華為MateBook Pro最新推送了HarmonyOS 6.0.0.130 SP13版本系統更新,整機穩定性和性能有所提升,使用更流暢,而且有更多游戲支持鍵鼠操控模式。
但最重磅的更新不在功能,而在一條信息:系統界面終于顯示處理器——HUAWEI Kirin X90(麒麟X90)。

華為MateBook Pro在去年5月發布,這是全球首款鴻蒙筆記本電腦,發布至今已超8個月,終于揭曉處理器真身。
據了解,麒麟X90規格為4+4+2(10核20線程),支持超線程技術,最高主頻達4.2GHz,集成自研GPU,擁有雙達芬奇架構NPU,AI算力達40TOPS,支持本地部署大模型如DeepSeek。

去年3月,麒麟X90獲得中國信息安全評測中心出具的安全可靠等級II級認證,是最高級別認證。
這意味著麒麟X90在核心技術自主性、供應鏈安全性、知識產權合規性等方面通過了嚴格審查,符合國家信息安全標準。

此外,今年1月發布的報告中,HarmonyOS桌面系統也獲得了II級認證。
自此,鴻蒙系統和芯片均已通過安全可靠測評,鴻蒙電腦實現從硬件到操作系統的全生態國產化,擁有極高的安全性。

官方表示,隨著CPU計算能力持續飛速提升,內存子系統的性能瓶頸日益凸顯。
CPU頻率的增長并未帶來系統整體性能的同步提升,原因在于內存性能的發展速度遠落后于處理器,這種木桶效應使得訪存延遲成為制約整個系統性能的關鍵瓶頸。
在大數據與人工智能時代,這一矛盾尤為突出。

為了緩解內存墻問題,研究者提出了多種方案,其中高性能內存控制器作為關鍵技術之一,能夠有效提升內存訪問效率、降低延遲、提高帶寬利用率,從而減輕其對系統性能的制約。
與此同時,香山開源處理器核已快速演進至第三代(昆明湖),其內存訪問路徑持續升級,各級緩存(L1-L2-L3)的架構與性能也在不斷優化。
然而,作為連接處理器與內存的關鍵部件,內存控制器在開源生態中仍處于相對簡單(dumb)的狀態。

它的性能優化直接影響處理器核所能發揮的性能上限,但當前缺少與處理器架構進行聯合優化的創新方案,國內外現有的開源項目也未能滿足對高性能內存控制器IP的需求。
現階段,內存控制器IP主流市場被少數幾家供應商壟斷,授權費用極其昂貴,例如一個DDR5 IP的單項目授權費可能高達80萬至150萬美元,同時這些IP包含大量可配置參數,開發與調試門檻高。
Synopsys:提供DDR4/DDR5/LPDDR5/HBM等IP授權
Cadence:提供LPDDR6/5X/HBM4等IP授權
Alphawave:提供HBM3/UCIe/CXL等IP授權
Rambus:提供DDR3/DDR4/GDDR6/HBM3等IP授權
ARM/Intel/Qualcomm:通常將內存控制器作為芯片組的一部分提供,需購買其芯片獲取
現有的開源內存控制器項目,大多面向特定或輕量級應用場景,在性能、功能完備性和流片支持上存在明顯不足。

現在,香山采用的流片方案是使用商用DDR4/DDR5內存控制器IP,但也存在一些問題:
-成本高昂:先進工藝節點的DDR5 IP授權費用極其昂貴。
-優化困難:難以結合香山處理器核獨特的訪存特征進行針對性優化。商用IP動輒數百個的可配置參數,也缺乏科學的設計空間探索方法來進行有效調優。
針對這些挑戰,白楊IP在設計之初就設定了明確目標:填補從一般性開源MC IP到可供開源生態自主演進的高性能MC IP之間的技術鴻溝。
其設計方案通過將問題分解、融合、提煉,可以將七個待解決難點轉化為四項研究問題,即MC支持參數化、可配置,支持模塊化分解和復用,支持動態刷新、動態調度、緩存、預取等高級特性,支持DFIx、AXI4等總線協議。

白楊”IP采用模塊化、可配置的架構設計,除了實現內存控制器的基本功能外,還集成了多項高級特性:
軟件可配置:通過APB接口,軟件可以訪問和配置內存控制器內部的寄存器,從而靈活支持各種DDR配置。
時序與調度解耦:將DDR時序邏輯與事務調度器(Scheduler)解耦。這種設計使得調度器邏輯可以在不同的DDR配置中復用,提高了設計靈活性和可維護性。
高級功能模塊:集成了動態刷新、智能調度、緩存及預取等高級功能模塊,顯著提升了內存控制器的性能。
目前,白楊IP已取得重要的階段性成果。

在功能方面,該團隊已經在帕拉丁(Palladium)硬件仿真平臺上,成功將“白楊”與香山第三代昆明湖處理器核集成,并正常啟動了Linux操作系統及其他測試應用,證明了其功能的正確性與穩定性。
在性能方面,集成了昆明湖核與白楊內存控制器的系統,在SPEC CPU2006基準測試中取得了超過14分/GHz的成績,性能水平已接近商用內存控制器IP。
