傳統架構上做足夠的工程優化，並不追求極致性能，但求能滿足用戶需求並快速落地。與之對應的是華為使用在Ascend系列芯片中的達芬奇架構。

達芬奇核心從架構上看起來也並沒有使用炫技式的前沿技術，而是簡單直接地把計算用的乘加器（MAC）按照不同的計算組織成不同的方式，並搭配標準的數據緩存。當要做人工智能相關的計算時，可以使用按cube（“三維立方”） 模式組織的MAC群，從而支持相關計算。當需要其他常規計算時，則可以使用矢量或標量計算MAC。對於不同規模的芯片，可以通過放置不同數量的達芬奇核心來滿足需求，因此同一個達芬奇核心的設計可以靈活地滿足華為戰略橫向上不同應用的需求。