A77新架构加持双模5G 三星Exynos 980处理器深入解读

“此情5G可消除，才下眉头，却上心头。”

这是我对目前的5G体验最直观的感受。对于普通消费者，他们一面期盼着5G能带来远超4G的上网体验，一面却又为当前5G技术的不成熟和5G网络的不完善而感到忧虑。才下了4G的眉头，却又因5G愁上心头，这是因为5G的普及是个漫长的系统工程，它需要数年时间从标准制定到终端设备的全面演进。而这个产业链条有一个环节至关重要，那就是5G芯片研发，这需要强大技术实力支持，5G标准制定的参与者众多，5G手机终端制造商也有十几家，但能够做出5G芯片的芯片厂商却是凤毛麟角，而三星就是这其中的佼佼者。

不久前，三星意外的发布了一款5G芯片——Exynos 980，这是三星的首款5G SoC 芯片，它的发布彰显着三星半导体在5G芯片研发的雄厚实力。既然称之为SoC，那就意味着它本身已经集成了5G基带，集成的好处是什么呢？相比于外挂方案，集成SoC可节省布板面积近50%，CPU和GPU通过高速总线与5G数据机直接相连，减少数字接口中转，因此相比于5G外挂基带方案调度更快更省电。

同时，它也支持​NSA/SA两种组网下双模5G网络，为2020年入网的新5G手机提供了必要支撑，顺带着完结了长期以来人们对于NSA&SA的口水战，这下好了，大家都是双模了，还有什么可争的呢？

说到5G基带，三星在Exynos 980上可谓用料十足，它支持在5G通信环境即Sub-6GHz以下频段实现最高2.55Gbps的数据通信。在4G-5G双连接（E-UTRA-NR Dual Connectivity, EN-DC）状态下，下载速率最高可达3.55Gbps，打个比方，在这个下载速度下，你下载个4GB大小的高清电影，只需不到10秒的时间。Exynos980的5G 基带支持SRS（Sounding Reference Signal）上行参考信号技术，而上行参考信号在四根接收天线上的轮发SRS技术，则是最大限度的保证了5G手机四根接收天线所对应的信道特征的完美重构，对下行速率有极大的提升，可以说是5G信号的可靠保障。

除了支持双模5G之外，Exynos 980还有个重要的亮点，甚至对于性能发烧友来讲，这是个比集成5G更大的亮点：Exynos 980可能将是全球首款上市的搭载ARM最新Cortex-A77 CPU 架构的处理器。Cortex-A77代号“Deimos”，是ARM在美国奥斯汀CPU设计团队的作品，是A76的替代者。这里简单科普一下ARM在全球各地的CPU设计中心和职能，最主要的有三个：美国奥斯汀、法国索菲亚以及英国剑桥，最近又新增了三个新的设计团队：美国钱德勒、中国台湾新竹和中国深圳。

这里边，奥斯汀团队负责设计高性能内核，比如A76、A77、和明年的A78；索菲亚负责高效能内核比如A73和A75；而剑桥负责研发小核心和M系列。新增的钱德勒团队负责研发高通量内核，主要针对汽车市场，比如支持超线程的A65AE。新竹和深圳主要涉及目前热门的M系列内核。

由此可见，Cortex-A77架构和前代一样，依然主打高性能。事实上，根据ARM官方数据来看，在同频率下，A77相比前代A76性能提升达20%，这归功于IPC的绝对提升，具体来讲，整数IPC提升20%-25%，浮点IPC提升高达30-35%，这在性能上是个了不起的进步。

既然是定位在高性能核心，那么肯定会有人担忧Exynos 980的CPU功耗。其实不必担心，在2.2GHz这个相对较低的大核频率下，得益于ARM DynamIQ big.LITTLE系统中的新型集成式集群组合，采用双A77大核和6颗A55小核的Exynos 980，可完美平衡性能和功耗，在保持低功耗同时，单核性能可达到近似2.7GHz的A76架构水准，这差不多是当前旗舰处理器的性能水平。因此，对于性能发烧友来说，这是颗快而不热的均衡芯片。

GPU方面，Exynos 980采用当前主流的Mali-G76 MP5 GPU。Mali G76对比上一代G72重点改善了三个关键指标：首先是性能密度提高了30％，这意味着GPU面积不变，性能可提高30％，或者在性能相同时，可缩小约24%的GPU面积。其次，Mali G76的微架构效率提升了30%，这要归功于架构内功能块的整合。最后，Arm为Mali G76添加了新的专用8位点积指令，使其机器学习推理性能提高了2.7倍。对于日常游戏，这个GPU可以轻松应付。

和5G一样，AI也是当前大红大紫的行业热门技术，三星Exynos 980在AI方面的提升也是非常巨大的。NPU和DSP，算力达到5 TOPs，而且比目前的旗舰Exynos 9825还要高，达到了骁龙855水平。现有的人工智能计算依靠和云盘服务交换数据来实现，但Exynos 980让移动设备实现可自主计算的终端侧人工智能（On-Device AI），这样一来便具备了保护用户个人信息的优势。

NPU和ISP的结合可以发挥更大作用，搭载NPU的Exynos 980可以检测场景或物体，从而使ISP可以对白平衡，曝光，色相，饱和度，清晰度等进行最佳调整，以获得专业效果。计算摄影是手机相机的发展趋势，在NPU的加持下，多帧智能合成、AI运动补偿已渐成主流，并将继续发挥更大作用。

除了上述的这些核心配置之外，Exynos 980在外围方面的设计，也做到了旗舰级水平。

首先是ISP，此次Exynos980内置高性能ISP，最高可处理以1.08亿像素拍摄的图像。也就是说，可以原生支持1亿像素相机传感器的满血输出，而不必强制合成，这对于今后的产品的相机功能设计十分有利，Exynos980最多可连接5个图像传感器，并支持3个传感器同时驱动，将多颗摄像头优势发挥到最大，要知道，三星刚刚发布的旗舰处理器Exynos 990也不过支持6个图像处理器、支持3个传感器同时驱动。也就是说Exynos 980在图像处理方面也与旗舰级水平相当，足可胜任未来一年的手机产品对相机设计的高端需求。

在视频编解码方面，Exynos 980硬件支持4K 120帧的编解码，可以在手机上编辑4K软件，可顺畅播放4K 120帧视频，支持4K HDR（画质更改，色彩饱和度更高）的播放。同时，它支持现今热门的HDR10+视频标准。HDR 10+则是HDR 10推出的最新升级版，支持动态元数据处理，可以针对每一个场景甚至逐帧地提供信号，让显示设备为每一帧的画面，都找到一个最合适的HDR显示效果的亮度。

兼具众多新特性和旗舰级规格的Exynos 980处理器是三星半导体“Vision 2030”计划的一部分，该计划将投资1105亿美元巨资，加强处理器、NPU、传感器和晶圆代工等研发投入，欲在2030年发展成为全球系统半导体的领头羊。而想要做到这一点，三星半导体离不开下游终端制造商的支持，除了三星无线事业部之外，三星半导体正抓紧5G的契机，依托强大研发和定制实力加强和中国手机制造商的深入合作，根据此前发布会上透露的信息，这款Exynos 980非常有可能是vivo参与合作研发定制的成果。

展开来讲，对于当前的智能手机行业，供应链技术研发和终端需求这两者之间的关系正经历一次蜕变，从之前的供应链“我做的技术就在这里，你爱用不用”，变成如今的“消费者未来需要什么，我们现在共同研发定制”模式。可以说，这个转变是中国手机行业对推动全产业链繁荣作出的最杰出的贡献，也积极促进了国产品牌智能手机销量的迅猛崛起。就以vivo为例我们可以看到，vivo所引领的的屏幕指纹到升降式摄像头的行业普及，再到如今的处理器芯片联合研发，终端制造商联合上游供应链厂商的合作变得越发紧密、高效和双赢。

vivo对这款双模5G Exynos 980的合作深入到芯片定义阶段，将消费者对于芯片性能和功能需求前置到流片之前。未来vivo将更进一步和芯片设计供应商合作，或将参与IP设计的定制，做出更多更贴近消费需求的产品。

最后引用三星电子系统LSI营销副总裁Ben Hur在Exynos 980发布会上的话说。“依托集成5G的Exynos 980处理器，三星正努力使5G能够为更多用户所用，并继续引领移动5G市场的创新。”而Exynos 980的首秀极大可能会在vivo将于年底发布的旗舰新机上，我们期待着Exynos 980为未来的5G市场注入新活力，为大家带来更符合消费者需求的双模5G体验。