安兔兔年度芯片盘点——三星的真假8核之争

　　如果说高通是专利狂，NVIDIA是技术帝，那么三星就算可以营销大师，安兔兔今天带来2013年年终芯片盘点的第三期——三星的真假8核之争。 （内容提要：三星ARM芯片发家史、争议的新老双核、Exynos 4412经典之作、对A15望而却步Exynos 5xxx系列以及争议颇多的真假八核）

　　与高通、NVDIA不同，三星从来都不是一个以硬件技术闻名的公司，在很多消费者眼里三星是国际品牌，是值得信赖的国际企业，三星自己也在官网上标着“做中国人民喜爱的企业,贡献于中国社会的企业”。其实三星之所以能够成就今天的辉煌主要源于强大的产业链控制能力，这是现如今任何一家手机品牌都难以比拟的庞大产业帝国。从核心的处理器到不起眼的包装盒，三星都可以在自己的工厂里生产出来。

　　强大的产业控制力，加上略微夸张的营销手段造就了如今的三星手机帝国，这是目前唯一能够与苹果抗衡的手机品牌，说到这里就有不甘心的诺粉提到“如果当初诺基亚选择了安卓”，这个如果还是去找“木马”埃洛普说吧。

传说中的弯曲概念机（图片来源于网络）

　　在过去的2013年中三星延续了每年多款机皇推出的节奏，像Galaxy S4、Note 3这样的常规机皇无需多说，性能跑分方面是行业领先之列，三星也有弯曲屏Galaxy Round，W2013这种另类机型，甚至还开始涉足穿戴行业，强推Gear手表。不过要说到在手机领域里比较有争议的，还是要提到三星的Exynos处理芯片，特别是苹果突然蹦出来的64位概念和让三星头疼不已的伪8核（相对于某厂商的真8核宣传而言）。

　　三星ARM芯片靠苹果iphone起家

　　在Exynos命名之前，三星的处理器型号夹杂字母和数字，比较复杂难记。要追溯起来就从三星的S5L8900说起，这颗处理器伴随着第一代iPhone系列的成功而登堂入室。其后比较有名的是S5PC100处理器，被使用在2009年推出的iPhone 3GS和第三代iPod touch上，采用Cortex-A8架构，主频为667MHz，会自动超频至833MHz。

第一代iPhone采用了三星的S5L8900

　　当时的苹果本身远没有现在这么知名，或许不是所有人都知道S5PC100，不过三星S5PC100的同胞S5PC110就肯定能带给你很多的回忆。这款在2009年末推出的芯片采用Cortex-A8架构，它包含了32/32KB数据/指令一级缓存，512KB二级缓存，主频达到1.0 GHz。拥有独立的硬解视频子系统 PowerVR VXD370，支持 H.264，VC-1,MPEG4等多格式视频格式 ，最高到1080P。同时内含HDMI1.3接口，能将手机移动产品下载或拍摄的多媒体内容传送到其它多媒体显示设备上进行播放。

　　配备它的手机都是曾经风云一时的机型，比如Nexus S，魅族M9，三星GT-S8500 Wave，三星P1000(Galaxy Tab)，三星i9000(Galaxy S)，苹果iPhone4(其电路经过少许优化改良)等产品上面。从严格意义来说这款处理器不算是Exynos系列的开始，只是后来Exynos系列命名后给它追封了一个Exynos 3110。

　　Exynos 4210/4212系列：争议的新老双核

　　Exynos的处女作是2011年推出的Exynos 4210，他还有一个被人熟知的名字——Orion(猎户座)。Exynos 4210采用45 nm制程，拥有两枚主频为1.2 GHz的Cortex-A9通用处理核心，拥有32/32 KB I/D Cache, 1 MB L2 Cache，并且集成ARM Mali 400 MP图形处理核心。在视频方面，Exynos 4210支持单路WXGA和双路WSVGA视频输出，支持HDMI v1.3a高清标准，可以拍摄1080p、30fps标准高清视频;Exynos 4210提供了6.4GB/s的内存带宽，支持LPDDR2/DDR2/DDR3内存。

　　代表产品有三星 Galaxy Tab 7.7、Galaxy S II(i9100)、Galaxy Note，魅族MX等。正式这一批机型的出现让Exynos 4210大大提升了Exynos 系列的知名度，不过Exynos 4210也引发了不少的麻烦。

　　Exynos 4210为了提升性能将主频提高到了1.4Ghz，但是并没有改进工艺和架构，这就导致发热的问题比较严重。为了改善发热和耗电，同年9月三星又发布一款Exynos 4212，在Exynos 4210的基础上再加改进：用了三星最新的32nm HKMG工艺，比起之前的45nm能够节省超过50%的能源。其次，虽然同样为Cortex-A9架构，但Exynos 4212主频升至1.5GHz，比起4210更为强劲，3D性能约为后者的2倍，可用在手机及平板电脑上。

　　大幅度提升了工艺制程后，芯片功耗下降，性能上升。Exynos4210就成为了短命的一代，后来比较出名的事件就是“魅族MX老双核”引发的争议。

　　Exynos 4412：四核时代开启

　　虽然距离这颗处理器发布的时间还没有过去多久，但是Exynos 4412注定能够被写入手机芯片的经典备忘录。这颗发布于2012年初的处理，名下有三星Galaxy SⅢ(i9300)、Galaxy Note 2(N7100)、MX2等机型，随着这些机型的庞大出货量，使得Exynos 4412和内置的Mali-400 GPU广为人知。

　　三星Exynos 4412四核处理器仍然集成Mali-400MP图形处理器，但三星公司已将这颗图形处理器主频由此前的266MHz提升至400MHz，官方指出会比现有的双核机型整体性能提升60%，图像处理提升 50%

　　四核版的Exynos 4412可以看作是双核版Exynos 4210的工艺进化版，或者可以看作是完美形态的Cortex A9处理器。而当时的高通刚刚跨入了S4，在性能上倒是不落下风，不过三星在功耗方面却是更胜一筹。

　　三星一直都有一种很包容态度，并不是说一定要采用自家的处理，而是谁家的产品好就用谁的，这也是为什么三星能够做到现在这么大的原因之一。简单来说只要消费者买他的手机就行，至于是不是三星自己的处理器，倒没看那么重。当然，如果自己家的处理器够争气，自然不会选用别家的产品。(Galaxy S3/S4有多个品牌的芯片型号)

　　Exynos 5xxx系列：A15望而却步 双四核争议不断

　　时间来到2011年11月30日，三星发布了主频高达2GHz的Exynos5250系统芯片，它采用双核Cortex-A15构架，32nm制造工艺，主频为2GHz。三星Exynos5250是业界首款采用ARM新双核处理器架构设计的产品。虽然大家都知道A15构架性能强劲，但是目前手机的电池电量完全跟不上手机性能的发展步伐，更何况据说功耗有5W之多，发热的情况也不是目前手机能够承受的，所以5250就率先用在了Nexus 10平板之上了，即便只是双核，5250在性能上也足以压倒4核的4412。

　　先看一眼安兔兔评测的数据对比，抛开因为更换Mali-T604带来的3D图形性能的提升，在特别考验CPU计算能力的多任务、虚拟机测试里，A15架构展现出的实力确实强悍。于是就让用户格外的期待更多核A15构架的Exynos 5450。

　　Exynos 5450采用28nm制程，频率高达2GHz，使用Mali-658 GPU。官方强调但他依然保持了A9架构的功耗水平，28nm制程也可以缓解能耗问题，但是4个Cortex-A15核心与8个GPU核心的绝对是“电老虎”。 三星计划推出Exynos 5450四核处理器一直未能实现批量生产和上市。

　　为了试验市场，并且等待晶圆工艺的进步，三星就做了妥协，选择了ARM提议的big.LITTLE方案，于是乎就推出了三星 Exynos 5 Octa 八核芯片。

　　当然big.LITTLE方案是可以实现八核同时运行的，而这颗三星 Exynos 5410却并非真正的八核。至于原理我们再简单说明一下，Exynos 5410有四个Cortex-A15+四个Cortex-A7核心，但是它仅支持big.LITTLE架构三种工作模式中的一种——集群迁移，就是说同一时间仅有一组四核处理器在工作。而核心迁移，(两个处理器集群可以协同工作，最多也只能激活4个物理核心)和异构多处理(8个处理器核心同时工作)暂时还不支持。

Exynos Octa CPU核心切换操作点（图片来自AnandTech）

　　换句话说，现在的Exynos 5410目前只有半条腿在跑步，实际性能不能完全发挥出来。这就像是一个武林高手被封住了一半经脉一样憋屈。不过三星透露正在想办法让增加5410支持的模式，通过“软解”让8核能够一起运行起来。这个办法看上去还是比较美好的，先前购买了Exynos 5410处理器手机的用户倒是可以期待一下，或者直接看Exynos 5420八核处理器吧。

A7/A15工作状态切换（图片来自Linaro）

　　Exynos 5420仍然基于ARM big.LITTLE架构，集成四个1.8GHz Cortex-A15架构核心和四个1.3GHz Cortex-A7架构核心，采用28nm HKMG工艺，在CPU性能提升20%的同时也通过优化降低了功耗。内置了ARM Mali-T628 MP6 GPU，也是业界首个拥有六核GPU的移动处理器，不但3D性能大大增强，还支持GPGPU(通用计算图形处理器)加速复杂和计算密集型算法或操作，整体图形处理性能可达Exynos 5410的两倍。

　　Exynos 5420支持933MHz双通道LPDDR3内存，内存带宽高达14.9Gbit/s，支持OpenGL ES 3.0和Full ProfileOpen CL 1.1标准，支持全高清无线显示、USB 3.0接口、WQXGA(2560×1600)分辨率显示屏以及60fps的1080p视频录制和播放。

　　前面我们说到5420支持的模式很多，(5420的A7和A15内核可以实现任意组合，也具备异构计算能力)是真正意义8核处理器，三星也在最新的Galaxy Note 3上面推出了这颗处理器，

　　性能的差距可以参看上面这个表，Exynos 5420在8核全开后安兔兔得分能够达到33488，尤其是多任务测试有超过80%的提升，解禁后的三星八核足以抗衡高通骁龙800和NVIDIA Tegra 4。目前采用了Exynos 5420的机型还很少，还没有办法用别的机型来做对比，不过猜想Note3的表现足以打消很多消费者的顾虑吧！

Exynos横向得分对比参考

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总结：在新一轮的性能排行榜上Exynos虽然不能像骁龙800、Tegra4那样刷爆安兔兔的TOP10，但是并没有差距太大，还是属于第一竞争阵容，不过相比目前竞争对手的强势表现，Exynos还需要再努把力。说了这么多其实笔者最好奇的是，三星如何让现在大量购买了Exynos 5410手机的用户获得真正的8核性能，尤其是对三星处理器不离不弃的魅族。