三星5nm工艺仅相当于台积电的7nm?

摘要:近一段时间关于“高通骁龙888功耗翻车”的争议不断,有媒体基于一些骁龙888的测试数据表示,三星5nm工艺的实际表现仅相当于台积电7nm工艺。近日,国外知名科技媒体Anandtech也对基于三……

摘要:近一段时间关于“高通骁龙888功耗翻车”的争议不断,有媒体基于一些骁龙888的测试数据表示,三星5nm工艺的实际表现仅相当于台积电7nm工艺。近日,国外知名科技媒体Anandtech也对基于三星5nm工艺的骁龙888及三星Exynos 2100进行了相关分析,最终得出的结论是,三星5nm确实不如台积电的5nm。

近一段时间关于“高通骁龙888功耗翻车”的争议不断,有媒体基于一些骁龙888的测试数据表示,三星5nm工艺的实际表现仅相当于台积电7nm工艺。近日,国外知名科技媒体Anandtech也对基于三星5nm工艺的骁龙888及三星Exynos 2100进行了相关分析,最终得出的结论是,三星5nm确实不如台积电的5nm。

以下为相关译文:

尽管三星将其去年已量产的工艺节点称之为5nm,但其设计和特性与其7nm节点更相似。新节点的关键新特性是在EUV工艺节点上重新引入单扩散断裂(SDB),以及工艺单元库中的细微变化。

三星5nm工艺仅相当于台积电的7nm? 5g资讯 第1张

三星5nm工艺仅相当于台积电的7nm? 5g资讯 第2张

根据三星公布的数据,其5LPE的功耗比7LPP低20%,或者性能高10%。这些实际上是要放在上下文中的非常重要的数字,尤其是当我们比较在台积电工艺节点上制造的设计时。

在此前对于同样基于三星7LPP工艺节点的Exynos 990和骁龙765 SoC的测试当中,我们看到Exynos 990和骁龙765的Cortex-A76内核在功耗方面的表现非常相似,但是它们落后于基于台积电的Cortex-A76内核20%到30%。

在这种情况下,三星的5LPE工艺节点将功率提高了20%,这意味着它们只会赶上台积电的7nm节点。

今天我们要做一个有趣的比较,是关于骁龙865和骁龙888内部的Cortex-A55内核功耗之间的比较。

这两个SoC都具有相同的IP内核,它们拥有相同的1.8GHz时钟频率,并且都具有相同的L2缓存量,唯一的不同是它们的制程工艺节点。

三星5nm工艺仅相当于台积电的7nm? 5g资讯 第3张

使用SPEC的456.hmmer进行测试,是因为它是主要位于较低缓存层次结构中的工作负载的测试,因此,我们避免了可能不同的内存子系统的任何影响,我们可以看到两个SoC的功耗的确几乎相同,而性能也得分为6.84对6.81,而骁龙888则相同。

因此,至少乍看之下,我们关于三星5LPE仅能赶上台积电N7 / N7P节点的功耗和能效的理论似乎是正确的,至少在这些频率上是如此。

进一步有趣的数据是Exynos 2100上CPU的电压曲线。我已经提取了两个设备(常规的S21和S21 Ultra)的频率电压表,以上曲线是较小的S21内部更好的分箱芯片。

三星5nm工艺仅相当于台积电的7nm? 5g资讯 第4张

从这代工艺来说,三星似乎已经能够大幅降低这一代5LPE的电压。现在,在Cortex-A55内核上,这些内核在2GHz时仅需要800mV大电压,而去年在我们的评测中,Exynos 990则需要超过1050mV的电压。

同样,尽管比较并非一帆风顺,但2.5GHz的Cortex-A78内核仅需要862mV,而上一代的Cortex-A76内核也需要1050mV。

有趣的是,Cortex-X1内核与Cortex-A78内核的电压曲线非常接近:它们彼此几乎相同,这实际上与Arm声称新X1内核具有相同的频率能力是一致的。作为A78,只有更大并且功耗随频率呈线性增加。

三星的频率表表明,他们已经在测试高达2.6GHz的A55,以及测试高达3.2GHz的X1和A78内核,但是这里的电压要高得多,而且很可能SLSI也无法达到类似的芯片产量。

不幸的是,我无法从搭载骁龙888的三星S21 Ultra中提取数据,因此我无法准确确定电压与Exynos 2100相比下降了多少。

我可以确认一件事,这两个SoC之间存在很大差异,三星确实确实为Exynos 2100的Cortex-X1内核提供了自己的专用电压轨和PMIC调节器,而骁龙888在X1和A78内核之间共享了相同的电压轨。

从理论上讲,这可能意味着在更多的混合线程工作负载中,Exynos有机会获得比骁龙888更高的电源效率。

总的来说,我希望大家明白的是,尽管三星称其5LPE工艺节点为5nm节点,但可以肯定的是,它的性能表现要比台积电的5nm节点差。通常,我们不太关心密度,但是性能和功率效率是影响芯片和最终产品体验的关键因素。

来源:Anandtech

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