三星自研芯片又出续命新招！给自家手机开发“专属SoC”

芯东西（公众号：aichip001）
编译 | 知淮
编辑 | 云鹏

芯东西4月7日消息，据韩国媒体报道，三星电子总裁、MX业务负责人卢泰文近日在一场会议中表示，三星正在为旗下的Galaxy手机产品线研发专属的定制SoC，并称这款芯片将会是不同于市面上的任何其它产品、堪称“独一无二”的存在。

▲三星电子总裁MX业务负责人卢泰文

但是除了这句“简单的预告外”，卢泰文对这款“Galaxy专属芯片”并没有再继续透漏更多的消息，所以“新芯片组是否会继续沿用Exynos的命名”、“将会采用什么架构以及内核”等等这些问题我们都无从而知。不过可以肯定的是，新芯片必然将会围绕着“性能+能效”这两方面进行提升，这两点不仅是目前行业与消费者聚焦手机芯片表现的重心，也是曾经的Exynos芯片组“折戟”的方面。

▲三星Exynos芯片

但是这枚全新的“Galaxy专属芯片”是否真的如卢泰文所说的那样值得期待？毕竟近几年Exynos芯片系列的迭代总是“雷声大雨点小”，最新的Exynos 2200即便有了AMD的光环加持如今也从“难产”开始黯淡。同时，骁龙888和骁龙8 Gen 1这两款采用了三星制程工艺的旗舰手机芯片，因为夸张的发热量和功耗也令大家对于“三星是否有能力生产旗舰芯片”而产生了质疑。

“三星出品必属精品”的口号似乎变得不再那么无懈可击，曾经突围德州仪器和NVIDIA，比肩高通的三星手机处理器，如今似乎还是在漫长的“阵痛期”中挣扎，“三星自研”的手机芯片，又该如何恢复昔日的荣光？

一、3nm高光时刻将至，押宝3D封装能否让三星翻身

毫无疑问，近两年因为疫情所带来的芯片短缺问题，凸显了半导体行业的重要性。而根据数据公司Omdia的“2021年半导体市场年销售额”的数据追踪显示，截止到2021年年底，三星的半导体收入为752亿美元，仅次于英特尔，占整个行业收入的12.8%。

▲Omdia对全球半导体市场进行的最新竞争分析结果，YOY意为“同比收入增长”，Revenues为全年收入

不过反观手机芯片领域，三星的表现似乎并不那么尽如人意。今年2月份市场研究机构Counterpoint公布了2021年最新的全球智能手机 AP（应用处理器）/SoC（片上系统）芯片组出货量数据，数据显示，三星在联发科、高通、苹果、展锐等厂商的包夹下，仅排名第五，市场份额为4%，同比下滑了3个百分点。

▲全球智能手机 AP/SoC 出货量市场份额 — 2020 年 Q3 vs 2021 年 Q3

和“存储芯片”领域近乎“霸权”的情况相比，三星在手机芯片制造领域似乎陷入了瓶颈。先有“三星手机”和“三星半导体”开发脱节的消息传出，后因在5nm、4nm的“制程战”中接连败给台积电，最终导致大客户高通重新专投台积电的怀抱，再加上和AMD合作的Exynos 2200险些胎死腹中，落地终端后又遭遇功耗翻车的滑铁卢，大家对于三星的手机芯片业务似乎不再抱有那么大的期待，甚至感到失望和唏嘘。

▲三星Exynos 2200

难道在移动芯片领域，三星真的没有再度崛起的契机了吗？当然不是，首先，三星芯片在2021年第四季度市场份额下滑的原因，是因为三星正在调整其智能手机产品组合战略，将中低端的Galaxy手机产品外包给中国ODM正式战略调整中的重要一环，因此，联发科和高通芯片在三星智能手机产品中的份额一直在增长，继而压缩了自家Exynos芯片组的市场占比。

其次，在和台积电的5nm、4nm制程战中“落败”，是因为在这个制程节点上，三星恰好卡在了台积电N5和N7之间——比N7先进半代，比N5落后半代。在三星的路线图上5nm并不是其完整工艺迭代，三星5LPE属于7LPP的同代演进或改款，在三星后续调整过的市场规划中，4LPE才是7LPP的完整迭代，所以按照三星近些年开始走“完整迭代时”的大步子路线演进，在7LPP之后，三星路线图的下一代完整迭代工艺应该是3nm(3GAA)阶段，3nm的制程节点，是三星反超台积电制程工艺的关键。

▲2020年公布的三星foundry工艺演进路线

最后就是近期大家开始关注的“封装技术”领域。随着芯片行业摩尔定律发展趋缓，将芯片从2D平铺封装改成3D立体式堆叠式封装已经成为目前半导体业界的共识，先进封装会成为下一阶段半导体技术的重要发展方向。而关于这一点，三星早在2020年的8月便对外展示了其自有的3D封装技术——X-Cube。

▲eXtended-Cube演示图

X-Cube的全称为“eXtended-Cube”，它使用的是成熟的TSV工艺，即硅穿孔工艺。目前三星自己的X-Cube测试芯片已经能够做到将SRAM层堆叠在逻辑层之上，通过TSV进行互联，由于是垂直电气链接而不是电线的封装解决方案，所以三星的X-Cube允许多层超薄叠加，并利用直通硅胶通孔技术来打造逻辑半导体。同时三星也在致力于推进铜混合键合（Hybrid bonding）工艺的进程，这些，都是3D封装领域内尤为关键的技术。

所以三星在手机芯片领域并非会一直消沉，在3nm制程与3D封装技术即将迎来技术峰值的前夕，卢泰文曝出“Galaxy产品线专属处理器”的消息也并非空穴来风。三星手机芯片的高光并未完全熄灭，只不过现在三星要做的，是重新建立起自家芯片在消费者中的信任。

二、经历“猫鼬之痛”后，Exynos从“掷地有声”险成“鸦雀无声”

从“猎户座”的辉煌到“Exynos”的平庸，“猫鼬（Mongoose）”似乎就是竖立在这条分界线上难以逾越的转变之痛。甚至仍旧有不少星粉至今仍倔强的表示：“其实Exynos从来就没有失败，失败的是当时三星的自研CPU架构。”

▲来自“星粉”的结论

2010年前后，当“蜂鸟架构”与“猎户座架构”成就了三星手机处理器的辉煌之时，三星便开始全心致力于发力安卓市场。在2010年“Exynos”系列芯片诞生之后的5年时光里，采用公版ARM架构的“Exynos”一度被誉为“安卓之光”。在2013年，三星达成了“世界上最成功的智能手机厂商”成就，那一年三星共销售出高达3.198亿部智能手机，拿下了32.2%的全球市场份额，业绩最佳的时候，其利润甚至能和苹果六四分成。

▲三星Exynos 8890

或许是认为时机成熟，三星走出了他们认为能够“支配安卓平台”的重要一步——自研架构。2015年末，首款采用了三星自研“猫鼬（Mongoose）”架构的处理器Exynos 8890正式亮相。旗舰机销量吃撑起的成本摊薄、自身所拥有的当时最先进的晶圆厂等等因素，让那时的三星对“猫鼬架构”，对Exynos 8890都信心十足。

初代“猫鼬M1”在Exynos 8890上的表现可谓惊艳，拿捏骁龙820，脚踩麒麟920。但是这份优势却并没有延续到2017年发布的Exynos 8895上。

采用“猫鼬M2”架构的Exynos 8895在CPU和GPU方面都出现了性能和功耗的问题，面对一代神U骁龙835终究是败下阵来。到了采用“猫鼬M3架构”的Exynos 9810身上，三星自研芯片架构可以说是迎来了全面的崩盘。和当时的A75相比用60%的功耗提升仅仅只换来了35%的性能提升，发烫，错过7nm制程的问题让Exynos 9810无论从性能表现还是产品口碑都迎来了暴跌。

终于在2019年的12月，三星正式裁撤位于得克萨斯州首府奥斯汀的CPU研发部门，并解聘其290名员工，坚持了四年的“猫鼬（Mongoose）”架构终于沦为了三星的弃子。

▲三星Exynos 990

至此之后，无论是和vivo联手合作的Exynos 980、Exynos 990、Exynos 1080，还是Exynos旗下首款5nm芯片Exynos 2100，回归公版架构、采用最新制程工艺等手段，都没有再让Exynos芯片重铸荣光。甚至在2020年3月，有海外的网友在change.org（在线社会公益请愿平台）上，发起了“希望三星停用Exynos处理器”的请愿，50000人的目标，最终有39050人签署了这份请愿书。最新的Exynos 2200，从曝光伊始便传出GPU部分将会有AMD技术的加持，但如今的结果，也只能用“虎头蛇尾”来收场。

▲change.org网站上的“希望三星停用Exynos处理器”请愿书

还有一直以来三星LSI部门和MX（移动部门）部门独立运营所导致的“同门供应商关系”，如果不解决，便意味着三星的移动部门将始终只是LSI部门的一个客户，那么三星的芯片制造部门始终不能完全的为三星品牌的手机制造芯片，这对于芯片与产品的匹配，技术交流等方面都会存在各种各样的落差与信息不对称。

“猫鼬之后”，三星对于手机芯片的研发似乎一次次的下定决心大刀阔斧 但是结果总是不尽如人意。从前三代iPhone，到Galaxy S2（盖世兔）再到魅族MX4 Pro的辉煌，如今再度提及三星的Exynos芯片，大家的心态，可能就像《狼来了》中被戏耍三次了的村民，曾经的期待与渴望，都被Exynos芯片一次次的实际表现而消磨殆尽。

“三星确认将为Galaxy产品线研发专属处理器”的消息一出，大家讨论最多的似乎都在“过程里体现的技术”，对于芯片落地结果，大家的预期越来越保守。大家相信三星，但似乎没有以往“那么相信”了。

结语：诸多有利因素的加持，三星手机芯片依旧未来可期

在Exynos 2200似乎不尽如人意的时间点放出“新芯片”的消息，大家对于三星卢和卢泰文的这一做法难免会生“画饼”之嫌。但是正如前面所预想的，在即将到来的3nm节点，三星非常有希望迎来新一轮的爆发。

去年的10月7日，三星电子便宣布，将于今年上半年开始使用GAA技术生产客户的3nm芯片设计，三星的第一个3nm GAA工艺节点的性能将提高30%，功耗降低了50%，芯片面积减少了35%。三星为Galaxy产品线研发的专属处理器我们大可以拭目以待，只是和先进的技术相比，想要重获消费者的信任，三星要走的路，似乎比技术革新还要来的再坎坷一些。

来源：Gsmarena