三星Exynos芯片,被“嫌棄”的一生

jh 9個(gè)月前 (01-24)

近期,Arm與高通始于去年的“口水仗”,法院在部分問(wèn)題上做出了有利于高通的判決。也正是因?yàn)檫@次訴訟,Arm方面決...

近期,Arm與高通始于去年的“口水仗”,法院在部分問(wèn)題上做出了有利于高通的判決。也正是因?yàn)檫@次訴訟,Arm方面決定大幅度提高授權(quán)許可的費(fèi)用,并且計(jì)劃親自下場(chǎng)造芯。

據(jù)報(bào)道,Arm正制定一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略,其中提到技術(shù)授權(quán)的價(jià)格將提高300%,并計(jì)劃設(shè)計(jì)自己的芯片以此來(lái)與最大客戶展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)——這里提到的“最大客戶”,正是高通。

 

事實(shí)上,高通很早就在自研CPU架構(gòu)上投入了大量資金與精力。即使后續(xù)真的無(wú)法使用Arm的指令集進(jìn)行設(shè)計(jì),高通也能通過(guò)吃透Nuvia的技術(shù)逐漸繞開(kāi)Arm。

相比之下,其他客戶就沒(méi)那么幸運(yùn),尤其是三星、聯(lián)發(fā)科這類使用公版架構(gòu)的廠商來(lái)說(shuō),基本上只能隨著授權(quán)費(fèi)用和使用費(fèi)的變化被迫漲價(jià)。

不過(guò)對(duì)于三星來(lái)說(shuō),他們的煩惱遠(yuǎn)不止?jié)q價(jià)這么簡(jiǎn)單,這幾年Exynos系列芯片的發(fā)展本就曲折,如果Arm大幅提高相關(guān)費(fèi)用,無(wú)疑是雪上加霜。

被“拋棄”的Exynos

就在昨天,三星正式發(fā)布了最新一代Galaxy S25系列,該系列全系搭載了高通驍龍 8 至尊版處理器,而自家Exynos 2500再次無(wú)緣旗艦機(jī)型。

這不是Exynos芯片第一次缺席,自Exynos 990、Exynos 2100等型號(hào)相繼被曝出存在嚴(yán)重的過(guò)熱、降頻、良品率過(guò)低等問(wèn)題之后,Exynos芯片便開(kāi)始與驍龍芯片拉開(kāi)距離。

在S22系列搭載Exynos 2200再次因?yàn)镚PU性能拉胯之后,三星在S23系列開(kāi)始全部轉(zhuǎn)向采購(gòu)高通芯片,僅在歐版等部分海外版本機(jī)型上繼續(xù)使用Exynos 2400。而在最近兩代旗艦機(jī)型上,Exynos芯片再度慘遭放棄,而是采用了高通“定制”的驍龍(for Galaxy)。

Exynos的失敗算得上是一個(gè)內(nèi)部與外部共同影響導(dǎo)致的結(jié)果,從產(chǎn)品規(guī)劃,到設(shè)計(jì),再到生產(chǎn),三星在每一環(huán)都踩到了坑。

Exynos芯片的起步可以說(shuō)非常順利。

自從21世紀(jì)初三星開(kāi)始手機(jī)芯片研發(fā)后,先是拿下高通這個(gè)大客戶,又因?yàn)樵?iPod 芯片上的成功合作,蘋(píng)果在初代 iPhone采用三星S5L8900處理器,標(biāo)志著三星芯片業(yè)務(wù)的起飛。

到了2011年,三星正是推出Exynos品牌,首款產(chǎn)品Exynos4210(獵戶座)搭載于Galaxy S2等旗艦手機(jī),憑借出色的性能迅速走紅。后續(xù)推出的Exynos7420又憑借14nm工藝領(lǐng)先市場(chǎng),成為一代神U。

而僅僅隔了一年,三星在Exynos 8890上改用了自研架構(gòu)(貓鼬Mongoose),Exynos芯片就在性能和功耗上陷入了不平衡的怪圈:要么是性能爆炸功耗過(guò)高,要么是功耗沒(méi)翻車(chē)性能掉鏈子。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),貓鼬架構(gòu)在性能、功耗和面積(PPA)的設(shè)計(jì)方面就存在問(wèn)題,盡管三星在理論上提升了主頻和運(yùn)算能力,但在實(shí)際使用中,貓鼬架構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)并不明顯,甚至在多任務(wù)處理、圖形渲染等場(chǎng)景下不如同期的公版架構(gòu)。此外,貓鼬架構(gòu)采用了復(fù)雜指令集(CISC),導(dǎo)致功耗和發(fā)熱問(wèn)題嚴(yán)重,這對(duì)于移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)是致命缺點(diǎn)。

另外,三星的自研架構(gòu)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)上過(guò)于依賴串行化方法,缺乏像ARM那樣的多團(tuán)隊(duì)并行設(shè)計(jì)能力,導(dǎo)致無(wú)法快速迭代和優(yōu)化,最終導(dǎo)致后續(xù)的Exynos芯片都為了自研架構(gòu)的缺陷“負(fù)重前行”。

既然自研架構(gòu)不行,三星選擇了重回公版架構(gòu)。結(jié)果先是合作伙伴AMD的RDNA GPU技術(shù)表現(xiàn)不佳,接著自家代工的品質(zhì)又一次拉胯。

巧的是,恰好當(dāng)時(shí)臺(tái)積電的產(chǎn)能接近爆滿,難以滿足高通的訂單需求,因此高通基于價(jià)格和產(chǎn)能的原因選擇三星作為代工伙伴,就這樣便誕生了基于三星 5nm 工藝的“火龍888”,同為三星 5nm 拉胯工藝的Exynos2100 的表現(xiàn)自然不用多說(shuō)了。而一年后的Exynos2200以及驍龍8 Gen1再次因?yàn)槿?4nm 工藝翻車(chē),這可苦了高通和幾家手機(jī)廠商。

到這里之后,三星還是沒(méi)有放棄代工業(yè)務(wù),在3nm工藝上采取了激進(jìn)的技術(shù)策略,率先采用全新的環(huán)繞柵極(GAA)晶體管技術(shù),替代傳統(tǒng)的FinFET技術(shù)。結(jié)果由于缺乏實(shí)際量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致良率極低,第二代3nm GAA工藝的良率僅為20%,遠(yuǎn)低于預(yù)期目標(biāo).

這下不僅是高通、英偉達(dá)等大客戶看不上,就連自家Exynos芯片也被迫放棄。

最后,很多人其實(shí)沒(méi)有注意三星電子內(nèi)部不同部門(mén)之間的內(nèi)斗和協(xié)調(diào)不暢問(wèn)題。例如,三星手機(jī)、LSI部門(mén)與晶圓代工部門(mén)之間經(jīng)常互相指責(zé),導(dǎo)致整體效率低下。這種內(nèi)部矛盾不僅影響了產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)效率,還可能導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的下降。

換句話說(shuō),雖然都叫三星,但不同部門(mén)之間的利益各不相同,最終導(dǎo)致摩擦。如果我們從手機(jī)部門(mén)的角度出發(fā),銷量才是最終目的,那么與其選擇自家半導(dǎo)體部門(mén)頻頻翻車(chē)的Exynos芯片,那么不如改用性能強(qiáng)勁且穩(wěn)定的高通芯片。

AI時(shí)代,Exynos還有機(jī)會(huì)嗎

在這代S25系列上,AI在各款應(yīng)用上體現(xiàn)得淋漓盡致——基于驍龍8至尊版的頂級(jí)性能,無(wú)論是個(gè)性化AI助手還是AI生成圖像,其端側(cè)AI的表現(xiàn)已經(jīng)算是安卓陣容里的第一梯隊(duì)。

如果后續(xù)三星想繼續(xù)延續(xù)“AI手機(jī)”這個(gè)招牌,高通目前算得上唯一選擇,缺少AI能力的Exynos芯片更沒(méi)有上機(jī)的理由。

值得一提的是,有消息稱臺(tái)積電拒絕了為三星代工下一代Exynos的請(qǐng)求,理由是擔(dān)心商業(yè)秘密泄露;另一個(gè)原因是臺(tái)積電的先進(jìn)產(chǎn)能訂單實(shí)在忙不過(guò)來(lái),尤其是要優(yōu)先保證蘋(píng)果、高通等大客戶的訂單。

如今Arm再次傳來(lái)漲價(jià)的壞消息,Exynos品牌的未來(lái)又一次陷入了迷茫……

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