猎户座来袭！

2018年，Android手机领域迎来了两颗新芯脏，它们就是来自三星旗下猎户座家族成员：Exynos 7872和Exynos 9810，前者已经被魅蓝S6武装，而后者即将伴随Galaxy S9与我们见面。作为三星新一代主流级和顶级SoC，Exynos 7872和Exynos 9810的性能到底有多强？

入门新势力：Exynos 7872

对国内消费者而言，三星猎户座（Exynos）应该是既熟悉又陌生的SoC家族。说它熟悉，是因为早期的iPhone和魅族MX系列手机都是它的客户；说它陌生，是因为近年来Exynos处理器多被三星自家手机所用，国内手机鲜有机会与其接触。

继魅族Pro 5/PRO6 Plus之后，魅蓝S6终于再度与Exynos联姻（图1），首发的Exynos 7872处理器成为了这款手机的最大卖点。那么，Exynos 7872的规格如何？与联发科和高通等同档次对手相比孰优孰劣？

主流移动处理器中唯一的A73

三星Exynos 7872是一颗定位主流市场的处理器（图2），它的竞争对手是高通骁龙630/625、联发科Helio P23和麒麟659，是千元级战场的中坚力量。而它与这些竞品相比的最大优势，就是武装ARM针对高端芯片定制的Cortex-A73架构核心，也是主流处理器领域唯一拥抱Cortex-A73核心的产品。

熟悉手机处理器的用户对ARM公司的Cortex-A系列架构肯定不会陌生，目前市售的移动处理器都是基于Cortex-A73、Cortex-A72和Cortex-A53架构设计。其中，主流和低端处理器青睐选择纯Cortex-A53架构来降低成本，主打能耗比；而高端处理器则普遍采用Cortex-A73/A72+Cortex-A53的big.LITTLE大小核组合，在追求高性能的同时还能兼顾节能属性。可以说，Cortex-A73是ARM公版中（已商业化量产）性能最强的架构，麒麟960、麒麟970和联发科Helio X30等不同时期的旗舰处理器就都选它用于大核部分。

三星Exynos 7872基于三星14nm FinFET工艺打造，采用ARM公版架构设计，是由2个Cortex-A73大核（2.0GHz）和4个Cortex-A53小核（1.6GHz）构成的六核处理器（图3）。得益于Cortex-A73架构，让Exynos 7872在GeekBench 4测试软件中的单核成绩可以遥遥领先于同级别的芯片（表1）。可惜，Exynos 7872大核頻率只有2.0GHz，而且受限于2+4核心数量偏少的局限性，在GeekBench 4的多核成绩项目中排名垫底（图4）。还好，在当前Android的系统环境中，绝大多数APP的运行效率主要还是依赖于单核性能的强弱，所以Exynos 7872并不会因为多核性能偏弱而影响系统体验。

跟上潮流的Modem

魅族和三星在过去曾有多款手机搭载Exynos系列处理器，但三星在Modem（调制解调器，又称基带）技术方面存在短板，所以不得不采取捆绑外置Modem的策略，来实现全网通或更强网络性能的目的。而Exynos 7872，则是三星第一款原生支持全网通的主流级Exynos处理器，可帮助手机厂商降低成本并优化PCB主板设计布局。

简单来说，Exynos 7872整合的Modem支持下行双载波聚合（图5），下行峰值速率能达到300Mbps（Cat.7），上行双载波聚合峰值速率为150Mbps（Cat.13）。此外，Exynos 7872还支持许可频谱辅助接入（LAA）、LTE-Wi-Fi链路聚合（LWA），可提供高清和超高清语音（EVS）等特性。

虽然Exynos 7872的Modem规格跟上了潮流，但它的性能却谈不上太强。联发科旗下的Helio P23/P30全部支持下行Cat.7（300Mbps），而高通主流级别的骁龙630已经支持到下行Cat.12（600Mbps），速度是Exynos 7872的两倍。

短板源于单核心的GPU

三星Exynos 7872的最大短板源于它集成的GPU——MaliG71（图6）。在ARM提供的公版GPU中，Mali-G71属于“次旗舰”，仅逊色于去年最新发布的Mali-G72（已被麒麟970武装）。这颗GPU在默认850MHz核心频率下的三角形填充率为850Mtri/s，像素填充率为27.2Gpix/s，性能可谓强悍。

但是，ARM Mali系列GPU存在一个特色，其实际性能取决于集成计算核心的多少。按照ARM的规划，Mali-G71 GPU可以集成1到32个计算单元，芯片厂商可以根据成本预算和功耗预期，来增减计算核心的数量。

问题就出现在这里。三星只为 Exynos 7872的GPU准备了1个计算核心，也就是Mali-G71MP1。作为对比，联发科Helio P23/P30集成的GPU是Mali-G71MP2，麒麟960集成的是Mali-G71MP8，三星上代旗舰Exynos 8895则为Mali-G71MP20。endprint

所以说，GPU计算核心太少就是Exynos 7872的最大硬伤所在。虽然三星对这款芯片的GPU核心频率进行了超频，从默认的850MHz提升到了1.2GHz，多少算是弥补了核心数量的缺陷。但是，ARM Mali系列GPU素来更加注重核心数量，对频率反而不是特别敏感。因此，Exynos 7872的3D性能在同级别手机处理器中属于垫底的存在（表2）。

最适合与HD+屏幕搭档

总的来说，三星Exynos 7872并非一款特别均衡的处理器，它的CPU单核性能相对强悍，但多核和GPU性能却相对孱弱。最适合它的舞台，就是采用HD+屏幕（1440×720像素）的手机，通过降低分辨率减轻GPU渲染的压力。魅蓝S6之所以支持《王者荣耀》的高帧率模式并保持流畅运行，就是受益于其偏低的分辨率。

顶级悍将：Exynos 9810

如果说Exynos 7872在主流处理器中排名偏后，那三星Exynos 9810无疑可以帮其夺回王者的尊严，在2018上半年Exynos 9810堪称Android领域芯片的最强音（图7）。

媲美A11的CPU性能

在2017年面世的手机处理器中，苹果A11 Bionic凭借自研的CPU和GPU，将同级别的骁龙835、Exynos 8895和麒麟970远远甩在了后面。而三星Exynos 9810，则是有望能与A11 Bionic一较长短的存在。

我们都知道，三星从Exynos 8890开始就学习苹果展开了自研CPU的旅程，基于ARMv8指令集推出了名为猫鼬（Mongoose）的架构核心。从Exynos 8890、Exynos 8895到Exynos 9810，猫鼬架构也经历了不断升级，而Exynos 9810最大的特色就是采用了三星第三代自研架构——Mongoose M3，结合最新的第二代10nm工艺（图8），让Mongoose M3核心的最高主频达到了2.9GHz。

作為对比，高通骁龙845的Kyro385核心是基于ARM Cortex-A75/A55魔改而来，属于半自研架构，所以早前曝光的GeekBench 4跑分性能只有单核2 4 2 2和多核8351，虽然远超骁龙835的表现，但距离苹果A11 Bionic的单核4274和多核10248还差距甚远。

三星表示，在第二代10nm工艺和Mongoose M3自研架构的帮助下，Exynos 9810相较于上一代Exynos 8895单核性能得以翻倍，多核性能也可提升40%。所以，从网上曝光的GeekBench 4跑分来看，Exynos 9810单核成绩可以超过4000，而多核性能也有望突破10000，成为Android芯片领域首颗能与苹果A11 Bionic分庭抗礼的芯片。

可惜，三星从Exynos 8890时代起自研架构就仅限于大核部分，而小核总是套用ARM公版A53/A55架构，比如Exynos 9810就是由4个Mongoose M3大核和4个Cortex-A53小核构成的八核处理器（图9）。如果三星可以参考苹果和高通，将大小核全部换成自研核心（哪怕小核是学习高通基于官方架构的“魔改”版），相信综合性能还能再上层楼。

和麒麟970同宗的GPU

虽然三星Exynos 9810采用了自研的CPU架构（大核），但GPU部分却依旧延用了ARM官方的Mali家族——和麒麟970相同的Mali-G72（图10）。但是，麒麟970只为Mali-G72准备了12个计算核心（Mali-G72MP12），而Exynos 9810却武装了18个计算核心，也就是MaliG72MP18。

从现有的跑分数据来看，麒麟970的GPU性能略逊于高通上代旗舰骁龙835。拥有更多GPU计算核心的三星Exynos 9810在图形性能上肯定可以完虐骁龙835，但是否能和骁龙845集成的Adreno 630抗衡，就有待后续的实际评测了。

在多媒体性能方面，Exynos 9810的表现和上代产品基本持平，支持120FPS的4K视频录制和回放，它带有专业的图像处理和多格式解码器（MFC），并支持10bit HEVC和VP9编解码，音频方面则支持32bit/384kHz无损音质。好消息是，Exynos 9810的双ISP还对四摄进行了优化（图11），如果新一代Galaxy旗舰用上了前后双摄，大家也不要觉得奇怪哦。endprint

Modem性能不留短板

三星最近几年的Galaxy S系列之所以采用Exynos和骁龙处理器混搭的方案，原因就是自家在全网通基带的研发上落后于人。但是，Exynos 9810在基带方面终于不留短板，它集成的调制解调器不仅支持全网通，还支持下行Cat.18，可实现1.2Gbps的下载速率，上行速率也可达到200Mbps，支持6倍载波聚合（CA）和4x4MIMO。就下行速率来看，Exynos 9810已经达到了和骁龙845和麒麟970一样的水准，1.2Gbps符合准5G的门槛标准。

來自AI和安全的改进

作为2018年的旗舰芯片，Exynos 9810自然不能在AI和安全方面落后于人。所以，三星也为Exynos 9810赋予了神经网络的深度学习功能，只是暂时不清楚有没有内置独立的NPU单元，还是学习高通使用CPU、GPU、ISP和其他计算模块联动的策略。据悉，Exynos 9810能够通过快速图像搜索和分类精确识别照片中的人或物，以进行快速图像搜索或分类，或者通过深度感测，在3D中扫描用户的脸部以进行混合式人脸检测，为2018年将要普及的面部ID识别奠定基础。

为了增加安全性，Exynos 9810内还会增加一个单独的安全处理单元来保护重要的个人数据（图12），如面部、虹膜和指纹信息。

一切就绪只欠东风

从规格来看，Exynos 9810是一颗足以媲美苹果A11 Bionic的处理器，它在CPU性能上的表现要远超麒麟970和骁龙845，GPU性能应该会介于麒麟970和骁龙845之间，而网络性能则代表当前的最强音，可以说是Android手机的梦幻之芯。

可惜，历代Exynos 9系列处理器都与国行版Galaxy S系列无缘，在国内我们买到的Galaxy S9可能还只限于搭载骁龙845的型号。此外，为了平衡，三星可能还会刻意调低Exynos 9810的性能，让它与搭载骁龙845处理器的Galaxy S9表现相近，想要满血运行还需要在固件层面加以破解。endprint