比苹果A9还强大 三星S7处理器有多diao你造吗

太平洋电脑网2022-08-02 20:31:20


三星全新旗舰手机Galaxy S7/S7 edge已经在MWC2016开幕的前一天发布,S7/S7 edge身上有许多亮点,例如双曲面Super AMOLED屏幕,IP68级别的三防功能,佳能全像素双核传感器技术等等,这确实能给用户不少全新的体验。而硬件配置作为良好体验的基础,旗舰的Galaxy S7/S7 edge又怎能落后呢?关于三星自主设计/制造的处理器,你又知多少呢?今天,笔者和大家一起聊聊三星处理器的发展历程,以及Galaxy S7/S7 edge的“大脑”:Exynos 8890与骁龙820。

  


三星制造处理器已经15个年头

  

三星作为半导体领域的IDM厂商,其自身具备IC的设计能力以及生产能力。三星移动处理器(以下简称为Soc)发展至今已经经历了15个年头,其中不少经典的移动产品像iPhone 1代、iPod nano 2都搭载有三星的Soc。除了Soc之外,三星的产业(移动设备内)还涉及到多方面的设计制造,例如手机上的LPDDR3/4 RAM、eMMC/UFS标准的ROM芯片、OLED屏幕、摄像头模块等等,是全球仅有的一家核心部件自给自足的手机厂商。当然,以上提及到的产品都可以出售,三星也有自己的晶圆生产基地,用于自家芯片的生产以及别家Fabless厂商的芯片代工,例如苹果A9处理器,高通骁龙820处理器等等。


三星移动处理器15年发展历程
年份处理器型号设备型号核心数量架构工艺
2000S3C44B0XDanger HipTop(手机)1arm7TCMI250nm
2003S3C2410惠普iPAQ H1940(PDA)1arm920T180nm
2006S5L8701苹果iPod nano 2(MP3)1arm940T180nm
2007S5L8900苹果iPhone 1代1arm1176JZF-S90nm
2009S3C6411Galaxy Spoca1arm1176JZF-S65nm
2010Exynos 3110Galaxy S1蜂鸟45nm
2011Exynos 4210Galaxy S22猎户座45nm
2011Exynos 5250Nexus 10(平板)2arm A1532nm
2012Exynos 4412Galaxy S34arm A932nm
2013Exynos 5410Galaxy S48arm A15+A728nm
2013Exynos 5420Galaxy Note38arm A15+A728nm
2014Exynos 5422Galaxy S58arm A15+A728nm
2014Exynos 5430Galaxy Alpha8arm A15+A720nm
2014Exynos 5433Galaxy Note48arm A57+A5320nm
2015Exynos 7420Galaxy S68arm A57+A5314nm
2015Exynos 8890Galaxy S78M1+arm A5314nm


Exynos 4210/4212有一个为人熟悉的名字:猎户座,其首次搭载在三星首款双核手机:Galaxy S2(I9100)上,虽然这款神机年事已高,但CM团队甚至为其推出了Android 6.0的Nightlies版本。Exynos 4210采用45nm制程节点制造,内置两颗1.2GHz的arm Cortex-A9核心,集成Mali T400 GPU,支持LPDDR2/3内存,支持30fps/1080p的高清拍摄回放,性能不弱于同期的高通MSM8260以及Nvidia的Tegra 2。

  


除了Galaxy S2,这款处理器也搭载在Galaxy Note以及魅族MX上面。而之后的Exynos 4212更是升级到32nm HKMG制程工艺,主频提高到1.5GHz。

  

Exynos 4412:四核心Cortex-A9架构

  

虽然Exynos 4412同样采用4210/4212上的Cortex-A9核心,但32nm HKMG的制程工艺却让Cortex-A9发挥得更完美,以至于Exynos 4412内置4核A9在性能以及功耗上都取得了更好的平衡,GPU方面Exynos 4412依然集成Mali T400,同样支持当时最高规格的LPDDR3,整体性能上和高通Snapdragon S4不相上下,但功耗控制却比S4更优秀。

  


Exynos 4412搭载在Galaxy S3上面,而Galaxy Note2、魅族MX2同样采用这款处理器。

  

Exynos 7420:更争气的A57+A53架构

  

Exynos 7420搭载在Galaxy S6系列机型上,是三星首款14nm FinFET LPE工艺的处理器产品,其内置4*A57+4*A53核心,A57主频高达2.1GHz,集成Mali T760 GPU,也是三星首款支持LPDDR4内存的Soc,因为基于14nm LPE工艺,Exynos 7420性能强劲之余也非常火热,但已经比隔壁家的要好。

  


当然,除了上述的3款处理器之外,三星还有相当多值得一提的经典处理器,例如业界首款采用Cortex-A15内核的双核Exynos 5250/四核Exynos 5410,与骁龙810同为A57+A53核心的Exynos 5433。考虑到文章篇幅过长,笔者就不一一解析了。而Exynos 8890作为三星2016年旗舰Soc,它到底是怎样的呢?莫慌,继续往下看。

  

Galaxy S7处理器共有两个版本

  

据悉,三星Galaxy S7拥有两个处理器的版本,分别搭载了Exynos 8890以及高通820。而更有消息指国行S7采用的是高通骁龙820版本,而国际版采用的是Exynos 8890,这可能是因为1.国行有电信CDMA制式,而高通820内置的基带以及捆绑的射频芯片组支持全网通,三星也就免去了像Galaxy S6外挂高通基带实现全网通的麻烦事,2.高通骁龙820采用三星14nm FinFET LPP制程工艺制造,换句话来说就是不热了,三星也更愿意使用骁龙820。

  

Exynos 8890参数解析:自主架构更强大

  

三星旗舰Soc,Exynos 8890基于三星14nm FinFET LPP工艺(比苹果A9的制程工艺更先进),在制程节点上与上代旗舰Exynos 7420相同,而工艺则从FinFET LPE升级到LPP,拥有更低的漏电率,核心频率也能进一步拉高。而架构方面,8890内置4*Mongoose+4*A53核心(共8核心设计),前面4个自主研发的Mongoose内核主频可达2.3GHz(超频可达2.5GHz)用于提高性能,后面4个A53核心主频为1.56GHz(超频可达2.2GHz)用于兼顾功耗。而GPU(图形处理器)方面则为Mali T880 12核心设计(据悉存在配备16核心的版本)。

  

 

而内存方面依旧为双通道的LPDDR4,值得一提的是Exynos 8890首次集成了基带,下行支持Cat 12,理论速度达到600Mbps,而上行也支持到Cat 13,理论速度达到150Mbps。是三星自主处理器的又一里程碑。


Exynos 8890简易参数表

Soc型号三星Exynos 8890
制程工艺三星14nm FinFET LPP
核心4*M1+4*A53
GPUMali T880 MP12
协处理器不详
ISP不详
基带双网LTE Cat12/13
RAM支持双通道LPDDR4
ROM支持eMMC 5.X/UFS2.0


Exynos 8890性能测试:比上代7420/骁龙810强得多。

结果来自Geekbench数据库与GFXbench(全为Offscreen)数据库如下:


Exynos 8890/骁龙810/Exynos 7420跑分汇总

Exynos 8890骁龙810Exynos 7420
CPU


单核229412281487
多核690841985030
GPU


Car Chase(fps)15.311.29.1
Manhattan 3.1(fps)25.819.714.7
Manhattan(fps)37.721.926
T-Rex(fps)81.347.956.9


由于搭载Exynos 8890的机型还没开卖,所以仅能通过理论跑分成绩来说明其性能表现。单从数据上看来,Exynos 8890的单核性能已经比高通上代旗舰骁龙810以及三星上代旗舰Exynos 7420强不少,Exynos 8890的单核性能基本上是骁龙810、Exynos 7420的两倍,而GPU方面,Exynos 8890同样领先于另外两者,无论CPU性能还是GPU性能都有较大幅度的提升。

  

而随着Exynos 8890的机型逐渐出货,其驱动以及软件/游戏的优化也会陆续跟上,相信具体性能会继续往上攀升。

  

14nm LPP工艺的Exynos 8890发热更少

  

可能很多朋友会对这款处理器产生疑问,这么强大的处理器,发热怎么样。鉴于笔者手上也没有搭载这款处理器的相应机型,所以具体发热状况暂且不妄下定论。但Exynos 8890采用14nm FinFET LPP工艺制造,相信发热“理论”上会得到控制,究竟FinFET是什么?它又有什么作用呢?笔者来简单阐述一下。

  


其实早在10多年前,就有人提出FinFET这个结构,FinFET主要重新设计了晶体管里面的S/D两级以及最为关键的Gate结构(什么是S/D/Gate今天不说,不然文章起码要多2000字),让Gate对通/断的控制力更强,也就是在更先进的制程节点上,减少S/D两级之间的漏电流,而漏电流会直接影响处理器的功耗。而骁龙810的20nm HKMG工艺,就是Gate控制力低下(对于20nm节点),导致漏电问题严重,所以发热以及功耗得不到良好的控制。

  


而台积电/三星在16nm/14nm节点上都使用了FinFET技术,增强了Gate对S/D的控制力,减少漏电流。此外,随着三星14nm FinFET LPE过渡到LPP工艺的成熟,良品率会逐渐上升,成本慢慢下降,也利于三星在晶圆的制造过程中使用更好的工艺去控制功耗。

  

Exynos 8890的发热情况本站将会进行相应的测试。

  

总结:三星自主处理器的又一里程碑

  

搭载Exynos 8890的Galaxy S7已经发布。另外,在15年12月的骁龙820亚洲首秀上,高通表示已经有超过70款终端采用这颗处理器,相信到现在已经突破了这一数字。

  


Exynos 8890作为三星首款集成基带模块的处理器,其身上有着相当多创新之处,例如自主设计的Mongoose核心以及自主架构+arm 公版架构的双簇式设计,能很好地兼顾高性能与低功耗。整体来说,Exynos 8890的性能表现在2016年夺下安卓手机平台处理器性能宝座并不是问题。

  

然而,Exynos 8890多核性能秒苹果A9不是问题,而工艺上面也采用比A9 LPE更强的LPP。



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