Exynos 1080:半導體“老炮”的5G新成就
不知從何時起,大家似乎默認國內Android手機處理器市場只有3名玩家——高通、聯(lián)發(fā)科與麒麟,然而這一三足鼎立之勢也隨著近兩年麒麟被三度封鎖瀕臨絕版而逐漸演化成為兩強相爭的局面。在中高端領域更是幾乎只剩下高通驍龍的名號,消費者在目前這個時間段選購旗艦手機時甚至面臨著除了驍龍865之外無處下手的現(xiàn)狀,高通已經(jīng)在事實上包攬了旗艦處理器市場。還記得今年ChinaJoy上諸多國內手機廠商如眾星捧月般一同匯集在高通驍龍主題館,宛如為新皇加冕。對手機終端廠商而言,這是一種又愛又憂的狀態(tài):愛的是高通能夠提供品類豐富、支持完善的移動芯片解決方案,而憂的則是一旦市場或國際政經(jīng)環(huán)境有所波折,是否會對自己的業(yè)務產(chǎn)生不穩(wěn)定影響。中國有句俗語叫“雞蛋不能放在一個籃子里”,對手機終端企業(yè)而言亦是:他們希望有足夠多的空間可以自由選擇,規(guī)避風險。而對消費者亦是:一個競爭足夠激烈的環(huán)境,才有可能進一步催生更佳優(yōu)秀的產(chǎn)品。
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其實,最初的手機市場并沒有這么無聊
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如果你對20世紀頭十年還有印象的話,應該還記得彼時手機處理器百花齊放——除高通外,僅手機愛好者能數(shù)得上的就有諸如德州儀器、三星、NVIDIA、意法愛立信、博通、Intel、Marvell等多家品牌。當初全球半導體巨頭在智能手機大潮來臨時紛紛涌入這片藍海,為每一家手機廠商提供處理器產(chǎn)品——甚至包括iPhone,是的沒錯,iPhone曾連續(xù)三代(初代/3G/3GS)全數(shù)搭載了三星處理器。即便是蘋果自研處理器的開山之作,iPhone 4身上的A4都有著三星S5PC110的影子,值得一提的是,這顆S5PC110也同樣出現(xiàn)在三星“銀河帝國”奠基作Galaxy S身上。此后也許是為了紀念它以一己之力塑造了接下來10年全球手機市場格局,三星為它追授了一個如今大家更熟悉的稱號——Exynos 3110,Android用戶家喻戶曉的Exynos(獵戶座)系列就此誕生。


隨后的發(fā)展正如你所知:智能手機市場變?yōu)榧t海,大浪淘沙下多數(shù)半導體企業(yè)退出了手機處理器市場,手機品牌也經(jīng)歷了一波篩選。HTC意外隕落,三星憑借Galaxy系列的巨大成功躋身為Android手機市場的新一代引領者。而Exynos亦隨之一路高歌猛進,成為了Android旗艦處理器市場中唯一一個能與高通驍龍齊頭并進的產(chǎn)品系列。其實Exynos并非三星御用,也不乏第三方品牌采納,在海外市場Exynos就曾與摩托羅拉合作推出過搭載Exynos 9609的Moto One Vision / Action 產(chǎn)品;而在聯(lián)想和三星合作了當年以拍照出色而著稱的 K860 產(chǎn)品后,國內消費者接觸更多的則是魅族的手機產(chǎn)品(例如 M9、MX 4 Pro)、Pro?5、15 Plus,不過隨著魅族與高通和解轉用驍龍?zhí)幚砥?,Exynos在國內也沉寂了相當一段時間。



搭載 Exynos 處理器的代表手機產(chǎn)品
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搶到5G窗口期的Exynos, 已成為高通一個不容忽視的對手
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隨后,高通迎來了在國內市場攻城略地的高光時刻:憑借4G專利與性能上的優(yōu)勢高通在2019年的極盛之時曾坐擁48%的國內處理器市場份額,如無意外高通會在相當長一段時間內延續(xù)著這種壓倒性優(yōu)勢,但意外正巧在同一年到來。2019年6月工信部正式頒發(fā)5G商用拍照,盡管一度面臨質疑但國內5G發(fā)展進展依然神速,截止2019年底運營商僅用半年就鋪設了13萬個5G基站,手機廠商推出了35款5G手機,5G手機出貨量高達1377萬部,這一切都預示著全國的5G換機潮即將到來。
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換機潮對于新的市場入局者是一個天賜良機——更何況是Exynos這種老玩家。就在2019年12月份,vivo搶先各家搭載驍龍765G的手機品牌,搶先發(fā)布并開售了搭載首款 A77+G77 架構的雙模5G處理器Exynos 980的vivo X30 5G手機。事實證明三星抓住了5G換機潮這個極其短暫且異常寶貴的時間窗口,效果立竿見影,據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計機構Counterpoint統(tǒng)計,受Exynos?980等芯片影響,三星2019年全球智能手機芯片出貨量占比14.1%,同比增長2.2%,超越蘋果成為全球第三大手機SoC芯片制造商。隨后的vivo推出了搭載Exynos 880處理器的Y系列產(chǎn)品,將5G手機價位進一步拉低到2000元以下,進一步補齊了Exynos在中低價位段的產(chǎn)品陣容——同樣是 Counterpoint 的數(shù)據(jù),單單憑借 vivo 一家 X30 系列/?S6 / Y70s?/ Y51s?這些采用 Exynos 處理器的 5G終端產(chǎn)品組合,就讓中國市場上的 Exynos 處理器的市場占有率從一年前的幾乎為0增加到8%左右。而有了終端的批量上市規(guī)模后,現(xiàn)在的Exynos距離踏入國內5G高端市場只差臨門一腳。

當然,三星能抓住這個寶貴的機會也得益于其IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)的商業(yè)模式,通俗一點來說就是三星在具備芯片設計能力的同時,還擁有晶圓廠,可以同時兼顧高通+臺積電兩家公司的工作,這意味著三星能更好地夠控制處理器的生產(chǎn)發(fā)貨節(jié)奏,而無需在產(chǎn)線前排隊苦苦等待產(chǎn)能爬坡,這應該也是三星可以搶先量產(chǎn)雙模5G芯片的重要原因。在三星發(fā)布 Exynos 1080 的同期,外界還一度傳出三星已獲得高通驍龍875代工訂單的新聞,半導體設計和制造的兩步走,是三星作為全產(chǎn)業(yè)半導體企業(yè)的巨大優(yōu)勢。
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Exynos 1080:橫空出世的5nm+5G黑馬旗艦
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接連在國內推出Exynos 980與880兩顆5G處理器打開市場之后,三星終于可以集中手中資源傾注于旗艦市場,其結晶便是剛剛發(fā)布的“旗艦體驗”處理器Exynos 1080——說它是“旗艦體驗”而不是簡單的描述成“旗艦芯片”,則是因為三星還有一款更高端的 Exynos 2100 處理器產(chǎn)品,但這款 Exynos 1080 的規(guī)格已經(jīng)完全追上甚至超出目前市面上市的旗艦處理器產(chǎn)品(例如驍龍865系列)。可以不夸張的說,Exynos 1080是三星集半導體制造、處理器設計、5G基帶研發(fā)、影像處理等諸多先進技術于一身的集大成之作,重現(xiàn)了往日“安卓之光”的盛名。它身上有著許多先進到可以形容為奢華的設計用料,它不僅采用了三星最先進也是世界唯二的5nm?EUV 工藝,也是全球首顆同時采用ARM Cortex-A78架構+Mali-G78 GPU架構的處理器,此外它還是一顆集成了支持毫米波連接能力雙模5G基帶的5G SoC,諸如此類的全新特性不一而足。接下來,我們就在這里就主要談一下Exynos 1080的工藝、架構、基帶與影像。

首先是今年半導體制程的“頂級指標”5nm EUV工藝:三星是全球唯一一家同時擁有設計和采用先進工藝制造能力的移動處理器的公司,得益于此Exynos 1080成為了全球首批——嚴格來說是世界第三款、Android陣營第二款采用5nm工藝的處理器產(chǎn)品,Exynos 980證明了抓住市場窗口期帶來先發(fā)優(yōu)勢可以極大地影響消費者的選擇,相信三星此時搶先競品推出Exynos 1080也有相應考量。當然5nm不僅僅是個數(shù)字,作為摩爾定律的最重要組成部分,芯片制程每進步一代都會帶來成本、性能與功耗上巨大的工藝紅利。具體來說,新一代的三星5nm相較三星7nm工藝制程晶體管數(shù)量密度上增加超過80%,在性能與功耗方面,5nm EUV工藝與8nm相比,性能提升14%,功耗降低30%;與7nm DUV相比,性能提升7%,功耗降低18%。換句話說,即便是同頻同架構規(guī)格參數(shù)完全相同的兩款處理器,采用5nm EUV工藝的產(chǎn)品在性能與省電方面天然就會比7nm工藝產(chǎn)品的表現(xiàn)更加優(yōu)異。


其次是A78+G78架構設計:Exynos 1080是全球首發(fā)Cortex-A78大核的處理器產(chǎn)品,亦是全球首顆同時搭載A78 CPU+G78 GPU的處理器。Cortex-A78與Mali-G78是ARM最新的處理器架構,A78相較于A77同功耗下持續(xù)性能提升20%左右,同性能下能耗降低50%,得益于5nm工藝Exynos 1080大核頻率拉到了2.8GHz,進一步拉高了CPU的峰值性能;而G78也同樣是ARM最新的GPU架構,性能比G77提升達25%。單說參數(shù)大家可能沒有概念,之前微博曝光的Exynos 1080安兔兔跑分突破了69萬分,較目前驍龍865機型跑分高出10萬分左右,也是目前安兔兔跑分最高的手機處理器之一。


面向未來的5G基帶也相當重要:與驍龍865不同,Exynos 1080是一顆集成5G基帶的處理器產(chǎn)品——也就是常說的5G SoC(System on a Chip,片上系統(tǒng)),這也是全球唯二的旗艦級5G SoC,理論上集成5G基帶的設計相較于外掛基帶有著更優(yōu)秀的能耗表現(xiàn),不過即便不考慮這點Exynos 1080的5G規(guī)格也是可圈可點的。Exynos 1080基帶峰值下載速度可達5.1Gbps。而5G方面除了支持常見的5G NR Sub-6之外,還首次同時支持毫米波(mmWave)——作為一款針對中國市場設計的 5G SoC 產(chǎn)品,Exynos 1080 支持毫米波已經(jīng)說明了一些問題:雖然之前曾有不少毫米波無用論,但國家已經(jīng)明確的給予了毫米波技術政策傾斜,它亦是三大運營商5G建設下一步發(fā)力重點——按照目前的計劃,聯(lián)通將在2021年開始在2022年冬奧會場館區(qū)域覆蓋毫米波,而聯(lián)通的新5G終端白皮書中已經(jīng)明確的將 n258 毫米波頻段作為“推薦頻段”寫入其中了,中國運營商的毫米波網(wǎng)絡鋪設/試商用也將拉開大幕。在這種情形之下,作為國內首款具備毫米波連接能力的高端 5G SoC 產(chǎn)品,至少在2022年之前Exynos 1080在5G網(wǎng)絡支持沒有過時之虞。

最后則是全面升級的影像能力支持:如果你仔細留意一下你就會發(fā)現(xiàn),不少搭載 Exynos 的產(chǎn)品強打的就是拍照影像能力——例如同期摩托羅拉拍照最佳的手機產(chǎn)品 Moto One Vision,以及 vivo去年的當家影像旗艦產(chǎn)品 vivo X30 Pro。此次 Exynos 1080 在這一部分也不落人后,直接搭載了“支持2億像素的RAW域處理大師”——Exynos 1080不僅支持最高2億像素攝像頭(這也多多少少暗示了著三星2億像素CMOS就在路上),還將萬能的AI技術融入了傳統(tǒng)的ISP(圖像處理器),提出了AISP的概念,具體操作上,Exynos 1080的NPU會強介入到ISP中,直接在原始RAW域上通過AI智能調節(jié)各參數(shù),讓ISP能更好地調整白平衡、曝光、色度、飽和度、清晰度等。攝影愛好者對于RAW格式的優(yōu)勢有著充分了解,因此,相同的NPU算力可以更深入且更可控的處理圖片,進行實時修復噪聲,色溫,RGB合成等,從而能夠明顯提升拍照及錄像的整體效果,有效改進拍攝中的鋸齒邊、彩噪、偽彩等問題。


此外Exynos 1080周邊規(guī)格相較之下也毫不遜色,相較于此前 Exynos 980 在存儲特性和顯示規(guī)格上的相對短板,此次 Exynos 1080 直接具備144Hz的高刷新率支持能力,存儲規(guī)格亦提升到了四通道 LPDDR 4x/5 +UFS 3.1的水準。?其它的部分,包括真10-bit視頻拍攝、Wi-Fi 6、藍牙5.2等諸多新特性,一應俱全。

超規(guī)格的Exynos 1080:5G時代三星處理器再出發(fā)的誠意之作
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如果要為Exynos 1080下一個定義的話,我想就是——市面上最先進的5G旗艦處理器之一。雖然對于國內用戶而言Exynos可能是一個新玩家,但追溯既往在處理器領域Exynos卻是一個實實在在擁有著十數(shù)年經(jīng)驗與技術積累的“老炮”,這次的Exynos 1080很明顯是三星在5G換機潮的大背景下試圖用超規(guī)格的誠意產(chǎn)品再一次打動國內消費者的嘗試,三星為此也不惜工本,5nm工藝、A78+G78處理器架構,Sub-6G+毫米波支持的雙模5G基帶,2億像素的 ISP+NPU 影像能力支持等高端特性集于一身,如果單論規(guī)格三星確實十分有希望達成上述的目標,或者這么說更為合適——Exynos 1080是三星為Exynos系列處理器在國內的復興之路打下的一塊相當扎實且短時間內對手亦無法超越的基石與標桿。

當然,處理器還需要承載在相應的終端產(chǎn)品上才能提供完善的使用體驗,這點三星半導體應該深諳其中內涵——畢竟此前 Exynos 的第三方廠商采用不多,也曾深刻的影響了它的市場環(huán)境和消費者的認知。在今天的發(fā)布會上, 三星半導體直接宣布Exynos 1080又是和老伙伴 vivo 一同聯(lián)合研發(fā),而 vivo亦會很快首發(fā)搭載 Exynos 1080 5G SoC 的產(chǎn)品。前面也提到,除了Exynos 1080這款“旗艦體驗”的誠意之作外,三星還留有Cortex-X1超大核架構與24核滿血G78 GPU等余力。三星這樣的老玩家在2020年煥發(fā)出的“新活力”,相信能讓2021年的手機處理器和終端市場愈加精彩——那句經(jīng)典的廣告詞怎么說的來著?更多選擇,更多歡笑。
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“一枝獨秀不是春,百花齊放春滿園?!?/p>