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三星首发2nm移动芯片:为拔头筹,不惜“开倒车”

雷科技1291人阅读

谁能想到,全球首款2nm制程移动芯片并非来自苹果、高通,而是三星。

近期,三星电子正式发布旗下新一代旗舰移动平台Exynos 2600,采用三星自家的2nm GAA制程,10核心设计。并且,这颗SoC也是三星初次尝试取消传统三集群架构,改用全性能核心的SoC。



(图源:AdwaitX)

Exynos在近两年3nm芯片大战中一直处于不够强势的状态,主要是先进制程品控问题拖延时间太长,错过第一波红利期,接在高通、联发科、苹果之后发布的Exynos 2500实际性能进步也较为保守。而抢在台积电2nm制程量产之前发布Exynos 2600,其实也能看出三星对移动SoC市场仍有期望。

不过,Exynos 2600能否撑起2nm GAA制程的大旗,还得看实际装机后的表现。

首发2nm,三星终于激进了一回

除了抢跑2nm制程大战,Exynos 2600本身的设计也很耐人寻味。

核心架构部分,三星选择了全性能核心,包含1个C1-Ultra主核心、3个C1-Pro高性能核心和6个C1-Pro高效能中核,彻底放弃小核心的设计,相比起前代要更激进一些。而最高主频达到了3.8GHz,高能效中核的主频也有2.75GHz,只从纸面参数看,这样的性能提升幅度还是非常大的。

全核心替换到性能核心,这套方案在理论上没有问题,但在实际运行中,对调度策略和功耗控制提出了极高要求,一旦场景切换频繁,就容易出现性能波动。这就需要在装机时设计一套与之适配的散热方案,非常考验手机厂商的设计功力。



(图源:三星)

GPU部分选择了Exynos Xclipse 960 GPU,依然选择AMD RAND 4架构,相比起前代Exynos Xclipse 950性能提升翻倍,而光追性能提升了50%。而NPU部分搭载了32K MAC NPU,与前代相比,性能提升了约113%,主要体现在AI任务的执行效率上。

图形性能这部分的提升其实是Exynos 2600的亮点之一,前代Exynos 2500联手AMD打造Xclipse 950性能本身也并不弱,但受限于3nm GAA工艺,没有发挥出应有的水平。而这一代工艺升级到2nm,给Xclipse 960提供了更充足的发挥空间,但整体更偏向于稳定,而非极限性能表现。

此外,AI能力的提升幅度也算得上是Exynos历代最高的一次。32K MAC NPU整体性能较前代提升了113%,这背后其实是三星正在打算将AI大模型常驻在手机中,实时响应用户的各种需求。如此一来,NPU性能的大幅提升是可以预见的,但其常驻后的功耗是否能合理控制,这可能是用户比较关注的部分。



(图源:Samsung Newsroom)

Exynos 2600其他部分的提升相对中规中矩,比如ISP支持到3.2亿的传感器、支持8K视频录制等,内存标准提升到LPDDR5X和Ufs 4.1。

比起这些提升,Exynos 2600令人意外的是基带的部分,这一代三星选择了外挂基带的处理。不仅如此,由于基带外挂,Exynos 2600原生不会提供包括Wi-Fi、NFC、蓝牙、GPS、UWB等通讯功能。三星从2019年发布的Exynos 980开始便一直选择内置基带的方案,时隔多年,Exynos 2600反而“开倒车”,实在让人摸不着头脑。

制程大战抢头筹,Exynos 2600不惜“开倒车”

Exynos 2600发布第二天,海外博主Erencan Yilmaz就透露,三星这次并没有为该款SoC设计内置基带,需要Shannon 5410外置调制解调器配对使用。实际上,如今的旗舰SoC市场里,一体化早已成为主流方案,无论是高通还是联发科的移动平台,都在不断强化CPU、GPU、AI与通信模块之间的深度协同。

而Exynos 2600选择外挂基带,很大程度上是妥协于2nm GAA制程工艺。

目前整个市场的趋势都对高度集成相对认可,将通讯基带直接整合进SoC里,可以减少芯片之间的通信开销,降低延迟,也更有利于整体功耗控制。更重要的还是节省空间,虽说只是额外增加一颗小芯片,但对于手机“寸土寸金”的内部空间而言,已经能额外增加其他元器件。

外置基带不仅会增加系统功耗管理的复杂度,也会在整机空间、成本控制上带来额外压力。一旦SoC与基带之间的协同不佳,原本依靠2nm获得的能效优势,反而可能被通信模块抵消。这也是为什么不集成方案在消费市场长期处于少数派。



(图源:三星)

Exynos 2600选择外置基带,并非看不到高度集成的优势,而更可能是无奈的选择。基带本身是一个极其复杂、且对稳定性要求极高的模块,一旦与CPU、GPU、NPU共享同一制程节点,其良率压力会成倍放大。在2nm制程这个关键节点里,任何额外的模块集成,都会让设计难度上升。因此,放弃内置基带,换来首发的市场先机,也算是一个正确的选择。

但外置基带倒也不是一无是处。Exynos 2600将5G模块拆分出去,意味着CPU、GPU、NPU等核心计算单元可以更专注于自身的能效和性能调校。而对于2nm制程的首发芯片来说,这样也能提高整体良率,快速实现量产,投入市场。

回过头来看,这样的选择其实也代表了Exynos 2600算是三星一款“秀肌肉”的产品。它的核心使命,似乎不是要碾压竞争对手,而是证明三星在2nm节点上,能够稳定交付一颗高性能移动芯片。

Exynos 2600能帮三星把市场抢回来吗?

早在2022年,三星3nm GAA制程工艺就已经进入试验阶段,并确认在能效部分较5nm制程有显著提升。按照原定路线,三星理应全球首发3nm制程工艺芯片,但却不如预期。

尽管三星声称早期量产了3nm芯片,但据多方面报道,其3nm制程的良率始终达不到非常理想的标准,以致于三星Galaxy S25系列错失了这款芯片的首发期。直至今年的Galaxy Z Flip 7,三星的首款3nm GAA芯片Exynos 2500才终于搭载在量产机型上。

三星错失3nm制程时代,最核心的是其坚持GAA工艺。三星在3nm GAA工艺上投入了巨额资本和研发力量,目标自然是通过更激进的晶体管架构实现更高的性能上限,但GAA远比想象中难掌控。而台积电稍晚一些推出的FinFET 3nm制程,虽然没有GAA激进,但稳定性却得到了市场的认可。随后,高通、联发科、苹果等移动半导体巨头纷纷向台积电投入大量订单。



(图源:三星半导体)

不难看出,整个移动SoC代工市场,台积电几乎包揽了超九成的订单,三星如果此时再不加码推出新制程,似乎很难从当前的困境中找到出路。因此,我们在前文提到,Exynos 2600更像是三星回归市场的重要讯号。

无论如何,Exynos 2600目前大概可以确认会在Galaxy S26系列的部分地区发售版本中首发搭载,至于它的性能、能耗表现如何,也要等到该系列正式发布后才能见真章。对于三星而言,2nm时代的硬仗,才正要准备开打。

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