比蘋果A9還強大 三星S7處理器有多diao你造嗎

【PConline 雜談】三星全新旗艦手機Galaxy S7/S7 edge已經在MWC2016開幕的前一天發布，S7/S7 edge身上有許多亮點，例如雙曲面Super AMOLED螢幕，IP68級別的三防功能，佳能全像素雙核傳感器技術等等，這確實能給用戶不少全新的體驗。

而硬體配置作為良好體驗的基礎，旗艦的Galaxy S7/S7 edge又怎能落後呢?關於三星自主設計/製造的處理器，你又知多少呢?今天，筆者和大家一起聊聊三星處理器的發展歷程，以及Galaxy S7/S7 edge的「大腦」:Exynos 8890與驍龍820。

三星製造處理器已經15個年頭

三星作為半導體領域的IDM廠商，其自身具備IC的設計能力以及生產能力。

三星移動處理器（以下簡稱為Soc）發展至今已經經歷了15個年頭，其中不少經典的移動產品像iPhone 1代、iPod nano 2都搭載有三星的Soc。

除了Soc之外，三星的產業（移動設備內）還涉及到多方面的設計製造，例如手機上的LPDDR3/4 RAM、eMMC/UFS標準的ROM晶片、OLED螢幕、攝像頭模塊等等，是全球僅有的一家核心部件自給自足的手機廠商。

當然，以上提及到的產品都可以出售，三星也有自己的晶圓生產基地，用於自家晶片的生產以及別家Fabless廠商的晶片代工，例如蘋果A9處理器，高通驍龍820處理器等等。

關於IDM與Fabless的區別請點擊:《技術分析第55期:手機Soc工藝你知多少?》

三星移動處理器15年發展歷程
年份	處理器型號	設備型號	核心數量	架構	工藝
2000	S3C44B0X	Danger HipTop(手機)	1	arm7TCMI	250nm
2003	S3C2410	惠普iPAQ H1940(PDA)	1	arm920T	180nm
2006	S5L8701	蘋果iPod nano 2(MP3)	1	arm940T	180nm
2007	S5L8900	蘋果iPhone 1代	1	arm1176JZF-S	90nm
2009	S3C6411	Galaxy Spoca	1	arm1176JZF-S	65nm
2010	Exynos 3110	Galaxy S	1	蜂鳥	45nm
2011	Exynos 4210	Galaxy S2	2	獵戶座	45nm
2011	Exynos 5250	Nexus 10(平板)	2	arm A15	32nm
2012	Exynos 4412	Galaxy S3	4	arm A9	32nm
2013	Exynos 5410	Galaxy S4	8	arm A15+A7	28nm
2013	Exynos 5420	Galaxy Note3	8	arm A15+A7	28nm
2014	Exynos 5422	Galaxy S5	8	arm A15+A7	28nm
2014	Exynos 5430	Galaxy Alpha	8	arm A15+A7	20nm
2014	Exynos 5433	Galaxy Note4	8	arm A57+A53	20nm
2015	Exynos 7420	Galaxy S6	8	arm A57+A53	14nm
2015	Exynos 8890	Galaxy S7	8	M1+arm A53	14nm

Exynos 4210/4212:三星首款雙核處理器

Exynos 4210/4212有一個為人熟悉的名字:獵戶座，其首次搭載在三星首款雙核手機:Galaxy S2（I9100）上，雖然這款神機年事已高，但CM團隊甚至為其推出了Android 6.0的Nightlies版本。

Exynos 4210採用45nm製程節點製造，內置兩顆1.2GHz的armCortex-A9核心，集成Mali T400 GPU，支持LPDDR2/3內存，支持30fps/1080p的高清拍攝回放，性能不弱於同期的高通MSM8260以及Nvidia的Tegra 2。

Galaxy S2

除了Galaxy S2，這款處理器也搭載在Galaxy Note以及魅族MX上面。

而之後的Exynos4212更是升級到32nm HKMG製程工藝，主頻提高到1.5GHz。

Exynos 4412:四核心Cortex-A9架構

雖然Exynos 4412同樣採用4210/4212上的Cortex-A9核心，但32nm HKMG的製程工藝卻讓Cortex-A9發揮得更完美，以至於Exynos 4412內置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，同樣支持當時最高規格的LPDDR3，整體性能上和高通Snapdragon S4不相上下，但功耗控制卻比S4更優秀。

Galaxy S3

Exynos 4412搭載在Galaxy S3上面，而Galaxy Note2、魅族MX2同樣採用這款處理器。

Exynos 7420:更爭氣的A57+A53架構

Exynos 7420搭載在Galaxy S6系列機型上，是三星首款14nm FinFET LPE工藝的處理器產品，其內置4*A57+4*A53核心，A57主頻高達2.1GHz，集成Mali T760 GPU，也是三星首款支持LPDDR4內存的Soc，因為基於14nm LPE工藝，Exynos 7420性能強勁之餘也非常火熱，但已經比隔壁家的要好。

Galaxy S6 edge+

當然，除了上述的3款處理器之外，三星還有相當多值得一提的經典處理器，例如業界首款採用Cortex-A15內核的雙核Exynos 5250/四核Exynos 5410，與驍龍810同為A57+A53核心的Exynos 5433。

考慮到文章篇幅過長，筆者就不一一解析了。

而Exynos 8890作為三星2016年旗艦Soc，它到底是怎樣的呢?莫慌，繼續往下看。

Galaxy S7處理器共有兩個版本

據悉，三星Galaxy S7擁有兩個處理器的版本，分別搭載了Exynos 8890以及高通820。

而更有消息指國行S7採用的是高通驍龍820版本，而國際版採用的是Exynos 8890，這可能是因為1.國行有電信CDMA制式，而高通820內置的基帶以及捆綁的射頻晶片組支持全網通，三星也就免去了像Galaxy S6外掛高通基帶實現全網通的麻煩事，2.高通驍龍820採用三星14nm FinFET LPP製程工藝製造，換句話來說就是不熱了，三星也更願意使用驍龍820。

Exynos 8890參數解析:自主架構更強大

三星旗艦Soc，Exynos 8890基於三星14nm FinFET LPP工藝（比蘋果A9的製程工藝更先進），在製程節點上與上代旗艦Exynos 7420相同，而工藝則從FinFET LPE升級到LPP，擁有更低的漏電率，核心頻率也能進一步拉高。

而架構方面，8890內置4*Mongoose+4*A53核心（共8核心設計），前面4個自主研發的Mongoose內核主頻可達2.3GHz（超頻可達2.5GHz）用於提高性能，後面4個A53核心主頻為1.56GHz（超頻可達2.2GHz）用於兼顧功耗。

而GPU（圖形處理器）方面則為Mali T880 12核心設計（據悉存在配備16核心的版本）。

Exynos 8890

而內存方面依舊為雙通道的LPDDR4，值得一提的是和Exynos 8890捆綁使用的最新Shannon基帶（拆解顯示為Shannon 935），下行支持Cat 12，理論速度達到600Mbps，而上行也支持到Cat 13，理論速度達到150Mbps。

達到了高通X12 LTE基帶的性能。

Soc型號	三星Exynos 8890
製程工藝	三星14nm FinFET LPP
核心	4*M1+4*A53
GPU	Mali T880 MP12
協處理器	不詳
ISP	不詳
基帶	雙網LTE Cat12/13
RAM支持	雙通道LPDDR4
ROM支持	eMMC 5.X/UFS2.0

Exynos 8890性能測試:比上代7420/驍龍810強得多

結果來自Geekbench資料庫與GFXbench（全為Offscreen）資料庫。

Exynos 8890/驍龍810/Exynos 7420跑分匯總
	Exynos 8890	驍龍810	Exynos 7420
CPU
單核	2294	1228	1487
多核	6908	4198	5030
GPU
Car Chase（fps）	15.3	11.2	9.1
Manhattan 3.1（fps）	25.8	19.7	14.7
Manhattan（fps）	37.7	21.9	26
T-Rex（fps）	81.3	47.9	56.9

由於搭載Exynos 8890的機型還沒開賣，所以僅能通過理論跑分成績來說明其性能表現。

單從數據上看來，Exynos 8890的單核性能已經比高通上代旗艦驍龍810以及三星上代旗艦Exynos 7420強不少，Exynos 8890的單核性能基本上是驍龍810、Exynos 7420的兩倍，而GPU方面，Exynos 8890同樣領先於另外兩者，無論CPU性能還是GPU性能都有較大幅度的提升。

而隨著Exynos 8890的機型逐漸出貨，其驅動以及軟體/遊戲的優化也會陸續跟上，相信具體性能會繼續往上攀升。

14nm LPP工藝的Exynos 8890發熱更少

可能很多朋友會對這款處理器產生疑問，這麼強大的處理器，發熱怎麼樣。

鑒於筆者手上也沒有搭載這款處理器的相應機型，所以具體發熱狀況暫且不妄下定論。

但Exynos 8890採用14nm FinFET LPP工藝製造，相信發熱「理論」上會得到控制，究竟FinFET是什麼?它又有什麼作用呢?筆者來簡單闡述一下。

FinFET顯微圖

其實早在10多年前，就有人提出FinFET這個結構，FinFET主要重新設計了電晶體裡面的S/D兩級以及最為關鍵的Gate結構（什麼是S/D/Gate今天不說，不然文章起碼要多2000字），讓Gate對通/斷的控制力更強，也就是在更先進的製程節點上，減少S/D兩級之間的漏電流，而漏電流會直接影響處理器的功耗。

而驍龍810的20nm HKMG工藝，就是Gate控制力低下（對於20nm節點），導致漏電問題嚴重，所以發熱以及功耗得不到良好的控制。

FinFET工藝示意圖

而台積電/三星在16nm/14nm節點上都使用了FinFET技術，增強了Gate對S/D的控制力，減少漏電流。

此外，隨著三星14nm FinFET LPE過渡到LPP工藝的成熟，良品率會逐漸上升，成本慢慢下降，也利於三星在晶圓的製造過程中使用更好的工藝去控制功耗。

Exynos 8890的發熱情況本站將會進行相應的測試。

總結:三星自主處理器的又一里程碑

搭載Exynos 8890的Galaxy S7已經發布。

另外，在15年12月的驍龍820亞洲首秀上，高通表示已經有超過70款終端採用這顆處理器，相信到現在已經突破了這一數字。

Exynos 8890身上有著相當多創新之處，例如自主設計的Mongoose核心以及自主架構+arm 公版架構的雙簇式設計，能很好地兼顧高性能與低功耗。

整體來說，Exynos 8890的性能表現在2016年奪下安卓手機平台處理器性能寶座並不是問題。

然而，Exynos 8890多核性能秒蘋果A9不是問題，而工藝上面也採用比A9 LPE更強的LPP。