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“斥巨資”打造自研CPU,卻依然是鏡花水月

2019-11-06
來源:21ic中國電子網

隨著日前三星發表Exynos 990新一代移動處理器,意味著三星自行研發的的高性能CPU核心已經發展到了第5代的階段。但是,即便如此,面對競爭對手高通(Qualcomm)在處理器性能上的研發越加強大,現在有外媒報導指出,三星決定停止自行研發CPU核心的計劃,未來完全回歸到采用ARM核心的道路上。

三星為何要突然“自廢武功”呢?

堅持四年的“貓鼬”還是被放棄了

我們都知道,目前幾乎所有移動設備的芯片都是基于ARM架構,不管是蘋果、高通、三星、海思還是聯發科、松果,主要研發的都是ARM芯片。其中,蘋果的A系列芯片,一直都是自主研發,和ARM具體的架構更新,關聯已經很小。高通三星則比較傾向于ARM公版+自研架構的組合。海思聯發科則比較傾向于直接用公版架構。

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一直以來,高通和三星的手機SoC保持著你來我往、互相競爭的狀態,芯片的更新換代節奏基本保持一致,維持著微妙的均衡。2015年,高通的主力旗艦芯片為驍龍810,三星則推出了對應的Exynos 7420。

有意思的是,這兩款芯片都采用了ARM的公版架構,都是4顆大核A57+4顆小核A53的組合。但是,驍龍810采用的是20nm制程,Exynos 7420則用上了14nm,從最終的實際表現來看,三星完勝高通。當時的國內市場上,三星自家旗艦機Galaxy S6則一改常態,放棄了驍龍810,全部用上了自家的Exynos 7420,打了一個漂亮的翻身仗。

不過,從2016年開始,高通和三星都不約而同地用上了自研架構。驍龍820的CPU架構為4顆自研Kryo核心;Exynos 8890依然采用了8核架構,其中4顆小核為4顆ARM A53,4顆大核為自研的貓鼬(Mongoose),兩款芯片的表現基本達到了旗鼓相當的水平。

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(圖源:Anandtech)

2017年,高通旗艦芯片更新到了驍龍835,三星則推出了Exynos 8895。驍龍835采用了8顆Kryo 280核心,但其實算是ARM A73+A53的魔改版;Exynos 8895同樣是8核架構,小核還是A53,但大核升級到了貓鼬M2。

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(搭載Exynos 8895的三星S8)

2018年,三星發布了Exynos 9810,架構為4顆貓鼬M3+4顆A55;高通的對標產品為驍龍845,4核魔改A75+4核魔改A55。

2019年,高通唱主角的旗艦芯片是驍龍855,這次用了1+3+4的三叢集設計,大核和中核都是基于A76架構的魔改。三星的Exynos 9820/9825,同樣是三叢集架構,兩顆貓鼬M4+兩顆A75+4顆A55。

另外,10月底,三星還帶來了一款Exynos 990,架構為2顆M5+2顆A76+4顆A55。這款旗艦SoC,很大程度上為5G而生的,它沒有集成任何基帶,可以外掛5G基帶使用?,F在看來,M5很可能是最后一代貓鼬架構。

三星放手,終究是出于現實的考量

回顧下歷年高通三星的手機芯片競爭過程,我們可以發現,高通基本放棄了完全自研CPU架構的想法,三星則一直在用自研貓鼬核心來對標一代代更新的公版ARM架構。貓鼬M2對標A73、M3對標A75、M4對標A76。

采用自研大核的三星和更喜歡魔改公版的高通,這幾年的旗艦芯片基本維持著旗鼓相當的水平。但在2019,高通已經實現了對三星的超越。

參數上,驍龍855相比Exynos 9820更具優勢:7nm制程領先8nm(Exynos 9825補足了這一劣勢),大核心數量更多更新。

跑分方面,根據androidheadline給出的測試數據,驍龍855的性能優勢相比Exynos也更明顯。

一直以來,三星堅持自主研發CPU大核心,而不像高通海思一樣魔改或直接用ARM的公版架構,原因無非這么幾個:讓CPU整體性能更強,保持對自家SoC更強的掌控力,在參數功能等方面做出差異化。

然而,從最終的結果來看,三星的Exynos系列芯片并沒有和蘋果一樣走出一條高度自研的道路。貓鼬大核+公版小核的設計,也沒能和高通海思等同級別產品拉開實質上的差距。

更重要的是,在Exynos 9820上,相比采用公版架構的驍龍855,三星已經占不到優勢甚至已經落后了。根據ChipRebel公布的拆解照片,麒麟980上A76核心的面積為1.247平方毫米,蘋果A12大核心為2.06平方毫米,三星M4的面積則高達4.04平方毫米。相比同級別的ARM公版架構,三星的貓鼬芯片,在功耗和性能上都占不到優勢。

此外,三星長期在旗艦機型上采取雙芯片策略,最近幾年的國行版三星手機,基本都是清一色的高通芯片。這種情況下,自研貓鼬核心的意義被進一步削弱。據外媒報道稱,三星在貓鼬的研發上已經投入了170億美元,但沒有取得預期的效果,做出順勢放手的決定,很正常。

沒了貓鼬,三星自研SoC依然會存在

目前來看,雖然三星解散了位于奧斯汀的CPU自研部門,但這并不意味著三星自研手機芯片會被放棄,更理性的選擇應該是回歸公版架構,就像高通、海思現在的做法一樣。

另外,三星的下一代SoC Exynos 9830已經曝光。根據現有的消息,三星下一代旗艦Galaxy S11將采用Exynos 9830/驍龍865處理器。

不出意外的話,沒有了自研的貓鼬,三星Exynos 9830將全面采用ARM的公版架構,大核心應該是A77,性能估計會和驍龍865保持著相近的水平。此外,三星之前曾表示要自研GPU,并且和AMD達成了合作。

和CPU架構不同,ARM的公版GPU Mali系列,表現一直比較中規中矩。因此,不管是高通還是蘋果,都沒有用它。高通處理器長期以來的殺手锏就是Adreno系列GPU,它最初也是收購自AMD。這樣看來,三星應該暫時不會放棄GPU的自研工作。

不過,雖然三星關閉自行研發CPU核心的計劃,但是在自行研發GPU方面,仍將持續和AMD合作。其成果展現將是可能在2021年推出一款采用AMD GPU核心技術的游戲手機,屆時大家就拭目以待。


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