芯片格局再變 5G雙模集成三星Exynos 980入場
2019-10-17 10:26:19 中關村在線
在5G發展初期，5G的雙模基帶芯片成熟度還不太成熟，除了華為推出了雙模基帶，高通、MTK的雙模芯片要2020年才能上市。而上月，三星推出了5G雙模芯片Exynos 980，同時支持獨立組網（SA）和非獨立組網制式，全球5G手機產業進程會因此再度加速。
在此之前，業內只有華為海思推出了雙模5G SoC芯片，而海思麒麟是專供華為手機自己使用，Exynos 980是年內業界除海思麒麟之外唯一可以量產的5G雙模SoC芯片。
此外，Exynos 980性能配置實力不俗，是全球首款采用ARM A77架構的CPU，而這款芯片的另一大優勢在于AI性能。
三星破局
在三星Exynos 980之前，市場上只有高通和華為海思麒麟兩家可以提供5G芯片。但是，高通的x50芯片美中不足，采用的外掛5G模塊的方案，并且不支持獨立組網，只有華為海思麒麟990是集成式SoC，并且支持NSA和SA雙模。
眾所周知，海思麒麟專供華為自己使用，其他國內外手機大廠難以分享。另外兩家芯片大廠高通和MTK雖然都宣布推出了各自的雙模制式芯片——X55和Helio M70，但是真正量產都要等到2020年上半年。
在中國政府已經明確NSA和SA制式雙模為未來趨勢的背景下，5G雙模芯片將成為5G手機產業重要的驅動力。
三星在手機芯片領域一直有長期的積累，除了三星手機業務自用之外，包括蘋果等手機巨頭都曾經和三星合作，在A系列芯片成熟之前，蘋果手機就一直使用三星芯片，包括首代iPhone。
除蘋果之外，聯想、摩托羅拉、魅族等國內外品牌也曾經采用Exynos系列芯片。如今，全球5G市場啟動不久，三星就快速推出了首批雙模5G芯片，三星也是希望借此能夠獲得全球各大廠的支持，延續此前“獵戶座”芯片的輝煌。
三星雙模5G芯片的推出，在拓寬5G手機芯片市場選擇，快速降低5G手機成本，助推5G手機普及和推廣，受益的是全球整個5G產業鏈。
除了支持NSA和SA雙模，三星Exynos芯片改變了此前高通x50芯片一直備受業界詬病的5G“外掛”，直接將5G調制解調器集成到芯片平臺，節省了芯片布板面積50%。此外，相比于X50的外掛方案，Exynos的CPU和GPU通過高速總線與5G數據機直接鏈接，省去了數字接口中轉，使得芯片處理速度更快也更省電。
面積、體積的縮小和功耗的提升，在5G手機發展的初期格外重要，對于手機省電以及工藝設計都有巨大的意義。
雙模5G性能飆升
在Exynos 980甫一宣布，就引來了市場的廣泛關注，對比市場上的5G芯片，Exynos新能提升明顯。
三星官方披露的數據顯示，Exynos 980在Sub-6GHz也就是5G網絡下，能夠實現最高2.55Gbps的速率，在4G網絡當中，最高可實現1.6Gbps的速率。在4G和5G雙鏈接狀態，下載速率可以達到3.55Gbps。
在三星剛剛披露Exynos 980在5G網絡的速率表現數據時，曾經引來業界的猜測。實則這一數據表現與Exynos獨特的設計有關。Exynos 980支持“上行參考信號技術”，最大限度地保證了5G手機4根接受天線所對應的信道特征重構，對比傳統技術，可以提升下行信道編碼的精度，使得下行速率提升了80%。
此外，在獨立組網制式（SA）網絡環境下，可以實現上行天線兩通道同時發送數據，理論峰值速率可以提升1倍。
5G網絡速率大幅提升的同時，在新制式技術的導入期，由于芯片技術的成熟會比網絡滯后，新技術制式的手機往往存在耗電嚴重的情況，此前的3G時期表現最為明顯。
Exynos 980在速率性能大幅提升的同時，支持自適應帶寬分配（BWP）方案，以及不連續周期循環連接（C-DRX）技術。BWP讓手機可以根據數據量的大小，調整帶寬頻率的范圍。C-DRX方案則可以讓手機在小數據或者沒有數據的時候，短暫進入休眠狀態。
兩種方案都能促使手機功耗降低，其中，C-DRX已經在國內某領先的手機大廠的方案中應用，效果明顯。
在2019年的Computex上，ARM推出了新一代CPU架構Cortex-A77。Exynos 980也是全球首款采用A77架構的芯片。
在ARM宣布的測試當中，在同頻3GHz下，A77比A76性能提升了20%，內存帶寬提升了15%，浮點性能提升超過30%。
平臺性能之外，Exynos 980最為引人矚目的是人工智能能力的大幅提升。Exynos 980采用了高性能NPU（Neural Processing Unit，神經網絡處理器）單元，對比三星上一代產品，人工智能計算性能大幅提升了2.7倍，與高通驍龍旗艦855的AI能力不相上下。
有了強大的NPU單元，計算性能大幅提升，讓采用Exynos 980芯片的終端設備，可以根據用戶的設置為數據自動分流，實現內容過濾，同時，可以快速處理虛擬現實和混合現實的應用，以及實現智能相機等功能。
Exynos 980內置了高性能圖像信號處理器，最高可以處理1.8億像素圖像。因為有了強大的NPU單元，Exynos 980芯片可以支持智能相機，識別拍攝物體形態以及周邊環境，自動調節到最佳值，實現優秀的拍攝效果。配合AI超像素分割技術，可以精準切割被拍攝主體以及背景，包括切割不同的區域，使用不同的色調，達到更加突出的效果。
現有的人工智能計算依靠和云盤服務交換數據來實現，但Exynos 980讓移動設備實現可自主計算的終端側人工智能（On-Device AI），這樣一來便具備了保護用戶個人信息的優勢。
5G協同端側AI，一場“智慧手機”的進化升級開始了。
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