在智能手机行业,处理器向来是各大厂商的重点研发赛道,华为旗下海思麒麟、苹果自研的A系列目前仍停留在芯片设计层面,反观三星Exynos系列芯片得益于自家的芯片代工生产线,实现“自给自足”同时还能供给其它厂商实现盈利。

对三星来说,智能手机层面苹果、华为、小米、vivo等厂商是主要竞争对手;核心处理器层面高通骁龙、联发科天玑则是重点“厮杀对象”。2021年底,4nm制程工艺处理器联发科天玑9000、骁龙8 Gen1正式上市,让智能手机得以再度升级。

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为了应对芯片市场竞争压力,2021年最后一天三星半导体宣布将于1月11日推出最新处理器产品“三星Exynos 2200”,但随即跳票直到今天才正式发布。三星电子系统LSI业务总裁表示:三星Exynos 2200采用的是4nm极紫外光刻工艺,结合尖端的移动设备、GPU、NPU技术为智能手机用户提供出色的性能体验。

经典的“1+3+4”三丛集架构,4nm制程工艺,三星Exynos 2200能否对高通、联发科造成冲击且让笔者一一道来。

4nm制程工艺 AI、影像、性能大幅升级

CPU核心配置方面,三星Exynos 2200采用Armv9公共架构,经典的“1+3+4”三丛集架构,具体为1个Cortex X2超大核、3个Cortex-A710大核心、4个Cortex-A510小核心。虽然具体的运行频率目前官方并没有公布,但不出意外超大核运行频率可以达到3.0GHz。

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GPU方面是三星Exynos 2200的升级核心,其采用基于高性能AMD RDNA2架构设计的Samsung Xclipse 920,官方同样没有标注GPU运行频率数据。但根据三星爆料达人“i冰宇宙”透漏,出于对散热层面考虑三星Exynos 2200的GPU运行频率维持在1.29GHz水准。

虽然官方没有明示 Xclipse 920 GPU带来的性能、功效升级幅度,但基于AMD RDNA2架构设计基础,三星Exynos 2200引进了此前在PC端出现的“光线追踪”和“可变速率着色”等高级图形功能。其中,光线追踪功能多应用于3A大作,能通过计算光线从表面反弹时的运动和颜色特征,来渲染出逼真的光照效果,对处理器的计算能力要求甚高。这意味着搭载三星Exynos 2200的旗舰手机将可以实现更逼真的游戏显示画面效果,对游戏党来说吸引力巨大。

而可变速率着色(VRS)是一种优化GPU性能负载的技术,在高通骁龙处理器中已然出现。它能在不影响整体显示质量的区域采用低着色速率,进而节省GPU性能资源并提高游戏帧率来实现更流畅的触控效果。

显然,三星Exynos 2200在GPU层面同样采用“开源”“节流”两种优化方式,既凸显对游戏显示效果的重视、凸显芯片性能释放能力,让手机厂商有着更大的二次调校空间;又能巧妙节省图形渲染产生的“发热量”让消费者减少“烫手、卡顿”这类不好的用机体验。

此外,三星Exynos 2200对NPU核心进行升级(AI Engine with Dual-core NPU and DSP),大幅提升AI算力同时还能运行更多的并行计算,支持16位浮点精度。对光线追踪游戏显示效果、手机成像识别、智能语音助手来说,AI算力的升级能让消费者用机体验更便捷。

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至于当前手机市场最受重视的影像领域,三星Exynos 2200对ISP芯片进行重构,可实现2亿像素超高分辨率,连接7个独立的图像传感器并支持4摄同时运行。其中,单摄模式下支持108MP像素样张输出,双摄模式支持64MP+36MP传感器同时成像,视频录制方面,支持8K 30fps分辨率录制。

可以看到,三星Exynos 2200的影像算法逻辑与此前荣耀Magic3 Pro上提到的“多主摄融合计算摄影技术”方案颇有些共同之处。加上NPU芯片带来的AI算力升级,手机成像样张的色彩、白平衡、曝光度、动态范围等参数都会变得更为精准。

芯片市场处境不妙 三星Exynos 2200兼备带货目的

众所周知,虽然三星手机在全球市场销量多年来稳居第一,但三星Exynos系列处理器市场境遇并不好。Counterpoint机构公布的2021年Q2全球智能手机AP/SoC芯片出货量数据显示,联发科处理器市场占比43%,高通骁龙芯片占比24%,海思麒麟市场份额锐减到3%,三星Exynos芯片占比7%(市场份额甚至不如紫光展锐)。

截至2021年11月份,CINNO Research机构公布的智能手机SoC销量数据则显示:联发科天玑芯片以860万销量力压高通骁龙处理器(840万)之外,海思麒麟已经完成对紫光展锐、三星Exynos系列的反超。

显然,三星Exynos 2200的上市颇有种背水一战的意味,但是要想打动“挑剔”的手机厂商挤掉高通骁龙、联发科天玑处理器的位置,并没那么容易。

从上文的硬件参数分析可以看到,虽然三星Exynos 2200拥有AMD RDNA2架构带来的优化加成,但联发科天玑9000处理器的Mail-G710 GPU同样内置移动端光线追踪套件,可对游戏显示效果进一步优化;而骁龙8 Gen1支持的4代 Snapdragon Elite Gaming在增加画面帧率降低50%功耗同时,对可变速率着色技术进行升级,VRS Pro渲染能进一步优化GPU处理游戏画面所产生的功耗;三星Exynos 2200并无优势可言。

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至于上文提到的影像方面,天玑9000处理器最高支持3.2亿像素传感器,可三个镜头同时拍摄HDR视频;骁龙8 Gen1则支持三颗3600万像素镜头同时进行视频拍摄,并引入徕卡Leitz Look滤镜和人像效果虚化引擎。相比之下,三星Exynos 2200在可连接传感器数量上占优,但算法调校远不如竞争对手。

笔者看来,三星Exynos 2200的出台颇有一种为自家影像传感器带货的意味。2022年5000万像素的三星JN1传感器被接连用在超广角、人像、前置自拍镜头上,多主摄方案已然成为发展趋势;至于2021年上市的2亿像素三星ISOCELLHP1传感器,不出意外会成为今年手机市场厂商影像旗舰的“杀手锏”。联想到前文提到的三星Exynos 2200对ISP芯片的改造,很难不让人怀疑“2亿像素成像输出、4摄同时成像”是为了倾销自家的图像传感器。

当然,作为消费者笔者对三星Exynos 2200这种“多镜头同时成像”的处理方案还是很感兴趣的。以荣耀Magic3 Pro为例,拍摄超广角照片时超广角主摄与彩色镜头主摄会同时参与成像,使得拍出来的照片既有主摄镜头的高像素解析力,又有超广角镜头的大视角范围,能很好地减少画面中心融合部分和边缘部分的画质差异,这是属于拍照功能的提升。

换言之,搭载三星Exynos 2200的机型同样也能实现荣耀Magic3 Pro这种“多主摄融合计算摄影”方案。如果搭配三星图像传感器使用的话,算法调校、连接逻辑、硬件适配性都会更好;加上三星JN1这种小尺寸高像素镜头带来的机身内部空间缩减,笔者完全有理由相信厂商会推出搭载三星Exynos 2200处理器的“三星5000万像素传感器”机型,甚至机身后面搭载四个50MP传感器镜头也不是没有可能。

总的来说,虽然自魅族之后,国内手机厂商只有vivo X70系列寥寥数款机型选择三星Exynos传感器,但随着多主摄同时成像的三星Exynos 2200上市,相信还会获得更多产品线青睐。毕竟在多主摄影像旗舰行业大势下,手机厂商的比拼不只局限于硬件,软件层面协同成像同样重要,但前提是三星Exynos 2200在功耗、芯片价位、性能释放稳定性上拥有出色表现。那么,你看好这颗4nm工艺处理器的应用前景吗?