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三星引以為豪的Exynos芯片,為何如今卻“人人喊打”?


本文經授權轉載自公眾號:羅超頻道(ID:luochaotmt);作者:雷科技

不知道大家對三星Exynos芯片是否還有印象呢?

如果大家只關注國行手機市場的話可能不太清楚,三星同一款機型在不同地區所銷售的版本配置上都有些區別。比如在中國與美國銷售的機型一般就會採用高通驍龍移動平台,而在韓國與歐洲銷售的版本則通常使用三星自研的Exynos移動芯片。

能用上最新最強的高通驍龍865移動平台我們自然沒什麼意見,但對於只能用Exynos的歐洲用戶來說,他們就不樂意了,甚至有人在網上發起了“抵制Exynos”的請願活動,請求三星不要再使用Exynos移動平台。

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為什麼曾經“超越”高通驍龍的三星Exynos現在卻變得猶如過街老鼠一般人人喊打呢?三星的Exynos與高通驍龍採用的都是ARM的方案,為什麼兩者之間差距這麼大?想回答這個問題,還得從最基本的移動平台架構開始說起。

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什麼是架構?

首先要明確一個要點,無論是高通驍龍或是三星Exynos,甚至華為麒麟與蘋果的A系列,這些芯片採用的都是ARM的架構與指令集。以前英特爾也想在移動平台中分一杯羹,推出了基於x86的移動平台,但因性能、功耗與兼容性等種種問題而宣告產品終結。看到這里大家應該會留意到,無論是驍龍還是Exynos,我用的都是“移動平台”四個字,而不是處理器。原因很簡單,處理器、或者大家口中的CPU,其實只是移動平台中的一個組成部分。

以高通驍龍865為例,這款SoC(單片系統)其實由CPU Kryo 585、GPU Adreno 650、基帶X55
5G與其他周邊芯片組成,本身就是一個完整系統。用不太準確的話來說,高通驍龍865應該說一款已經定好配置並安裝組裝完畢的“準系統”主板,只要裝上硬盤、屏幕什麼的就可以直接開機了。

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既然移動平台都有著各自的硬件設計,那它們之間又是怎麼保證相互的兼容性的呢?這裡就正式牽涉到ARM架構了。因為ARM指令集對移動處理器至關重要,所以無論是高通、三星或華為在手機處理器上都選擇了ARM架構,但因為不同企業的研發水平不同,所以廠家們也選擇了不同的方式與ARM合作。

比如有的品牌會選擇直接購買ARM核心的授權,然後在“公版”核心的基礎上進行微調,再搭配符合自己需求的處理器,並提交給對應的公司代工生產。有些則會購買完整的構架授權,然後在此基礎上自行設計各個核心以及與核心協同工作的總線IO等周邊芯片,就像買來一個毛坯房,再自行裝修一樣。

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自主設計的優勢有哪些?

先說說自主設計,也就是“買毛坯房”的方案。以曾經的三星Exynos 9810為例,這款在韓版Galaxy
S9上搭載的移動平台使用了10納米製程工藝與ARM V8.2指令集,核心方案為Exynos M3+Cortex
A55的4+4大小核方案,GPU為Mali-G72 MP12。由於大核Exynos
M3比同期的公版A76在性能上要領先不少,因此在多項跑分中,韓版Exynos的Galaxy S9都領先高通版本的Galasy S9不少。

除了性能更強以外,自主設計也意味著品牌有著更大的自由度,可以根據自己軟件的特性來設計對應的硬件,讓軟硬件協同更高效。 Apple的A係處理器就是最好的例子,蘋果的A系列處理器也採用了ARM的架構,但蘋果根據iOS自身的系統特性設計開發了iOS御用的A係處理器,強大的單核性能加上iOS的優化適配,讓A系列處理器可以更高效地工作。

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再有就是自主設計可以發揮出品牌自身的優勢,舉個例子,某品牌的神經網絡芯片特別強,自主設計就可以將自己的技術優勢發揮出來。又或者某品牌的在通訊領域有巨大技術優勢,自主設計也可以將自己的基帶的優勢體現出來。自主設計也可以為自己的產品帶來主動權,讓產品命脈掌握在自己手中。在中美貿易戰尚未平息的現在,這種主動權尤為可貴。

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為什麼大家都開始用公版?

雖然自主設計有不少優勢,但它的缺點同樣也非常明顯。首先自主設計意味著品牌需要有更長的前期準備時間。即使兩者所使用的製程工藝相同,選擇自主研發也可能趕不上公版的製造進度。體現在產品上的結果就是自家的芯片無法像其他品牌的公版小改款那麼快出貨,手機出貨也要落後不少,自然無法搶占市場先機,

其次,自主設計對品牌的技術有更高的要求,因為自主研發意味著核心搭配、總線設計等電路佈局都需要自己動手設計,稍有不慎便有可能影響整個處理器,甚至整台手機的性能表現。

這裡同樣拿三星的Exynos
9810舉例,剛才說到這顆處理器在跑分上領先於高通驍龍845,但因為核心設置不合理的問題,Exynos9810的功耗也比驍龍845高出不少,發熱與耗電更是不容樂觀。但如果過限制主頻功率,讓Exynos的發熱水平與高通845平台相近,Exynosz在性能上的優勢也消失的無影無踪,甚至還略微遜色於高通驍龍845,這也是歐洲用戶請願三星停止使用Exynos芯片的原因。

不過好在近年來開始轉用公版架構的Exynos取得了不少成果,雖然還是搞得歐洲民眾怨聲載道,但已經不是以前那個罪大滔天的Exynos,根據最近的統計,Exynos甚至成為了去年出貨量排名第三的移動平台。

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非公版何去何從?

當然了,採用公版或自主研發,說到底還是取決於品牌自己的想法,單憑過去幾款Exynos就認為非公版構架一無是處也是不正確的。比如蘋果的A系列就長期選擇自主研發,因為只有自主研發才有可能實現蘋果長久以來需要的單核性能。同時因蘋果在自研處理器上有著多年的研究,再加上蘋果軟硬件一把抓的特性,自主研發的A系芯片加上專為其設計的iOS系統,往往就能發揮出1+1>2的效果。

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就蘋果的例子來看,如果有夠強大的自主研發能力,軟件上也可以根據自己的硬件進行調整,那採用自主研發的芯片確實可以贏得彎道超車的機會。但如果採用自研的原因是供應鏈產能不足,那這種“迫於無奈”下的自主研發自然比不上高通等頂尖移動平台。

對於Android手機而言,雖然系統沒有iOS那麼寬裕的底層修改空間,但在應用運行機制與資源調度上,各品牌依然有自己的操作空間。如果品牌有對應的研發實力,可以能力對系統進行修改,甚至搭建自己的底層系統,那自研芯片加上自研調動,表現自然值得期待。

不過任何芯片的研發在時間與經費上都需要極高的投入,這種芯片級別的投入不是什麼品牌都“燒”得起。對於部分研發能力不足的企業,在這種吃力又不一定討好的局面下,使用公版方案可能會是更好的選擇。

在我看來,公版方案很可能成為大多數品牌的首選方案。尤其是走量的型號,基於公版做些許自定義甚至直接採用公版會是未來很長一段時間內的主流做法。但非公版架構也不會消亡,反而會成為某些擁有尖端技術的品牌的製勝法寶,因為自己的技術可以通過非公版展現出來。這種“高端定制”的西裝穿在適合的人身上,效果自然比“成衣改碼”要來的合身舒適。

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