Samsung Exynos 2800: pielāgotas CPU un GPU attīstības plāns

Izskatās, ka Samsung gatavojas vēlreiz mainīt savu mikroshēmu stratēģiju. Noplūdes liecina, ka kompānija izskata pilnībā pielāgotu CPU un GPU arhitektūru izstrādi nākamajam Exynos 2800 — solis, kas atgrieztu Samsung pie iekšējas kodolu attīstības pēc gadiem, kad tika paļauts uz trešo pušu intelektuālajiem īpašumiem (IP). Ja šīs baumas apstiprināsies, tas varētu nozīmēt dziļāku integrāciju starp procesoru, grafisko bloku un NPU (neironu apstrādes vienību), labāku energoefektivitāti un pielāgotu mākslīgā intelekta atbalstu Galaxy viedtālruņiem.

Kāpēc atgriešanās pie pielāgotas mikroshēmas ir svarīga

Saskaņā ar ziņojumu, kas cirkulē Weibo kanālā un ko atsauc Smart Chip Guide, Exynos 2800 varētu atteikties no standarta ARM CPU kodoliem un AMD RDNA bāzētajām GPU arhitekturām, kas kopš 2022. gada darbinājušas Samsung flagmaņu Exynos čipus. Šāda pāreja uz pielāgotu IP nozīmētu, ka Samsung atgūtu plašākas iespējas ietekmēt veiktspējas regulēšanu, enerģijas pārvaldību un AI uzdevumu priorizāciju uz ierīces.

Pielāgotas mikroshēmas (custom silicon) dod iespēju izstrādāt specializētas instrukciju kopas, zema līmeņa kešatmiņu politikas, atmiņas joslas optimizāciju un sistēmas līmeņa mijiedarbību starp CPU, GPU, NPU un modemu. Šāds kontrolēts risinājums var samazināt izkliedi starp sintētiskajiem testiem un reālo lietošanas scenāriju enerģijas patēriņā, padarot Galaxy ierīces konkurētspējīgākas attiecībā uz ilgstošu veiktspēju un akumulatora darbības laiku.

Turklāt tirgus trendi rāda, ka arvien vairāk uzticības iegūst uzņēmumi, kuri kontrolē gan aparatūru, gan programmatūru, jo tas ļauj labāk optimizēt operētājsistēmas slāņus, draiverus un aparatūras paātrinātājus. Šajā ziņā Samsung redz iespēju nostiprināt savu attīstību mobilajā procesoru jomā un paplašināt savas IP iespējas nākotnē.

Mācības no Mongoose ēras

Šī nav pirmā reize, kad Samsung mēģina attīstīt pilnībā pielāgotus CPU kodolus. Laikā no 2016. līdz 2020. gadam kompānija izstrādāja Mongoose arhitektūru Austinas izstrādes centros, kas demonstrēja iespaidīgus maksimālās veiktspējas rādītājus, bet saskārās ar praktiskas efektivitātes un termiskajām robežām problēmām reālā lietošanā.

Mongoose projektā atklātie izaicinājumi ietvēra enerģijas patēriņa neprognozējamību ilgstošās slodzēs, termiskā dizaina ierobežojumus viedtālruņu korpusos un sarežģījumus programmēšanas ekosistēmā, kas prasīja papildu optimizāciju no lietotņu izstrādātājiem. Šie faktori ilgtermiņā pamudināja Samsung atgriezties pie ARM standarta kodolu izmantošanas, kas piedāvāja labāku līdzsvaru starp veiktspēju, enerģijas patēriņu un izstrādes izmaksām.

Taču Mongoose pieredze nebija bez vērtīgām mācībām. Samsung ieguva dziļāku izpratni par mikroarhitektūras dizainu, verifikācijas cikliem un sistēmas līmeņa optimizācijas nepieciešamību. Šīs zināšanas, apvienojumā ar jaunām ražošanas tehnoloģijām un modernas EDA (electronic design automation) rīku pieejamību, var būt pamats veiksmīgākam atkārtotam mēģinājumam.

Ražošanas progresi dod Samsung otra iespēja

Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc Samsung var justies drošāks par iespēju veidot pielāgotus kodolus, ir ražošanas tehnoloģiju attīstība. Samsung Foundry ceļš ietver pāreju uz 2 nm Gate-All-Around (GAA) procesu, kas sola būtiskus uzlabojumus energoefektivitātē un tranzistoru blīvumā salīdzinājumā ar iepriekšējiem mezgliem.

2 nm GAA tehnoloģija (un starplaikos izmantotās EUV litogrāfijas un uzlabotās materiālu metodes) var samazināt tranzistoru noplūdi un uzlabot ātrumu, kas savukārt ļauj mikroarhitektūrām sasniegt augstāku veiktspēju pie zemāka sprieguma. Šis faktors ir kritisks, ja mērķis ir radīt pielāgotus CPU kodolus ar labāku energoefektivitātes profilu nekā iepriekšējie Mongoose dizaini.

Vēl viens svarīgs elements ir modernāku dizaina rīku pieejamība un jaunas enerģijas pārvaldības metodes, kas ietver dinamisku sprieguma un frekvences vadību (DVFS), smalkākas kešatmiņu hierarhijas un sistēmas līmeņa resursu vadību. Samsung var izmantot pieredzi, ko ieguvusi, sadarbojoties ar EDA piegādātājiem, integrējot automatizētus verifikācijas plūsmas un stiprinot programmētāju atbalstu ar optimizētiem SDK un draiveriem.

Turklāt Samsung kā vienlaikus ražotājs (foundry) un SoC (system-on-chip) izstrādātājs iegūst blakusefektu: ciešāka saikne starp ražošanas iespējām un mikroarhitektūras prasībām ļauj labāk pielāgot dizainu faktiskajam ražošanas prosesam, mazinot risku, kas radīja problēmas agrīnajos pielāgoto kodolu projektos.

GPU kontrole var pārbūvēt AI iespējas Galaxy tālruņos

Pielāgota GPU izstrāde būtu stratēģisks solis. Mūsdienu mobilajās platformās grafiskie procesori aizvien biežāk nodrošina atbalstu AI uzdevumiem, izmantojot aparatūras paātrinātājus un specializētas instrukcijas neironu tīklu inferencē. Ja Samsung iegūs pilnu kontroli pār GPU IP, tas ļautu optimizēt lokālas neironu apstrādes plūsmas, atmiņas caurlaidi un sistēmas līmeņa mijiedarbību starp CPU, NPU un modemu.

Tas nozīmē, ka Samsung varētu izstrādāt GPU ar īpašiem paātrinātājiem datorredzei, attēlu apstrādei un ģeneratīvajiem AI uzdevumiem, kas ļautu kamerai, AR funkcijām un lokālajiem valodas modeļiem darbību veikt ātrāk un ar zemāku enerģijas patēriņu. Tuvāka integrācija starp aparatūru un programmatūru arī ļautu uzlabot atmiņas izmantošanu, samazināt datu pārvietošanas izmaksas un nodrošināt konsekventāku veiktspēju ilgstošās slodzēs.

Savā ziņā tas līdzinātos pieejai, ko izmanto Apple, kur CPU, GPU un NPU ir cieši integrēti ekosistēmā, ļaujot panākt augstu efektivitāti un funkcionalitāti bez būtiska spēļu vai AI funkciju kompromisa. Tomēr Samsung atšķiras gan ekosistēmas, gan aparatūras pieejas ziņā — viņiem jāskatās, kā nodrošināt plašu ierīču un programmatūras atbalstu, kas darbojas ar Android platformu un dažādiem partneriem.

Ko sagaidīt un ceļš uz priekšu

Pašlaik, ņemot vērā noplūdes un publiski pieejamo informāciju, gaidāmie posmi varētu iekļaut vairākus svarīgus elementus:

• Laika grafiks: Exynos 2800 tiek minēts kā iespējamais pavisam jauns SoC, kas varētu debitēt kopā ar Galaxy S28 sēriju 2028. gadā. Šim laika horizontam Samsung ir vairāki gadi, lai attīstītu arhitektūru, veiktu simulācijas, prototipu testēšanu un ražošanas kvalificēšanu.
• Starpposma čipi: Exynos 2600, ko sagaida Galaxy S26 sērijā, varētu būt pēdējais Exynos, kas izmanto AMD RDNA grafikas risinājumus, pat ja Samsung lielā daļā gadījumu sāks integrēt savu GPU infrastruktūru vai pielāgot RDNA komponentes.
• Risks pret atlīdzību: Pielāgotas mikroshēmas var nodrošināt būtisku diferenciāciju tirgū — padomājiet par Apple cieši integrēto pieeju — taču tas ir dārgi, tehniski sarežģīti un prasa ilgtermiņa ieguldījumus. Samsung iepriekšējā pieredze sniedz gan brīdinājumus, gan vērtīgas mācības, kas jāņem vērā, lai izvairītos no iepriekšējām kļūdām.

Turklāt jāņem vērā piegādes ķēdes dinamika, licenciālo jautājumu risinājumi (piemēram, ARM licenču nosacījumi), un potenciālā nepieciešamība sadarboties ar trešajām pusēm grafisko vai NPU tehnoloģiju jomā. Samsung var izvēlēties hibrīdu pieeju, kurā daļa IP ir pilnībā iekšēja, bet dažas komponentes tiek licencētas vai kopīgi izstrādātas ar partneriem, lai samazinātu risku un paātrinātu ienākšanu tirgū.

Vai Samsung var sacensties ar Apple integrēto modeli?

Pāreja uz iekšēji izstrādātiem CPU un GPU kodoliem skaidri signalizē Samsung nodomu tiešāk konkurēt ar Apple cieši integrēto silikona stratēģiju. Apple modelis atšķiras ar to, ka viņi kontrolē gan aparatūru, gan programmatūras horizontu, kas rada sinerģiju starp iOS, draiveriem un aparatūras paātrinātājiem.

Tomēr Samsung stāv citā ekosistēmā — Android un plaša aparatūras partneru tīkla kontekstā. Panākumiem būs nepieciešams sabalansēt tīru veiktspēju ar termisko vadību un energoefektivitāti, kā arī nodrošināt, ka izstrādātāji un programmatūra spēj izmantot pielāgoto arhitektūru. Nepieciešama konsekventa programmatūras atbalsta infrastruktūra: optimizētas bibliotēkas, GPU draiveri, NPU SDK un rīki, kas ļauj izstrādātājiem efektīvi izmantot jauno aparatūru.

Tehniskie izaicinājumi ietver arī savietojamību ar esošajiem Android API, Vulkan/OpenCL/OpenGL atbalstu, kā arī drošības un verifikācijas prasību izpildi. Samsung priekšrocība ir resursi un pozīcija tirgū — viņiem ir gan finanšu iespējas, gan ražošanas kapacitāte, lai investētu plašos projektos. Bet iznākums būs atkarīgs no izpildes kvalitātes, sadarbības ar ekosistēmas partneriem un no tā, vai jaunā arhitektūra patiešām dos nozīmīgu ieguvumu gala lietotājam.

Vai Exynos 2800 kļūs par pagrieziena punktu Samsung silikona ceļā, būs atkarīgs no izpildes — tehniskās precizitātes, termiskās vadības, programmatūras atbalsta un arī pacietības ilgtermiņa ieguldījumos. Šobrīd noplūde liecina par ambiciozu plānu, kas, ja tiks īstenots, var radikāli mainīt veidu, kā Galaxy tālruņi risina veiktspēju, efektivitāti un lokālos AI uzdevumus.

Galu galā, neatkarīgi no tā, vai Samsung izvēlēsies pilnībā iekšēju pieeju vai hibrīdu modeli ar kādu licencētu komponentu izmantošanu, šī kustība apliecina, ka mobilā silikona nākotne arvien vairāk balstīsies uz ciešu aparatūras un programmatūras integrāciju, ražošanas tehnoloģiju pārsvaru un specializētām AI optimizācijām, kas definēs nākamās paaudzes viedtālruņu veiktspēju.