Samsung Exynos

2024: Доля бракованных процессоров - 80%

В середине сентября 2024 года стало известно о том, что компания Samsung испытывает проблемы с выходом годной продукции по 3-нанометровой технологии GAA. По имеющейся информации, до 80% таких чипов выходят бракованными. Южнокорейский производитель развивает процессоры под брендом Exynos.

Как сообщает ресурс Korea Times, выход годных 3-нм изделий GAA (Gate-all-Around) у компании Samsung в первом квартале 2024 года составил однозначные цифры процентов. Постепенно южнокорейская компания улучшает показатель, но по состоянию на сентябрь 2024 года он не превышает 20%. По оценкам аналитиков, Samsung необходимо довести это значение до 60%, чтобы начать массовое производство без убытков.

𝓲

Bloomberg

На этом фоне Samsung, как отмечается, испытывает трудности с получением заказов на производство полупроводниковой продукции. Говорится, что компании пришлось скорректировать планы по установке оборудования на новейшей фабрике P4 в Пхёнтхэке (провинция Кёнгидо), чтобы отдать приоритет производству передовой памяти, такой как HBM.

В сложившейся ситуации инвестиции Samsung в завод в Тейлоре (штат Техас), по мнению участников рынка, вызывают вопросы. Первоначально компания планировала использовать предприятие для массового производства 4-нанометровых чипов с 2025 года, но отложила этот план до 2026 года. Хотя выход продукции по 4-нанометровому процессу, как сообщается, стабилен, Samsung испытывает трудности с получением заказов от сторонних компаний.

Одной из основных причин неудач производства Samsung является низкий выход годной продукции. Компания сумела стабилизировать показатель для 4-нанометрового процесса, но пока не преуспела в этом в более продвинутых технологических методиках, таких как 3-нанометровые или 2-нанометровые изделия, — говорят участники отрасли, слова которых приводит Korea Times.[1]

2021: Exynos 2100

13 января 2021 года компания Samsung Electronics представила процессор Exynos 2100.

Exynos 2100

Мы представляем Exynos 2100, наш мобильный процессор. Exynos 2100 оснащен производительными технологиями процессинга и обновленным 5G-модемом на базе 5-нм техпроцесса. отметил Иньюп Канг, президент направления System LSI в Samsung Electronics

Развитие таких технологий, как 5G, современная графика и машинное обучение, сыграло решающую роль в обеспечении возможностей для мобильных устройств. Arm и Samsung плотно сотрудничали, чтобы интегрировать производительную вычислительную и графическую платформу Arm следующего поколения в Samsung Exynos 2100. подчеркнул Пол Уильямсон, вице-президент и генеральный менеджер клиентского направления Arm

По информации компании, Exynos 2100 – мобильный процессор Samsung с интеграцией 5G на базе 5-нм EUV-техпроцесса. Он позволяет снизить энергопотребление на 20% или оптимизировать общую производительность на 10% по сравнению с предыдущей 7-нм моделью. Кроме того, чип предлагает обновленное использование кэш-памяти. Восьмиядерный центральный прооцессор получил трехкластерную структуру, состоящую из одного ядра Arm Cortex-X1 с тактовой частотой до 2,9 ГГц, трех Cortex-A78 и четырех Cortex-A55.Метавселенная ВДНХ 3.1 т

Arm Mali-G78 поддерживает API-интерфейсы, такие как Vulkan и OpenCL, оптимизирует графическую производительность более чем на 40 процентов для эффектной, плавной графики, благодаря чему обеспечивает иммерсивный мобильный опыт, включая игры и приложения в дополненной, виртуальной и смешанной реальности. Технология управления несколькими IP-адресами (AMIGO) оптимизирует энергопотребление центрального и графического процессора, а также других процессов, – увеличивает время автономной работы устройства даже при выполнении энергозатратных задач на экране. Благодаря комплексным усилиям по повышению энергоэффективности продуктов с помощью программных и аппаратных технологий, Samsung также сокращает углеродный след мобильных устройств ближайшего будущего.

Возможности искусственного интеллекта также будут значительно расширены благодаря Exynos 2100. Недавно разработанный трехъядерный нейропроцессор получил обновленную архитектуру и сокращение лишних операций. Exynos 2100 может выполнять до 26 триллионов операций в секунду (TOPS) при более чем вдвое большей энергоэффективности по сравнению с предыдущим поколением. Благодаря интеллектуальной обработке на устройстве и поддержке нейронных сетей, пользователи получат доступ к более интерактивным и интеллектуальным функциям, а также оптимизированной эффективности работы компьютерного зрения для таких задач, как обработка изображений.

Усовершенствованный процессор обработки изображений (ISP) на Exynos 2100 поддерживает разрешение камеры до 200 мегапикселей (Мп). Он может задействовать до шести отдельных датчиков и обрабатывать информацию, поступающую с четырех из них одновременно для более разнообразных возможностей съемки. Благодаря многокамерному и кадровому процессору (MCFP), данные, поступающие с нескольких камер, могут применяться для повышения эффективности масштабирования, оптимизации качества изображения широкоугольных снимков и множества других задач. Более быстрая работа искусственного интеллекта помогает устройству распознавать сцены, лица и объекты, чтобы оптимизировать настройки камеры для получения четких и детализированных изображений.

Интегрированный в Exynos 2100 5G-модем поддерживает спектры сетей пятого поколения частотой до 6 ГГц и миллиметровые волны, сети 2G GSM / CDMA, 3G WCDMA и 4G LTE, что обеспечивает надежное сетевое покрытие. Максимальная скорость нисходящего канала достигает 5,1 гигабит в секунду (Гбит/с) в диапазоне менее 6 гигагерц (ГГц) и 7,35 Гбит/с в mmWave или 3,0 Гбит/с в сетях 4G с поддержкой квадратурной амплитудной модуляции 1024 (1024-QAM).

Технические характеристики

Exynos 2100 на январь 2021 года поступил в серийное производство.

2019

Анонс первого процессора Samsung со встроенным 5G-модемом

4 сентября 2019 года Samsung представила первый в своём ассортименте мобильный процессор со встроенным 5G-модемом. Речь идёт о чипе Exynos 980, который, помимо высокоскоростного доступа в интернет, обладает продвинутыми возможностями для работы с искусственным интеллектом.

Процессор выполнен на основе 8-нм технологического процесса FinFET. Интегрированный 5G-модем позволяет снизить энергопотребление и сэкономить пространство в устройстве по сравнению с микросхемами, которые устанавливаются отдельно от процессора.

Samsung представила первый процессор со встроенным 5G-модемом

Модем в Exynos 980 обеспечивает скорость передачи данных до 2,55 Гбит/с в сетях 5G c частотой до 6 ГГц. Также доступно двойное подключение E-UTRA-NR (EN-DC), которое сочетает в себе 2CC LTE и 5G, чтобы обеспечивать максимальную скорость мобильной нисходящей линии связи до 3,55 Гбит/с. Процессор поддерживает новый стандарт Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax).

Процессор содержит восемь вычислительных ядер (два ядра ARM Cortex-A77 с частотой до 2,2 ГГц и шесть ядер ARM Cortex-A55 с частотой до 1,8 ГГц), графический ускоритель Mali-G76 MP5 и нейропроцессорный блок (NPU) для ускорения выполнения операций, связанных с искусственным интеллектом.

Утверждается, что новый NPU в 2,7 раза производительнее решения в процессорах Exynos, выпущенных ранее. Нейронный модуль позволяет реализовать такие функции приложений, как безопасная аутентификация пользователей, фильтрация контента, смешанная реальность, «умные» камеры и др.

Смартфоны, работающие под управлением Exynos 980, могут оснащаться цифровыми камерами с разрешением матриц до 108 мегапикселей.  Усовершенствованный процессор обработки изображений поддерживает до пяти отдельных сенсоров и способен обрабатывать изображение, поступающее одновременно с трех из них. В паре нейромодулем камера с искусственным интеллектом может определять сцены или объекты и менять свои настройки в соответствии с ними.

Samsung намерена начать производство Exynos 980 до конца 2019 года.^[2]

Начало производства первых 5G-чипов Samsung

4 апреля 2019 года Samsung Electronics объявила о начале серийного производства своих первых чипов, предназначенных для подключения смартфонов и других устройств к сетям пятого поколения (5G). На конвейеры встал чипсет Samsung Exynos Modem 5100.

Первым смартфоном, получившим этот модем, является флагманская модель Samsung Galaxy S10, которая в 5G-версии поступит в продажу 5 апреля 2019 года.

Одновременно с Exynos Modem 5100 был налажен массовый выпуск радиочастотного трансивера Exynos RF 5500 и чипа Exynos SM 5800, которые тоже нашли применение во флагманском 5G-смартфоне Samsung.

Exynos RF 5500 имеет 14 трактов приемника для загрузки данных, благодаря чему увеличивать скорость передачи данных. Exynos SM 5800 представляет собой модулятор, благодаря которому обеспечивается снижение энергопотребления на 30% за счет динамической регулировки напряжения питания в соответствии с ВЧ-сигналом модема.

Производитель утверждает, что новые решения помогают передавать данные еще более эффективно и стабильно по высокоскоростным 5G-сетям. Трансивер и модулятор поддерживают сети 5G с частотой ниже 6 ГГц.

Как пишет издание Phone Arena со ссылкой на южнокорейские СМИ, Apple рассматривала возможность приобретения 5G-модемов Samsung для iPhone, но сделка не была заключена, поскольку на момент ее обсуждения азиатская компания не могла обеспечить большой объем поставок чипов.

По словам аналитика UBS Тимоти Аркури (Timothy Arcuri), выход iPhone с поддержкой 5G может задержаться до 2021 года, поскольку Apple трудно найти поставщика 5G-микросхем. Эксперт полагает, что Intel — основной на производитель модемов для iPhone — не успеет предложить 5G-микросхемы, а Samsung или MediaTek «являются маловероятными решениями» для Apple.^[3]

2018

Exynos 9820: запись 8K-видео и упор на искусственный интеллект (в работе)

14 ноября 2018 года Samsung анонсировала новую однокристальную систему Exynos 9820, предназначенную для мобильных устройств. Процессор поддерживает запись видео с разрешением 8K с кадровой частотой 30 к/с (в режиме 4К показатель достигает 150 к/с) и содержит модуль нейронных вычислений (NPU), обеспечивающий работу с искусственным интеллектом.

Чип Exynos 9820 выполнен по 8-нанометровой технологии LPP (Low Power Plus) FinFET и получил восемь вычислительных ядер: два ядра Cortex-A75, четыре Cortex-A55 и еще два созданных Samsung ядра. Утверждается, что процессор превосходит предшественников по производительности на 20% и по энергоэффективности на 40% (при использовании одного ядра).

Процессор Exynos 9820

SoC снабжен графическим ускорителем Mali-G76 MP12, в котором заявлен 40-процентный прирост производительности при снижении энергопотребления на 35% относительно GPU прошлого поколения.

Утверждается, что нейронный модуль, который нашел применение в Exynos 9820, справляется с ИИ-задачами семь раз быстрее своих предшественников. Благодаря NPU вычисления ИИ-алгоритмами могут обрабатываться непосредственно на мобильном устройстве без необходимости отправки данных на сервер.

В Samsung отмечают, что модуль нейронных вычислений расширяет функциональность устройств и возможности технологий. В частности, он обеспечивает мгновенную настройку оптимальных параметров фотосъемки на основании данных об окружающем освещении и распознавание объектов для приложений, использующих дополненную реальность.

Однокристальная система комплектуется модемом LTE-Advanced Pro Cat.20, поддерживающим агрегацию до восьми несущих частот (CA) для достижения скорости загрузки данных до 2 Гбит/с и скорости передачи информации до 316 Мбит/с.

Samsung запланировала начало массового производства Exynos 9820 до конца 2018 года. Ожидается, что этот процессор будет использоваться во флагманском смартфоне Galaxy S10.^[4]

Exynos 5100

16 августа 2018 года компания Samsung Electronics объявила о разработке Exynos Modem 5100 модема 5G, который, по данным компании, полностью совместим со стандартом 3GPP версии 15, спецификацией стандарта для передачи данных 5G New Radio (5G-NR). Созданный на базе энергоэффективного технологического процесса 10 нм модем также поддерживает уже существующие технологии доступа по радиоканалу в одном чипе.

5G-модем Samsung Exynos 5100

В Samsung Electronics отметили, что модем Exynos Modem 5100 поддерживает спектры с частотой ниже 6 ГГц и mmWave, описанные в стандарте 5G 3GPP, а также уже существующие стандарты, включая 2G GSM/CDMA, 3G WCDMA, TD-SCDMA, HSPA и 4G LTE, на базе одного чипа. Модем обеспечивает максимальную скорость загрузки до 2 Гбит/с в сети 5G с частотой ниже 6 ГГц и 6 Гбит/с в сети mmWave, что приблизительно в 1,7 раза и пять раз соответственно превосходит скорость передачи с использованием предшествующих технологий. Быстрой и стабильной передачи данных также можно добиться в сетях 4G со скоростью загрузки 1,6 Гбит/с.

В компании Samsung Electronics считают, что способность сетей 5G передавать большие объемы данных и обмениваться данными в режиме реального времени с малой задержкой обеспечит пользователям многообразные формы взаимодействия не только с мобильными устройствами, но и в таких сферах, как «Интернет вещей» (IoT), видео с ультравысоким разрешением, голограммы, искусственный интеллект (ИИ) в реальном времени и автономное управление автомобилем.

Модем Exynos Modem 5100 также поддерживает стандарты RFIC, ET и PMIC и будет доступен в продаже к концу 2018 года.^[5]

2017

Exynos i T200

22 июня 2017 года Samsung Electronics объявила о начале серийного производства первого решения в категории интернета вещей (IoT) в линейке Exynos — Exynos i T200.

Платформа Exynos i T200 создана на основе технологического процесса 28 нм HKMG (High-K Metal Gate) и является решением IoT с поддержкой сетей Wi-Fi и процессорными возможностями^[6].

Exynos i T200, (2017)

В составе Exynos i T200 процессор Cortex-R4 и дополнительный процессор Cortex-M0+, что позволяет устройству обрабатывать и выполнять различные задачи без дополнительного интегрального микроконтроллера в систему.

Exynos i T200 поддерживает стандарты 802.11b/g/n в одном диапазоне (2,4 ГГц). Процессор получил маркировку Wi-Fi Certified от Wi-Fi Alliance, а также Microsoft Azure Certified в категории «интернет вещей» (IoT). Он поддерживает IoTivity — стандарт протокола IoT от Open Connectivity Foundation (OCF), что гарантирует взаимодействие между устройствами IoT.

Для разрешения вопросов безопасности и конфиденциальности в Exynos i T200 включён отдельный специальный аппаратный блок управления безопасностью под названием «Подсистема безопасности» (Security Sub-System — SSS). Функция PUF (Physical Unclonable Function) IP генерирует значение для хранения защищенных данных и управления аутентификацией устройства, не записывая ключ на кристалл и используя при этом отдельную интегральную схему безопасности для хранения ключей. Эта мера безопасности обеспечивает более высокий уровень защиты по сравнению с традиционными решениями на основе одноразовых программируемых паролей (OTP).

Exynos i T200 — это решение IoT, оптимизированное для уровней производительности и защиты, которые требуется на рынке устройств IoT. Благодаря различным вариантам платформы Exynos, компания Samsung сможет предложить подходящие решения не только для мобильных устройств, но также для немобильных устройств, включая автомобили и устройства IoT. Бен Гур, вице-президент по маркетингу, подразделение System LSI, Samsung Electronics

Exynos 9

На 27 февраля 2017 года Exynos 9 - процессор серии 8895 на основе техпроцесса FinFET 10 нм.

23 февраля 2017 года Samsung Electronics объявила о начале производства процессоров Exynos 9 серии 8895.

Как заявила Samsung, в изделии использована усовершенствованная трехмерная транзисторная структура, что на 27% повышает производительность при 40% экономии энергии, по сравнению с техпроцессом 14 нм.

Процессор Exynos, (2016)

Exynos 9 Series 8895 — процессор со встроенным гигабитным LTE-модемом с поддержкой агрегации пяти несущих частот (5CA). Перечисленное обеспечивает передачу данных на скоростях до 1 Гбит/с (Cat.16) при загрузке с 5CA и до 150 Мбит/с (Cat.13) при работе с 2CA ^[7].

8-ядерный процессор состоит из четырех процессорных ядер Samsung и четырех ядер Cortex-A53. Технология когерентной коммутации Samsung Coherent Interconnect (SCI) обеспечила гетерогенную системную архитектуру для работы с ресурсоемкими задачами - искусственный интеллект и deep learning.

Совместное использование Exynos 8895 совместно с графическим процессором Mali-G71 от ARM и встроенным мультиформатным кодеком (MFC) обеспечивает качество картинки в мультимедийных задачах и играх, производительность при работе с 3D-графикой и видео в формате 4K, UHD, VR.

Мультиформатный кодек поддерживает запись и воспроизведение видео с максимальным разрешением 4K UHD на частоте 120 fps. Встроенная технология обработки улучшает качество изображения. Процессор способен воспроизводить с максимальным разрешением 4K программы в формате виртуальной реальности (VR).

Помимо того, что серия процессоров построена на базе 10 нм техпроцесса FinFET, Exynos 9 Series 8895 получили ряд технологий, среди которых графический процессор 2-го поколения, гигабитный LTE модем и многое другое. Благодаря технологиям VPU Exynos 8895 станет основой для создания поколения смартфонов, устройств виртуальной реальности и автомобильных ассистентов. Бен Хур (Ben Hur), вице-президент по маркетингу Samsung Electronics

Примечания