它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420
专栏:科技资讯
发布日期:2019-08-15
阅读量:22851
作者:资讯小卡车

来自半导体产业大佬三星出品的soc——Exynos7420。


它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

Exyons是三星在2011年创立的移动处理器品牌,名称由Exypnos&Prasinos组合而成,意为智能&环保。它的中文叫“猎户座”,其实是来自开发代号“orion”,在芯片厂中开发代号是个很常见的东西,比如大名鼎鼎的Intel的“湖”系列,skylake、icelake;苹果“风”系列:A10“Zephyr”和风、A12“Vortex”旋风。

猎户座并不算三星首次打造处理器,事实上,在猎户座诞生之前,三星已经是芯片设计领域的大佬级人物了很多人不知道的是苹果iPhone前三代产品用的都是三星设计并制造的处理器,iPhone初代&iPhone3G使用S5L8900、iPhone3GS使用S5PC100,直到iPhone4苹果才换上了自研处理器A4。说是自研,其实也只是在S5PC110基础上删删改改。也就是从那时,苹果延续了使用powerVR GPU的传统,而三星却转投了ARM-Mali阵营(中间SⅢ是个例外)。


它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

S5PC100

不同于今天的自产自销,当年的三星处理器除了供给苹果这样的国际大厂之外,还与魅族建立了良好的合作关系,魅族首款智能机M8用的是三星S3C6410处理器,频率667MHz。自此以后到MX3魅族都在使用三星处理器。这其中最最有趣的事,魅族M9曾经和iPhone4(还有三星自家的Galaxy i9000)使用过“同款”处理器,也就是上文那个S5PC110,惊不惊讶。可见,说魅族是中国的苹果还是有那么一点道理的,毕竟祖上心脑想通呢。

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可以看到A4和110cpu部分几乎一模一样

以上这些都表明在智能手机初兴的年代,三星就是国际/国内(中国)智能手机先驱的核心供应者,比今天的高通高到不知道哪里去了。所以说,三星的技术实力不容小觑。那么到了猎户座时代,三星开始和苹果分道扬镳,在2011年推出了Exynos系列的第一款产品Exynos 4210:45nm制程,Cortex-A9双核心,集成Mali-400mp,应用于Galaxy SⅡ。在当年S2的性能还是很棒的,配合三星鲜艳的AMOLED屏,整玩起游戏来流畅顺滑。

但真正要说猎户座大放光彩还是要到Galaxy SⅢ时期,因为在此时,三星在智能手机领域霸主地位奠定,Galaxy成为和iPhone相匹敌的旗舰手机品牌。S3采用Exynos 4412处理器,32nm,四核心。当年的工艺提升也是实打实,虽然核心数翻了倍,但4412功耗却比4410低了不少,整体能效比比同期高通处理器也要出色。

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Exynos4412

后来ARM发布了Cortex-A15核心,也就是从这个时候,大小核的BIG.LITTLE架构出现了,今天的A76+A57的搭配放到当年就是A15+A7,不过首款采用大小核技术的三星Exynos 5410八核心处理器(运用于Galaxy SⅣ)事实上是4+4的胶水八核,并不支持八核心全开,更不支持大小核心同时分任务运行。这就导致了一个问题:在运行大核的时候,功耗激增。

后来三星总结教训,开发了Exynos 5420,不仅用上了核心可交叉运行的真8核,而且GPU从PowerVR SGX544MP3升级至ARM Mali-T628MP6,总之就是性能大涨(40%),应用于2013下半年发布的Galaxy NoteⅢ。在那时,S系列和Note系列可不止定位不同,它们有着明显的性能差距。原因就是当时的处理器更新频率极快,三星一年可以更新2-3次,放在今天是不可想象的。

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Exynos5420

也就是在那年高通开始走上了王者之路。三星Note3同时采用了骁龙800(2013年ces)和猎户座5420两款处理器。此时猎户座尚不落下风,甚至GPU“跑分”要略强于Adreno330。但高通厉害就厉害在它不止处理器堪用,它还“附送”基带,甚至被人笑曰:“买基带用处理器”,凭借着一骑绝尘的基带技术,高通的捆绑策略在4G时代赢得先机。

这个优势直接就把猎户座逼回了老家,因为它不支持4G啊,无奈三星在2014年上半年发布的Galaxy SⅤ只得采用骁龙801处理器,自家的Exynos5422只得在部分市场推出。但,一处伏笔已经埋下,Exyons有了翻身的契机。此时三星采用自家的28nm HKMG工艺,而高通采用台积电的28nm HPM工艺。

到2014下半年,三星发布了Note4,采用5433处理器&高通805,这是颗全新的处理器,20nm HKMG制程,大核采用全新的A57架构。而高通呢?骁龙805由801超频而来,仍然是28nm制程。从这儿你能看出,猎户座和骁龙的制程岔开了。这就是为骁龙810浴火而死,猎户座涅槃而生埋下的伏笔。

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骁龙810

时间来到2015年上半年,高通810发布,采用了台积电20nm工艺,而同期的猎户座7420采用三星14nmFinFET工艺。CPU架构二者都是公版A57+A53;GPU方面,高通采用Adreno430,三星采用Mali-T760mp8。

后来的事大家都知道了,因为台积电20nm工艺扑街,高通骁龙810一把火烧了四家国际厂商:HTC、LG、MOTO、SONY。而三星旗舰“恰好”全线使用猎户座7420,凭借着14nm工艺吊打安卓群雄,在一片火光中,走上了铁王座。

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三星全新设计的曲面屏手机Galaxy S6edge

到这儿,猎户座7420上位史已经讲完了。现在该聊聊它为什么是一款“神U”,我个人认为7420的神很大程度上受时势影响,下面是7420成为神U的两大原因:

1.自身拥有强大的性能和相对较低的功耗。

猎户座7420纯性能输出要好过810不少,单核1500+、多核5500+,整体可高出18%。

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firedragon

功耗水平更是打爆骁龙,骁龙被成为火龙是名副其实的。我当年开了句玩笑话调侃它:这货比Intel coreM功耗还高。也不全是玩笑,core M额定功耗5w,Exynos7420 A57单核满载2.07w,骁龙810 A57单核满载3.34w,烤机功耗可达到5w。

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性能、平衡功耗、能效比对比

2.高通阵营的全面扑街

原本来说,一款处理器在不同厂商的运用之下,总有高低之分,不至于全面扑街。但很抱歉,骁龙810就是以一己之力拉所有厂商下马。没有一家能驯服它,发布之时只能强硬着头皮上。有些实在不好意思的厂商,只好让808顶上。

在业界衬托之下,7420变成了香饽饽,但受限于产能和关系,三星只供给了魅族。

它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

采用Exynos7420的魅族pro5

所谓时势造英雄,那么神U是怎么练成的呢?总不可能全是同行衬托的吧?答案当然是否定的。前文一大段话讲述了猎户座的发展史,就是说明三星的技术实力和底蕴非常深厚。这也是为什么猎户座7420能领先一步的原因,具体有二。

1.采用独家14nmFinFET制程

它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

和高通只设计处理器不同,三星既设计,又制造。这样的好处是不用受制于人,制程能最大程度地匹配自家的设计。高通在研发810时,选用了台积电的20nm工艺,这个决策本身并没有错,毕竟苹果A8处理器也一样。但是台积电比较莽,在28nm基础上使用二重曝光技术,晶体管密度和功耗改善较小,且还没解决漏电问题。而三星的14nm情况就要好得多。不仅功耗下降了35%,而且性能也得到了提升。

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可以看到三星14nm比台积电20nm更为先进

2.经验丰富,技术成熟

高通在骁龙810上第一次采用A57(能效比之耻)+A53的八核64位架构,同时配合全新的20nmFinFET制程。高通显然是经验不足,在多核调度上力不从心,造成了效率损失。厂商们只能自己打补丁关闭一两个大核心。而三星则已经使用了三代八核心架构,对大小核的调度掌握的炉火纯青。事实上前文中的猎户座5433也可归于7系,为7410,在架构层面与7420完全一样。可见,三星在运用新技术时,还是循序渐进的。这点有点像Intel,即架构和制程分两次更新。

它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

中间为A57架构,在设计规划中采用20nm

总结

猎户座7420成为神U具有一定的偶然性,但究其根本依然是基于三星自身深厚的技术底蕴。三星作为韩国的一家已经不能用“巨头”这么简单的词来形容的超级企业,在做出决策时,大企业个性非常突出——稳步更新。虽然这样的情况下,三星通常只能当跟进者,但也正因为此,三星才能一步一个脚印,靠着强大的产业链供应能力,做到了如今的手机霸主地位。7420也是这样,它没有多么炫目的技术,甚至不支持全网通。但在其它芯片步子迈大了扯着蛋时,它却稳住了阵脚。

它打爆了火龙810,并坐上了铁王座——一代神U猎户座7420

如今的猎户座处理器依旧不是那么出彩,虽然4000+的单核跑分让它被成为安卓之光,但低下的能效比和控制不住的发热还是使它只能屈居一隅。三星是很沉稳,但也很老朽,Mali高跑分低效能的问题从4210时期就很明显了,但三星并没有从系统底层改进,而是期望通过工艺、多核低频方式解决问题。反观华为,从被人耻笑到现在,GPU的运行效能似乎长进不少。GPU turbo听着很扯淡,但也是个解决思路。早年adreno除了自身的性能之外,更受青睐的原因还有神油buff,即整个安卓生态从底层到APP的适配。

Exynos9825已经随着三星Galaxy Note10发布了,有点像当年的7420,率先应用新制程,不过EUV 7nm领先幅度相比高通只有半年,相比苹果几乎没有。所以,只要其余两家稳,三星猎户座很难再获当年荣光。

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