9 Minutės
Samsung, regis, ruošiasi dar kartą pakeisti savo lustų strategiją. Nutekėję duomenys rodo, kad kompanija svarsto visiškai individualių centrinio procesoriaus (CPU) ir grafikos procesoriaus (GPU) dizainų kūrimą būsimo Exynos 2800 kontekste — tai reikštų grįžimą prie vidinio branduolių vystymo po kelių metų, kai daugiausia pasikliauta išorine intelektine nuosavybe (IP). Tokia kryptis galėtų ženkliai pakeisti Samsung kontrolės lygį techninėje grandinėje, suteikti platesnes galimybes optimizuoti našumą, energijos efektyvumą ir dirbtinio intelekto (AI) apkrovas mobiliuosiuose įrenginiuose.
Kodėl sugrįžimas prie individualaus silicio yra svarbus
Pagal Weibo nutekėjimą, kurį paviešino Smart Chip Guide, Exynos 2800 galėtų atsisakyti standartinių ARM CPU branduolių ir AMD RDNA architektūros GPU, kurie nuo 2022 metų varo Samsung flagmanų Exynos lustus. Jei ši informacija pasitvirtintų, Samsung įgytų didesnę kontrolę ties našumo kalibravimu, energijos vartojimo optimizavimu ir AI apkrovų valdymu Galaxy įrenginiuose. Tokia savos IP turėjimas leistų giliau integruoti aparatinę įrangą su programine įranga (One UI / Android ekosistema), optimizuoti kompilatorius, tvarkykles ir mašininio mokymosi paketus, kad būtų išnaudojamas kiekvienas lustelyje esantis skaitmeninis šerdis.
Technologiniu lygiu tai svarbu dėl kelių priežasčių: pirmiausia, valdymas per dizainą suteikia galimybę tiksliau derinti branduolių laikrodinius režimus, energijos taupymo valdiklius, L2/L3 tarpinius talpinimo sprendimus ir aušinimo strategijas, o tai tiesiogiai veikia realaus pasaulio naudojimo trukmę ir stabilų našumą. Antra, turint savo GPU IP galima optimizuoti atminties prieigos modelius ir tarpusavio sąveiką su NPU bei modemu, o tai ypač svarbu dirbtinio intelekto užduotims, kur svarbus mažas vėlavimas ir efektyvus energijos panaudojimas. Galiausiai, nuo tiekimo grandinės priklausantys sprendimai — nuo EDA įrankių licencijų iki IP sutarčių — keičiasi: savo dizainas reiškia didesnę nepriklausomybę nuo trečiųjų šalių ir potencialiai geresnę kainodaros kontrolę ilgalaikėje perspektyvoje.
Pamokos iš Mongoose eros
Tai nėra pirmas Samsung bandymas kurti individualius CPU branduolius. 2016–2020 metais kompanija vystė Mongoose architektūrą Austine: rezultatas buvo įspūdingi aukščiausi našumo rodikliai laboratorinėse sąlygose, tačiau realaus pasaulio energijos vartojimo ir terminio valdymo ribos dažnai ribojo tokius privalumus. Mongoose branduoliai demonstravo aukštą vieno gijos spartos potencialą, tačiau architektūriniai sprendimai (pvz., agresyvesni išorinio talpinimo sprendimai, plačiau optimizuoti šakų nuspėjimo mechanizmai ir didesnės instrukcijos vykdymo vamzdynų sudėtingumas) kartu su tuo metu naudojamomis gamybos technologijomis lėmė prastesnį našumą per vatą bei didesnį šilumos sklaidymą realiame naudojime.
Tų metų patirtis atvėrė kelias aiškias pamokas: siekiant sėkmės mobiliuosiuose įrenginiuose, dizainas turi ne tik siekti maksimalaus spartos rekordo, bet ir būti optimizuotas dėl vidutinio ir ilgalaikio energijos suvartojimo bei terminio stabilumo. Mikroarchitektūriniai kompromisai, tokie kaip trapūs didelės spartos režimai, padidintos instrukcijų eilės ar atminties srauto sunkumai, greitai tampa našumo geopolitine Achillesine kulna, kai įrenginys perkaista arba vartotojo patirtis smunka dėl dažnų laikrodžio mažinimų („throttling“). Taip pat svarbu pažymėti, kad ekosistemos aspektai — optimizuoti kompilatoriai, tvarkyklių palaikymas bei bendradarbiavimas su programinės įrangos kūrėjais — vaidina ne mažesnį vaidmenį nei pati mikroarchitektūra.
Todėl Samsung tuomet grįžo prie rinkoje esančių ARM sprendimų: toks pasirinkimas sumažino riziką, leisdavo greičiau atnaujinti produktų ciklus ir suteikė patikimesnį našumo-per-vatą lygį pokyčių metas. Dabar, remiantis nutekėjimais, Samsung gali būti rimtai apsvarstęs šią praeities patirtį ir spręsti kaip išvengti tų pačių klaidų, panaudodamas modernias gamybos technologijas, pažangesnius EDA įrankius ir geresnį programinės įrangos palaikymą.
Gamybos pažanga suteikia Samsung antrą šansą
Vienas iš pagrindinių motyvų galimam grįžimui prie pilnai savų CPU ir GPU yra pažanga gamybos technologijose. Samsung planuose yra 2 nm Gate-All-Around (GAA) mazgas, kuris žada reikšmingus energijos efektyvumo ir tranzistorių tankio patobulinimus, palyginti su ankstesnėmis FinFET ar kitomis apdorojimo technologijomis. GAA struktūra leidžia geriau valdyti kanalo lygius ir sumažinti nuotėkį, o tai vertinga tiek efektyvumo, tiek terminiu požiūriu. Didesnis tranzistorių tankis suteikia daugiau galimybių įdiegti didesnę kerno skaičių, talpyklų hierarchijas ar specializuotus akceleratorius, pavyzdžiui, NPU ar ISP, neužstatant per daug ploto.
Be pačios proceso mazgo, reikšmingą vaidmenį vaidina ir modernūs dizaino įrankiai (EDA), kurių galimybės per pastaruosius kelerius metus ženkliai pagerėjo: srauto automatikos, signalo integralumo analizės, spartos/energijos/plotelio (PPA — power, performance, area) daugiasluoksnės optimizacijos bei geresni energijos valdymo maketai leidžia inžinieriams priimti adekvatus kompromisus jau ankstyvose stadijose. Taip pat geresnė litografijos kontrolė ir didesnis pakavimo technikų — įskaitant 2.5D/3D interposer ar fan-out wafer-level packaging — brandumas leidžia kurti sudėtingesnius die kombinacijų sprendimus, skirtus išlaikyti optimalią šiluminę charakteristiką ir gerą yield rodiklį.
Visi šie faktoriai kartu gali suteikti Samsung didesnį pasitikėjimą, kad naujas savos architektūros lustas išvengs to, kas kėlė problemų Mongoose laikais: labiau subalansuoti sprendimai, geresnis testavimo ciklas, aktyvus programinės ir aparatinės dalies bendradarbiavimas ir platesnis laikas optimizacijai prieš masinę gamybą. Svarbu pabrėžti, kad net ir su pažangia mazgo technologija rizikos lieka — gamybos kaštai, pradinės išlaidos ir galimi derinių/komponentų trūkumai vis dar reikalauja aukšto lygio inžinerinės disciplinos.
GPU kontrolė gali permąstyti AI galimybes Galaxy telefonuose
Savo GPU turėjimas yra strateginis žingsnis. Pastaraisiais metais mobiliuosiuose įrenginiuose grafikos procesoriai vis aktyviau perima AI užduotis, ypač kai kalbama apie konvoliucinius tinklus, matricos operacijas ir specializuotą spartinimą greitiems inferencijos modeliams. Valdydama GPU IP, Samsung galėtų optimizuoti on-device neuroninius skaičiavimus, atminties kanalų tėkmę, atminties talpinimo (cache) politiką bei sisteminius sąveikos modelius tarp CPU, NPU, GPU ir modemo. Tokia tiek programinės, tiek aparatinės sąsajos harmonija padėtų sumažinti duomenų judėjimą, sumažinti atminties triukšmą ir pagerinti našumą per vatą (performance per watt).
Praktiniu požiūriu tai reiškia geresnę baterijos trukmę ir nuoseklesnį našumą AR (papildyta realybė), kameros apdorojime ir vietinėse AI funkcijose, pvz., vaizdų klasifikacijoje, teksto supratime ar garso apdorojime be debesų palaikymo. Be to, su savo GPU architektūra Samsung galėtų įgyvendinti specialius vidaus akceleratorius ray tracing akseleracijai ar hibridiniam tensorinių operacijų vykdymui, priklausomai nuo tikslinių scenarijų. Svarbu taip pat paminėti, kad lanksčios atminties sąsajos (pvz., LPDDR5X), UFS kaupiklio integracija ir aukšto pralaidumo atminties valdymas taps esminiai, kad GPU galėtų efektyviai aptarnauti dideles duomenų srautus be didelio energijos nuostolio.
Galiausiai, savas GPU atveria galimybę Samsung plėtoti patentuotus tvarkyklių sprendimus ir bendradarbiauti su atskirais programinės įrangos tiekėjais, kad AI modeliai būtų optimaliai prisitaikę prie konkrečių aparatūros ypatybių — tai reiškia mažesnį priklausomumą nuo trečiųjų šalių sprendimų ir didesnę kontrolę tiek atnaujinimų, tiek naujų funkcijų įvedimo procese.
Ką tikėtis ir tolimesnė kryptis
- Laiko juosta: pagal nutekėjimus, Exynos 2800 galėtų debiutuoti kartu su Galaxy S28 serija 2028 metais, paliekant Samsung keletą metų architektūros tobulinimui ir intensyviems bandymams. Per šį laikotarpį kompanija turės užtikrinti, kad tiek aparatinė, tiek programinė dalys atitiktų realaus pasaulio lūkesčius: benchmark'ai, energijos testai, terminių režimų valdymas ir ekosistemos palaikymas turi būti kruopščiai įvertinti.
- Laikini lustai: Exynos 2600, kuris tikimasi bus naudojamas Galaxy S26 modeliuose, greičiausiai bus paskutinis Exynos, naudojantis AMD RDNA grafiką, net jei Samsung dalinai vykdys GPU integracijos darbus ar optimizacijas. Tai reiškia perėjimą etapiškai — tarpiniame etape Samsung gali palaikyti partnerystes ir tuo pačiu plėsti savo vidaus pajėgumus.
- Rizika ir nauda: savas silicis gali suteikti išskirtinumą — panašiai kaip Apple integruota strategija — tačiau tai yra brangu ir technologiškai reikalauja daug resursų. Samsung praeities patirtis suteikia tiek vertingų pamokų, tiek perspėjimų. Laimėjimai priklausys nuo gebėjimo derinti spartos augimą su energijos efektyvumu ir terminio valdymo stabilumu bei nuo to, ar pavyks greitai susitarti su programinės įrangos partneriais dėl tvarkyklių ir aplinkų optimizavimo.
Ar Samsung gali konkuruoti su Apple integruotu modeliu?
Žingsnis link vidinių CPU ir GPU dizainų reiškia aiškią intenciją konkuruoti tiesiogiai su Apple glaudžiai integruota silicio strategija. Apple sėkmė kyla iš sinergijos tarp aparatinės įrangos, operacinės sistemos (iOS), kūrimo įrankių (Xcode) ir ilgalaikių optimizacijų, kurios leidžia pasiekti aukštą našumo-per-vatą lygį. Samsung stos prieš tokį iššūkį turėdama privalumų ir trūkumų: jai priklauso stipri gamybos kompetencija, didelės masto operacijos ir plati produktų linija, tačiau ekosistemos fragmentacija (kelios Android OEM platformos, partnerystės) ir sudėtingesnė programinės įrangos harmonizacija gali būti kliūtis.
Sėkmė nebus garantuota: Samsung privalo subalansuoti gryną spartos augimą su terminiais ir energijos apribojimais, o taip pat vengti Mongoose eros klaidų. Visgi pažangesni procesiniai mazgai (pvz., GAA 2 nm), ilgesnis vystymo laikotarpis ir geresni EDA bei programinės įrangos įrankiai gali pasukti svarstykles Samsung naudai. Be to, galimas hibridinis požiūris — mišri architektūra, kurioje derinami savi branduoliai ir licencijuotos IP dalys — gali suteikti balansą tarp rizikos ir inovacijos greičio.
Ar Exynos 2800 taps lūžio tašku Samsung silicio kelionėje, priklausys nuo įgyvendinimo kokybės — tiek inžinerijos, tiek ekosistemos palaikymo, tiek marketingo ir kainodaros sprendimų. Kol kas nutekėjimai atskleidžia ambicingą planą, kuris, jei bus įgyvendintas, gali pakeisti Galaxy telefonų našumo, energijos efektyvumo ir vietinių AI galimybių supratimą ilgalaikėje perspektyvoje.
Šaltinis: gizmochina
Komentarai
Tomas
Ar tai tik nutekėjimas ar rimtas planas? 2 nm vilioja, bet gamyba ir kaštai dažnai suduoda smūgį. jei nepriglaus prie SW optimizacijos, bus sunku.
bituvadas
Oi.. jei Samsung iš tikrųjų imtųsi savo CPU ir GPU, būtų siurprizas. Galimybės didelės, bet ar suvaldys šilumą ir energiją? daug klaustukų, mažai užtikrintumo.
Palikite komentarą