三星首款7nm AI處理器將首發(fā)Galaxy S10，AI性能與蘋果和華為差多遠(yuǎn)？

消息，三星在手機(jī)市場(chǎng)面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，今年的旗艦手機(jī)Galaxy S9系列并未獲得市場(chǎng)的廣泛關(guān)注，這意味著明年初將推出的Galaxy S10對(duì)三星而言更加關(guān)鍵。據(jù)韓國(guó)媒體報(bào)道，Galaxy S10將會(huì)采用三星全新的代號(hào)Cheetah的7nm AI處理器。

三星Galaxy10將搭載三星首款自主研發(fā)的7nm AI處理器，具體型號(hào)消息稱是Exynos 9820。此前有消息指出，Exynos 9820將會(huì)采用2+2+4 的Big.middle.little設(shè)計(jì)，使用Arm DynamIQ架構(gòu)將它們組合在一起，其中3個(gè)大核心是三星自主設(shè)計(jì)的第四代架構(gòu)“M4”，2個(gè)中核心是CortexA75(或A76)，4個(gè)小核心則是Cortex A55。最新的消息稱Exynos 9820將集成雙核NPU，制造工藝則使用三星7nm EUV，增加的NPU的其中一個(gè)功能是增強(qiáng)相機(jī)性能。

在市場(chǎng)逐漸飽和的情況下，全面屏、屏下指紋、無線充電等都是手機(jī)廠商吸引消費(fèi)者購買新手機(jī)的營(yíng)銷點(diǎn)，近來AI又成為了新的亮點(diǎn)，蘋果和華為更是憑借自研的A系列和麒麟900系列處理器主打AI賣點(diǎn)。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2018年第二季度全球智能手機(jī)銷量市場(chǎng)份額排名前三的分別是三星、華為、蘋果，其中華為和蘋果的AI處理器都已經(jīng)發(fā)展到第二代。蘋果最新的手機(jī)AI處理器是A12 Bionic ，A12 Bionic的Neural Engine架構(gòu)從A11 Bionic的雙核增加到了A12 Bionic的八核，性能也從A11 Bionic每秒能完成6000億次操作提升至A12 Bionic的每秒能夠完成5萬億次運(yùn)算。蘋果還表示通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎上的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)，能智能地決定是使用CPU、GPU還是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來運(yùn)行程序，使性能在整體上得到更大提升。

華為最新的手機(jī)AI處理器則是麒麟980，首次集成雙核NPU，使用更高精度的深度網(wǎng)絡(luò)，據(jù)稱麒麟980每分鐘可識(shí)別4500張圖像，具備更高的實(shí)時(shí)性，支持人臉識(shí)別、物體識(shí)別、物體檢測(cè)等AI場(chǎng)景。余承東表示，麒麟980可利用AI調(diào)頻調(diào)度技術(shù)，實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)幀率、流暢度和觸屏輸入變化，預(yù)測(cè)手機(jī)任務(wù)負(fù)載，動(dòng)態(tài)智能感知手機(jī)使用過程中存在的性能瓶頸，及時(shí)進(jìn)行調(diào)頻調(diào)度，實(shí)現(xiàn)更快的程序加載速度、更高的性能以及更低的功耗。

反觀三星，直到今年三月才發(fā)布具備AI特性的處理器——Exynos 9610，具有基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的專用 AI 硬件單元，三星稱之為 vision image processing unit（視覺圖像處理單元）。據(jù)了解，vision image processing unit包含一個(gè) DSP 和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎，DSP可以高效地把圖像和視頻流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎能夠分析圖像中的人臉、物體和環(huán)境。不過，Exynos9610中的VPU與蘋果和華為的NPU并不相同，因此Exynos9820的雙核NPU的性能值得期待。

當(dāng)然，NPU及整個(gè)SoC的性能表現(xiàn)除了與芯片設(shè)計(jì)密不可分，芯片的制造工藝也非常關(guān)鍵，蘋果A12和麒麟980都采用臺(tái)積電常規(guī)光刻技術(shù)的7nm工藝，三星Exynos9820則會(huì)采用三星自家的7nm EUV（極紫外光刻技術(shù)）。上月，三星宣布7LPP工藝進(jìn)入量產(chǎn)，并稱基于EUV光刻技術(shù)的7LPP工藝對(duì)比現(xiàn)有的10nm FinFET工藝，可以提高20%性能、降低50%功耗、提升40%面積能效。據(jù)了解，根據(jù)三星的計(jì)劃，7nm EUV晶元大規(guī)模投產(chǎn)時(shí)間為2019年秋季，并在位于韓國(guó)華城的S3 Fab開始第一批生產(chǎn)。有意思的是，在三星公布7LPP工藝量產(chǎn)之前一周，臺(tái)積電也聲明稱其7nm EUV即將開始風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)。

雖然雙方在公告的時(shí)間上相近，但雙方處于非常不一樣的位置。三星作為芯片代工行業(yè)的后來者，也是“全球IBM制造技術(shù)聯(lián)盟”中激進(jìn)派的代表，早早就宣布了7nm時(shí)代將采用EUV。至于帶來的提升，根據(jù)臺(tái)積電的說法，EUV工藝7nm+相比第一代7nm晶體管密度可以提升20%，功耗降低10%，性能此前的說法是沒有提升或提升有限，大概是10%左右，并且這只是晶體管層級(jí)的提升，并不代表處理器性能的提升。

至于三星7nm EUV與臺(tái)積電7nm EVU相比到底如何現(xiàn)在做判斷還太早。只是作為后來者三星在芯片代工領(lǐng)域的積累確實(shí)不如臺(tái)積電深厚，我們都知道此前蘋果的A9處理器有兩個(gè)版本，采用了三星14nm FinFET工藝制造和采用臺(tái)積電16nm FinFET工藝制造的手機(jī)消費(fèi)者反應(yīng)臺(tái)積電版本的性能和續(xù)航表現(xiàn)更佳。

認(rèn)為，同為專為自家手機(jī)研發(fā)的處理器，三星Exynos受關(guān)注的程度似乎少于蘋果A處理器和華為麒麟處理器，這其中或許有三星習(xí)慣在Galaxy S手機(jī)中使用兩個(gè)版本的處理器。而三星、華為、蘋果也是全球不多地具備自研處理器和能率先用上AI處理器的廠商。當(dāng)然也要看到，在AI性能方面，初代產(chǎn)品可能表現(xiàn)不夠理想，需要不斷的迭代和更新，由此看來在時(shí)間點(diǎn)上三星已經(jīng)落后。

另外，處理器的表現(xiàn)與制造工藝息息相關(guān)，三星與臺(tái)積電的7nm EUV到底表現(xiàn)相差多少還不確定?？傮w來說，三星初代AI處理器的性能表現(xiàn)想要超過蘋果和華為并不容易，當(dāng)然三星是否會(huì)借AI處理器給消費(fèi)者帶來新的應(yīng)用仍然值得期待。