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補充 : 能說說主流點的嗎……比如相當於桌面4代i3百分之多少
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  • 1 # 緬甸華僑文澤

     Exynos 7420的14nm FinFET工藝介紹

      7420處理器最大亮點在於使用了三星自己的14nm FinFET工藝製作,該工藝是目前手機處理器上最先進的之一——臺積電的16nm工藝尚未實現量產,而7420的競爭對手Snapdragon 810處理器使用的還是20nm工藝,從製程工藝的數值上面來說,自然是越小越好,因為電晶體之間的距離越小,那麼相對來說能耗就更低,效能就更強,但若是電晶體之間距離太小則會導致晶片不同部分之間發生漏電流(Leakage)現象,而FinFET工藝為了解決該問題,會在兩個傳導通道之間加入一層很薄的矽鰭。

      英特爾公佈的FinFET電子顯微鏡照片

      FinFET全稱Fin Field-Effect Transistor(鰭式場效電晶體),是一種新的互補式金氧半導體(CMOS)電晶體。Fin是魚鰭的意思,FinFET命名根據電晶體的形狀與魚鰭的相似性,由加州大學伯克利分校的胡正明發明,其工作原理是將電晶體由傳統的平面結構變為3D結構,可在電路的兩側控制電路接通和斷開,此種設計能夠大幅度改善電路控制並減少漏電流(Leakage),同時也能夠大幅度縮短電晶體的閘長。

      最早商業化使用FinFET技術的公司是英特爾,該公司在2011年推出了22nm的FinFET工藝,目前包括三星、臺積電和Global Foundries等在內的半導體廠家已經積極投身於FinFET的研究和推進工作。

      眾所周知,對於相同的處理器架構來說,更低的功耗意味著更低的發熱,在功耗允許的情況下也能夠儘可能提升頻率,或者在同樣頻率下能夠節省寶貴的電力,而在Exynos 7420這款處理器上面對於上面的特性都有一定的體現。

      Exynos 7420雙四核架構介紹

      Exynos 7420並沒有特別革命性的架構進步,依舊使用了來自於ARM的四核心Cortex-A57+四核心Cortex-A53的大小核架構以及Mali-T760 GPU,若要說市面上哪款移動處理器和它最為相似,那自然是應用在部分版本Galaxy Note 4上面的,師出同門的Exynos 5433了。

      雖然ARM剛剛釋出了最新的高效能CPU架構Cortex-A72,但是要想三星立刻生產出量產製品依舊是不現實的,使用A57+A53的設計來平衡功耗和效能也是很正常的做法,原則上來說後臺輕度的應用會交給A53核心來處理,在需要高效能的時候,A57則會投入工作,Exynos 7420自然也是支援GTS(Global Task Scheduling),也就是八核心同時投入工作,以及動態核心電壓頻率調整功能。

      Exynos 7420自然也加入了對ARM的AArch64的,雖然理論上來說所有A53和A57的CPU都應當具有對AArch64的支援,但是三星Exynos 5433則被三星人為地限制在了AArch32上面,也就是說目前暫時不具備64位計算能力。

      當然,目前Android上面為64位專門進行最佳化的APP還很少,但至少數量上是在增多的,Android 5.0原生的ART模式也直接加入了64位運算的支援,所以說在同樣執行Android 5.0作業系統並開啟64位支援的時候,Exynos 7420等具有64位運算能力的處理器會有明顯的效能優勢

      Exynos 7420 CPU/GPU/記憶體效能

      得益於製程的進步,三星能夠將Exynos 7420的A57 CPU最大主頻率進一步提升至2.1GHz,相比20nm工藝的Exynos 5433 A57的最大主頻1.9GHz提升了200MHz,GPU的最大主頻則從5433的700MHz提升到了772MHz,總體在頻率上的提升在10%左右,這自然能夠帶來效能上的提升。

      不過Exynos 7420相對於Exynos 5433,最大的提升是在記憶體頻寬和GPU效能上面。

      Exynos 7420是三星首款使用了LPDDR4記憶體的處理器,LPDDR4記憶體具有32位的雙通道設計,記憶體頻率達到了1552MHz,折算下來,Exynos 7420的記憶體頻寬峰值達到了24.8GB/s(原文此處為25.6GB/s,應當為一處錯誤)。

      如此對記憶體頻寬的提升自然能夠帶來非常顯著的效能提升,而三星似乎對此還沒有滿足,所以7420處理器獲得了從Exynos 5系列處理器以來最大的GPU效能提升,其中包括了核心數量和主頻率,在Exynos 7420上,三星將GPU核心的數量從5系列處理器之中慣用的6核心(Exynos 5410除外,其使用了來自Imagination的PowerVR SGX544 MP3 GPU,為三核心設計)提升到了8核心設計。

      GPU的提升對於帶動Galaxy S6和S6 Edge上面那塊2K解析度的螢幕自然是有益無害的,並且製程的進步允許三星將GPU執行在700MHz時的電壓調低200~300mV,三星曾經宣稱新制程能夠降低35%的能耗,而所省下的能耗則很有可能要用來供養新增的兩個GPU核心了。

      使用娛樂兔對Galaxy S6和Exynos版Galaxy Note 4進行效能跑分對比時,不難發現S6在3D圖形效能上遠遠地超過了Note 4,而二者的螢幕解析度都是2560×1440,雖然效能跑分不一定能夠完全代表實際體驗,但是由此反映出來的效能提升確實是實打實的。此外,LPDDR4記憶體的威力也在跑分之中得以體現,至於CPU效能提升,則是意料之中的事情了——畢竟主頻更高,製程更先進,這個沒什麼意外的。

      效能提升,能耗下降,三星在14nm上所作出的努力自然得到了應有的回報,Exynos 7420在效能上的強勢也使得三星這次棄用高通Snapdragon 810處理器有了更多的底氣,雖然7420和5433相比在CPU效能上沒有特別強力的提升,但是從GPU上面來看,S6這塊2K螢幕能夠提供比之前更好的體驗是確定的了。

      至於三星和高通移動處理器之間綿延已久互掐勝負嘛,這回是三星贏了,並且三星的強勢很有可能一直延續到明年,因為高通至少在2015年結束之前是拿不出20nm以下製程的CPU的。

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