明年手機用什么“芯”　2022年高端移動SoC提前曝

張平

移動SoC的更新速度很快，每年上游芯片廠商和移動設備廠商都會應用不少新技術、推出眾多新產品，以提升終端產品的體驗。那么在即將到來的2022年，各大上游芯片廠商又會帶來哪些全新的高端移動SoC呢？

移動SoC的競爭在近些年顯得沒有之前那么激烈了。其主要原因可能是市場趨于成熟，蘋果、高通、聯發科、三星、紫光展銳等企業已經將市場瓜分得差不多了，它們都牢牢占據著自己的“一畝三分地”。另外部分芯片企業的淡出也使得真正參與移動SOC市場的企業數量變少，新品發布也沒有之前那樣抓人眼球。好在這樣略顯沉寂的態勢并沒有影響到移動SoC技術前進的步伐。隨著新工藝的登場以及新架構、新技術的應用，各家的移動SOC又將迎來一波大的升級。今天，我們就收集了市場上各大廠商即將在接下來發布的旗艦移動SoC的信息與大家分享。需要聲明的是，預測和提前曝光的信息往往會和實際情況有所不同，一切以廠商的最終發布為準。

高通：新一代旗艦驍龍SoC大公開

高通現在是安卓移動SOC市場上當之無愧的王者，其產品無論是性能還是市場占有率都顯著領先安卓市場中的其他競爭對手。目前高通的旗艦移動SoC產品是驍龍888，據說這個型號是充分考慮了中國消費者對數字的喜好后才定下來的。2022年，驍龍將發布全新一代旗艦移動SoC產品，產品名還不得而知，但部分消息顯示高通可能會使用“驍龍898”。但本文為了方便起見，全部以“驍龍新旗艦SoC”來稱呼它。

先來看它的發布時間。根據高通一貫的發布傳統，新產品有望在2021年12月美國夏威夷舉辦的高通驍龍峰會上公布。目前驍龍新旗艦SoC的內部研發代號為Waipio——這是夏威夷當地一個山谷和村莊的名字，產品型號為SM8450，相對應的是驍龍888的型號代號為SM8350。具體到產品名稱方面，在驍龍888之前，高通的產品名稱都是以“驍龍”+“8x5”結尾的，因此在2022年的新品上，高通可能會使用“驍龍895”的型號名稱。當然不排除高通直接使用“驍龍898”來代表旗艦SoC，而將“驍龍895”賦予次旗艦SoC。

驍龍新旗艦SoC將使用三星的4nm工藝制造。根據三星展示的數據，4nm工藝是5nm工藝的小幅改進版本，采用了更多的EUV層，其性能相比5nm提升了11%，面積將比5nm縮減24%，功耗則會降低16%，當然這些數據都是三星的官方數據。和競爭對手直接對比的話，考慮到三星5nm LPE的理論晶體管密度遠低于臺積電的5nm工藝（三星的密度數據是126MTx/mm²，臺積電的則為173.1HTx/mm²），因此三星的4nm工藝很可能不會比臺積電的5nm工藝更好。唯一有利的條件是，三星會在報價上比臺積電更有優勢，并且產能可以盡量向高通傾斜。因此高通選擇三星應該在很大程度上考慮到了成本和市場因素。

在架構方面，根據現有的消息顯示，高通的驍龍新旗艦SoC依舊會使用三叢集的結構。其中超大核心將采用ARM最新發布的Cortex-X2架構，主頻為3.0GHz，另外還有3個頻率為2.5G Hz的大核心和4個頻率為1.79G Hz的節能核心。有一些消息表明，驍龍新旗艦SOC的大核心和節能核心可能會采用Cortex-A710、Cortex-A510或者相應的衍生架構，也就是說它將全面進入AArch64時代。如果這一信息成真的話，那就代表驍龍新旗艦SoC會是首批進入全新64位時代以及應用ARMv9微架構的產品。但是，另外一些消息則顯示，有關驍龍新旗艦SoC的指令集依舊是ARHv8版本。如果是這樣的話，就意味著這款SoC的最大變化將只發生在大核心上，其余核心則依舊使用諸如Cortex-A78以及Cortex-A55這樣的架構，或者高通自己的定制架構。GPU方面.據悉高通將在它上面使用全新的Adreno 730，更具體的信息則未知。

另外，目前部分測試也泄露了驍龍新旗艦SoC的性能和規格。在一些測試中，新旗艦SoC的大核心最高頻率可達3.09GHz，但是也有部分設備的大核心主頻只有2.4GHz，這可能是部分產品使用的是測試版本處理器的原因。

在驍龍新旗艦SoC的其他部分，它將采用Spectra 680 ISP，部分消息顯示這個ISP的內部研發代號竟然是“Leica1”，這不禁讓人猜測徠卡和高通是否在ISP成像方面進行了某種程度的合作。另外，新旗艦SoC集成了X65 5G調制解調器，但是具體規格暫時未知。

總的來看，驍龍新旗艦SoC目前雖然泄露了很多信息，但是其更多詳細的信息依舊在保密中，比女D5G基帶的情況以及GPU的相關信息等。即使如此，驍龍新旗艦SoC在性能上贏過現有旗艦驍龍888完全沒有懸念，只是提升多少而已。在具體的產品上，估計各大手機廠商都會將這款旗艦SoC應用在自己的高端手機新品上，除了蘋果、谷歌、華為以及三星的部分機型之外。毫不夸張地說，驍龍新旗艦SoC應該是明年最熱門、最主流的高端SoC產品。

聯發科：天璣2000領銜，再戰旗艦市場

聯發科在移動SoC市場上的定位隨著近幾年旗下產品規格、性能的提升正在逐漸抬高。之前的天璣1200和天璣1000在市場上就得到了不少手機廠商和消費者的青睞。在2022年，聯發科在移動SoC市場中的重頭戲將是天璣2000，通過它聯發科將繼續挑戰高端市場。

根據目前的消息顯示，天璣2000將采用八核心、三叢集的結構，其中包括1個3.0GHz頻率的超大核心Cortex-X2，它將搭配3個2.85GHz頻率的大核心和4個1.8GHz頻率的節能核心，不過目前依舊沒有大核心和節能核心更詳細的信息。GPU方面倒是很明確，天璣2000將采用Mali-G710MC10，它算得上是目前市場中的頂級GPU配置方案。

從架構設計來看，天璣2000和驍龍新旗艦SoC非常相似，都采用了三叢集結構以及用Cortex-X2作為超大核心。但是在工藝方面，天璣2000采用的是臺積電4nm工藝。雖然同為4nm，但臺積電4nm工藝的規格和性能相比三星4nm工藝要更好一些。比如根據臺積電的數據顯示，其新的4nm工藝在面積、性能和功耗方面相比之前的5nm工藝顯著勝出，整體芯片面積大約可以進一步縮小6%。同時它還采用了新的單元設計、更少的掩膜層和更低的工藝復雜度，其性能和功耗方面則受益于BEOL的增強而有顯著提升。考慮到三星目前的4nm工藝在性能上尚不能完勝臺積電的5nm工藝，因此臺積電的4nm工藝在各個方面的表現上應該要比三星的4nm工藝強不少。因此，我們才看到天璣2000的大核心頻率相比驍龍新旗艦SoC更高。另外在GPU頻率方面，天璣2000可能也會以較高的頻率獲取較強的性能來和驍龍新旗艦SoC進行競爭。

由于資料和信息較少，目前還不是很清楚天璣2000的最終性能到底如何。不過從聯發科進軍高端市場的決心和舉措來看，天璣2000在2022年有望成為一款大紅大紫的產品，不出意外的話會在很多高端手機新品中現身，值得期待。

三星：Exynos 2200 GPU性能大躍進

除了蘋果、華為之外，三星是目前全球移動計算行業中另一家垂直企業，它自己設計移動SoC，然后使用在自家推出的手機產品上。三星在2021年底或者2022年初即將推出全新Exynos 2200，用來替代目前的Exynos 2100，成為三星新的旗艦SoC產品。

綜合已經曝光的消息來看，Exynos 2200的內部研發代號為S5E9925，其有望搭載在三星明年的旗艦手機Galaxy S22上。在架構方面，Exynos 2200已經明確將采用1個超大核心，和明年其他的旗艦SoC一樣，也是Cortex-X2，搭配3個大核心Cortex-A710以及4個節能核心Cortex-A510，實現三叢集和8核心的方案。如果說Exynos 2200 CPU核心部分的配置看起來似乎普普通通的話，那么其GPU核心部分的配置則一定會令人感到驚訝。Exynos 2200的GPU部分將采用AMD RDNA2架構，在部分資料中這個架構也被稱為mRDNA2，這可能是三星和AMD專門為移動SoC重新設計和優化后的架構。在此前三星發布的一條微博（目前該微博已經刪除）中，隱約透露出這款GPU能夠支持硬件光線追蹤以及可變速率著色等高級圖形功能。另外一些渠道的消息顯示，Exynos 2200的GPU性能可能比目前流行的Mali家族的產品強上大約30%，但是這個消息并未給出有關Mali GPU的具體配置情況。

從架構角度來說，使用了全新RNDA2 GPU架構的Exynos 2200在圖形性能上無疑是強大的，但是問題也來了。據悉Exynos 2200將采用三星的5nm LPE工藝制造，在前文的介紹中我們曾提到三星的5nm工藝在性能、功耗和密度表現上不如臺積電的N5工藝，這就使得三星需要盡量在性能和功耗之間取得平衡。一些消息顯示，在實際測試設備中，Exynos 2200的Cortex-X2超大核心目前沒有運行在3GHz這樣的較高頻率上，其工作頻率在測試中顯示只有2.42GHz，Cortex-A710大核心運行頻率僅為2.17G Hz，只有較小的節能核心Cortex-A510運行頻率尚可，但也僅為1.8GHz。從另一個測試泄露的數據來看，Exynos 2200的Cortex-X2超大核心頻率也僅為2.59GHz，遠遠達不到業內比較主流的3GHz水平。

出現這一情況的原因，可能與三星在這款SOC上采用5nm LPE工藝有關。令人疑惑的是，三星自家的4nm工藝顯然表現更好，并且已經計劃為高通代工驍龍新旗艦SoC，為何沒有在自家產品上使用呢？三星5nm LPE工藝無疑是拖累SoC最終性能表現的原因之一。另一個重要原因則是GPU。目前三星希望在GPU性能上能夠和高通甚至蘋果相提并論，因此才和AMD聯合研發應用在移動計算上的RDNA 2架構，同時還加入了不少高級功能。問題是這些功能需要更多的晶體管支撐，這可能使得GPU在發熱和能耗方面的表現變得難以控制，這可能也是三星不得不將超大核心的Cortex-X2運行在較低頻率的原因之一。值得注意的是，一些測試顯示，最新的Exynos 2200的圖形性能相比更早期的版本還要低一些。Exynos 2200在曼哈頓測試中只能運行在127.5fps的幀率上，早期版本這個數據是170.7fps，這顯示三星在能耗控制、頻率方面執行了新的策略。

除了上述消息外，還有一個更令人驚訝的消息就是三星可能正在考慮移除Exynos 2200上的Cortex-X2超大核心，轉而直接使用4核心Cortex-A710搭配4核心Cortex-A510的方案。這樣一來，整個SoC就有更大的散熱余量用來驅動GPU部分從而獲得更強悍的圖形性能，其中前者運行在2.5GHz頻率上，后者運行在1.73GHz頻率上。如果三星采用這種方案的話，理論上失去了Cortex-X2后CPU的整體性能會下跌超過30%，但是考慮到移動SoC熱動態調節頻率的機制，在實際使用中性能到底會降低多少還不好說。

總的來看，目前Exynos 2200的消息比較撲朔迷離，而且存在自相矛盾的情況，考慮到這是三星首次和AHD合作，并計劃大幅度提升圖形性能，因此Exynos 2200的配置更可能采用“1+3+4”的三叢集方案，只是在功耗方面三星還需要努力，讓產品的實際運行表現更為出色和合理。

蘋果：A16重新帶來顯著性能提升

蘋果在iPhone 13系列手機上使用了全新的A15 SoC，隨后的各項測試表明，A15在CPU的性能提升方面沒有想象中那么大，反倒是性能功耗比有顯著提升。在未來的A16上，目前有信息顯示，蘋果計劃重新設計架構，持續提升CPU的性能。

在新的A16上，蘋果將采用臺積電的4nm工藝。這一點和之前的傳言不同，之前有消息稱蘋果A16將導入臺積電3nm工藝，但實際上由于3nm工藝過于復雜、開發周期過長等原因，臺積電宣布將其延期3～4個月，目前計劃在2021年進行風險生產，2022年才能進入大規模量產周期。對蘋果來說，如果要在2022年9～10月發布新一代手機的話，那么處理器應該在5月前就準備好并進入大規模量產周期。但是臺積電的3nm工藝存在不確定性，導致蘋果不得不在A16上使用更為穩妥的5nm工藝改進版本也就是臺積電的4nm工藝。

即使受到工藝問題的影響，蘋果依舊計劃升級A16處理器的架構。新的CPU大核心架構代號為Avalanche，中文意思是“雪崩”，對應之前的“firestorm”（風暴大火）。小核心的架構代號是Blizzard，中文意思是“暴風雪”，對應之前的“kestorm”（冰暴）。“Avalanche”搭配“Blizzard”的新組合，預計將帶來20%以上的CPU性能提升，這也是蘋果在A13之前每代都可以實現的處理器性能提升幅度。

2022年移動SoC大戲即將開幕

介紹完2022年高通、三星、聯發科和蘋果四大廠商即將發布的旗艦SoC的消息，可以看到雖然在基礎的CPU架構上，高通、三星和聯發科的選擇非常相近，但是各家還是在盡力體現自己的獨特性。比如高通集成的全新X65基帶、三星RDNA2架構的GPU以及聯發科所采用的臺積電全新4nm工藝。尤其是聯發科，在新工藝的加持下可能會帶來令人驚訝的性能和功耗表現。至于蘋果，雖然A15的性能提升幅度沒有前幾次升級那么大，但是測試表明，目前A15甚至A14的性能依舊可以輕松超越一眾安卓手機上的SoC。總的來看，2022年的移動SoC市場還是頗有看頭的，各大廠商都在持續努力，力求給用戶帶來更好的移動應用體驗，值得期待。