从“蜂鸟”到“猎户座”,三星是怎么专业做移动处理器十五年的
移动芯片在当今智能设备中的重要性不言而喻,然而在芯片"自研"乃至"自造"领域,所需要深厚积累却罕有厂商能够达到。三星无疑是牢牢掌握了两方面主动权的佼佼者。三星飞速发展的CPU技术,让用户在每一代旗舰机的身上体验到当时最畅快的使用体验,不仅让用户,甚至让"友商"们都爱上了"三星造"。
从经典的"蜂鸟"和"猎户座"到现在的"猫鼬"处理器,从单核心到big.LITTLE八核心架构,从2000年的250nm工艺制程到2015年的第二代3D晶体管14nm FinFET工艺,从苹果的iPod nano 2到魅族MX4 Pro再到三星新旗舰Galaxy S7,三星半导体研发的主流移动处理器在这15年里经历了一系列的蜕变,它们其中很多都具有里程碑式的意义。而今,三星甚至已经将10nm到7nm的量产计划提上了日程。
从"蜂鸟"到"猎户座"
在Exynos(猎户座)这个品牌诞生之前,三星的第一代手机处理器S5L8900是伴随着第一代iPhone走入消费者的视野的,其后续推出的蜂鸟系列处理器则是真正让三星手机处理器在业界名声大噪并且广受好评, 三星手机处理器领域的出色性能表现,也是三星在短短几年时间内超越诺基亚成为全球市场份额最高的品牌的重要因素之一。
移动处理器核心设计和运行过程面临的最大挑战在于如何在保持低功耗的同时获得高速运转的性能。蜂鸟处理器S5PC110(Exynos 3110)基于Cortex-A8内核架构进行了深度优化,采用了当时业界最先进的45nm工艺制程技术,可以出色地达到1GHz的时钟速率,在保证性能的同时很好地控制处理器的功耗,号称"单核之王"。凭借S5PC110的强劲性能表现,三星推出的GALAXY S系列首款产品I9000在搭载了这款处理器之后,迅速得到了用户的认可,该机在上市当年销量就轻松突破千万台,为GALAXY S家族产品的成功奠定了坚实的用户基础。
2010年初,手机处理器的竞争进入双核时代。2010年9月三星正式发布其自家研发代号为Orion的双核处理器平台,也就是我们后来所熟知的猎户座处理器,其首款产品Exynos 4210也于2011年初正式量产上市。Exynos 4210在规格上可以说是同级产品中最强大的。三星Exynos 4210沿用了45nm工艺制程技术,在性能与功耗控制上均有极大地提升,是当时唯一一款支持DDR3内存和双通道的处理器,可以轻松实现多种视频格式的1080P级的编解码,支持HDMI v1.3a高清标准以及1080P、30fps标准高清视频的拍摄功能。三星I9100、alaxy Tab 7.7以及Galaxy Note等明星Android产品上均搭载了这款处理器,当然双核版魅族MX同样也延续传统搭载了这款处理器。
双四核Exynos 5 Octa现身S4,开启高能低耗移动处理器时代
纵观2013年初至今全球智能手机市场之中的风云产品,三星Galaxy S4无疑是颇具代表性的旗舰级产品。全球范围内首月销量超1000万部、随后出货量突破2000万部,以及保持领跑中国智能手机市场的势头,其优秀市场表现值得称赞。
硬件性能是实现用户体验的基础,三星Galaxy S4创新人机交互体验就得益于三星自家的Exynos 5 Octa双四核处理器。三星Exynos 5 Octa采用28nm工艺制程,基于ARM的big.LITTLE/Cortex A15架构(也就是所谓的大小核架构),由两个四核处理器组成,号称是一种低功耗,高性能的移动处理器架构。三星Exynos 5 Octa双四核处理器不仅是首颗实现big.LITTLE架构的移动处理器,其实际上已是性能、功耗与稳定"三赢"的体现,尤其是3D性能接近当时市面所有产品的两倍之多,无论对于业界技术发展、消费者体验提升都有着关键意义。
从S6到S7,14nm工艺领先加入王者之争
在科技领域,三星对创新工艺的追求完全可以用精益求精来形容。2015年,三星通过14NM工艺的Exynos 7420强势进入手机芯片领域,与高通骁龙810、以及苹果的A8一起,堪称最强三巨头,三星更接连拿下苹果、高通、Nvidia等大单。
三星Exynos7420是全球首款采用14nm FinFET工艺的移动处理器,制造工艺是三星旗下Systems LSI自己开发的14nm LPE(Low Power Early)。Exynos7420一经问世即在芯片领域大红大紫。GalaxyS6和Galaxy S6 edge作为世界首款采用了14纳米工艺的手机处理器和64位操作系统的移动设备,将实用性设计和强大功能完美融合,为消费者带来智能手机的超极体验,是2015年当仁不让的年度代表作。
进入2016年,新一代三星旗舰Galaxy S7和S7 edge所搭载的Exynos 8890作为新一代处理器,采用14mm FinFET LPP工艺制造,八核心big.LITTLE架构设计,首次采用四个自主定制的大核心(代号"猫鼬"Mongoose)+四个Cortex A53小核心,相比上一代Exynos 7420,性能提升30%以上,功耗降低10%,成为新的性能冠军。
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