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三星的新旗舰芯片不内置5G基带但却很值得略

发布时间:2020-10-18 17:27:31 编辑:笔名
三星的新旗舰芯片不内置5G基带,但却很值得我们学习

是的,旗舰性能与完整5G依然无法兼得

但是作为推出时间更晚,定位也高了一大截的次世代旗舰,Exynos 990却在对5G基带的设计上“开了倒车”重新用回了5G基带的方案。那么,这是为什么呢?

其实原因很简单,说白了问题还是出在半导体制程上。因为以现在最新的7nm EUV工艺,可能还是无法同时实现“全新架构+内置5G基带+5G制式全兼容”这三大要求。换句话说,就是还没法造出真正意义上完美无缺的5G真旗舰芯片。

看到这里肯定有人要说了,华为的麒麟990 5G不是做到了既内置5G基带又定位旗舰吗?的确如此,但是麒麟990 5G在CPU和GPU设计上使用的都还是上一代的IP,相比麒麟980来说没有架构更新,同时其集成的巴龙5000基带并不支持5G毫米波(mmWave)也就是舍弃了未来“5G全球通”的能力。

表格来自Anandtech

而与之相比,三星Exynos 990则是选择了在CPU上更新到自主设计的猫鼬M5大核、在GPU上更新到最新的ARM Mali-G77MP11,同时通过新设计的7nm Exynos 5123基带,同时可支持5G Sub-6和毫米波,实现了“5G全球通”以及高达7.35Gbps的5G联网速率,但为此付出的代价就是没能做到整合到主控内部,因此理论上的功耗以及PCB“占地面积”都会更大一点。

事实上根据目前已知的显示,高通下一代的骁龙865旗舰主控可能也会选择“更新架构”和“提高5G网络性能”同时放弃将5G基带整合的设计。而这也不禁令我们思考,牺牲计算性能、牺牲5G网络兼容性,这样强行换来的5G集成式旗舰芯片,在目前的工艺前提下,是否有价值,又是否对得起“旗舰”二字呢?

Mali再立功,但留给它的时间已经不多了

从初代Galaxy S所使用的Exynos 3110(当时还叫做S5PC110)主控开始,三星就一直表现出对于移动SoC图形性能的“火力不足恐惧症”为此之后的每一代Exynos芯片都一直很舍得在GPU规格上“堆料”从单核(SGX540)堆到四核(Mali400-MP4)从三核(SGX544MP3)堆到六核(Mali T760MP6)再到后面的八核、十核、十二核、乃至Exynos 8895上登峰造极的Mali G71MP20配置,可谓是将三星特色的GPU设计发挥到了极限,同时也把ARM搞得相当尴尬。

20核GPU,就问你怕不怕

为什么这么说?因为我们三易生活过去曾经分析过三星这种“超多核GPU”设计思路的理由。说白了,三星就是仗着自己有半导体生产线,不惜拿生产成本和芯片面积去堆GPU规格,再将频率设定得比较低,这样就能“拿成本换功耗”得到性能既强、功耗和发热还特别低的GPU设计。这么一来,Exynos芯片游戏性能又高功耗又低的美誉是有了,但也让ARM家的GPU“单核性能特别差”的名声传扬在外了。

堆核心是很有效,但也只有三星敢这样任性

针对这种情况,ARM的解决办法显然直接而又有效,从Mali-G72时代开始,ARM就一直在重视大幅提升每代GPU的单核心性能表现和执行效率。G72相比G71性能提升幅度高达140%,此后的G76相比G72性能提升也几近70%,而到了全新架构的Mali-G77上,其性能相比前代则又提高了140%(均为等功耗条件下)

要知道在PC显卡领域,30%的性能差已经可以被视为换代级别。而ARM连续数年GPU单核性能显然不仅远超行业平均水平,也给了芯片厂商们缩减多核心GPU规模的理由和机会—毕竟能省钱(降低制造成本)谁不喜欢呢?

正因为如此,在最新的Exynos 990上三星把GPU的多核心配置又减少了一丢丢,改为Mali-G77MP11。而即便如此,在相同功耗的前提下,它的性能还是胜出了前代Mali-G76MP12达到20%。

当然,ARM最近几年的紧张还有一些其他的原因。比如说众所周知三星已经与AMD签订了协议,已经开始基于AMD RDNA架构研发自用的新款GPU,考虑到AMD在图形专利和游戏生态等多方面相比ARM大得多的影响力,或许在三星未来的旗舰SoC上,留给ARM GPU的时间真不多了。

AI算力暴涨五倍,NPU已成性能竞赛新?

说实在的,由于目前无论是对于三星第五代“猫鼬”CPU架构,还是对于ARM的Mali-G77 GPU来说,相关的实际性能都不可能进行。因此我们还无法估计三星的这款新旗舰,到底在CPU能效比、游戏性能,以及整体功耗方面相比前代变化如何,但是Exynos 990上有一个计算组件的性能目前已然是公布了的,这就是它负责AI相关运算的双核NPU+DSP部分。按照三星的说法,新旗舰的AI算力可达10TOPS以上,比上代旗舰高了五倍还多。

10TOPs的算力是什么概念呢?作为对比,骁龙855 Plus的AI性能宣传是“超过7TOPs”老黄(NVIDIA)家的车载超级电脑Tegra Xavier在GPU和深度计算单元全开的状况下算力可达32TOPs,但后者的总功耗是的10倍以上。因此在考虑能塞进手机这个大前提之后,Exynos 990很可能就是目前已知的AI性能最强的移动SoC了。

当然仅从数值上来看,Exynos 990的AI性能还不能说和骁龙855有很大的代差。但它的出现,特别是它相比上一代算力瞬间暴涨五倍的事实却在提醒我们,进步的主流方向可能已然改变,继最初的拼主频、后来的拼核心数量、再后来的拼能效比、拼多核性能之后,硬碰硬地比拼AI算力的时代已经到来了。

最后真的不要小看4G,它还在进步

经常看我们三易生活文章的朋友应该都知道,我们“唱衰”5G也不是一次两次的事了。这一方面是因为对于知道内情,并已经亲身过多次的我们来说,当前的5G网络建设情况实在是算不上有多好。但更重要的是,4G技术发展到今天也还没有真正走到尽头,它甚至比现在的5G网速还能更快,那我们为什么一定要追求价格更贵、能耗更高、用户享受还不一定更好的“新技术”呢?

很显然三星在这方面就带了个好头,Exynos 990虽然可以通过外接5G基带实现理论上超过7Gbps的5G带宽,但即使不基带,其本身的内置4G基带这一次也得到了大幅的升级。如今的Exynos 990支持高达3Gbps的4G LTE-A Pro网络,这个带宽比我国目前的5G试验网最高纪录(2.5Gbps)还要更快,比三星的“老家”韩国当前的5G商业网络实测带宽(约1.5Gbps)快了一倍!

既然如此,为什么我们不能继续在现有的建设基础上以更小的代价升级4G网络,让大多数消费者不需要换机就能“提速降费”呢?

本文相关词条概念解析:

基带

基带:Baseband信源(信息源,也称发射端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号所固有的频带(频率带宽),称为基本频带,简称基带。基带和频带相对应,频带:对基带信号调制后所占用的频率带宽(一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差)。一个信号的基带带宽是它的前带宽调制和复用,或在多路分离和解调。复合视频信号在录像机、游戏机和DVD播放机是一种常用的基带信号。

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