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稳居安卓第一 三星Galaxy S6性能全解析

  【IT168 评测】如果抛开价格和其他因素不谈,只从硬件上去探讨购买的价值问题,那无疑三星Galaxy S6/S6 edge绝对是目前安卓阵营里最强的产品。它拥有当下最强的硬件能力,包括5.1英寸的QUAD HD SuperAmoled显示屏,2560x1440像素的2K分辨率,再加上三星最新的Exynos 7420八核平台,以及3GB DDR4内存和1600万像素,并且还拥有快速充电、无线充电、4G Cat6、心率识别等诸多创新功能,硬件上几乎无可挑剔。那么究竟这些炫酷的硬件都有着怎样的意义,实际的真机性能又如何,我们今天测过再说。

稳居安卓第一 三星Galaxy S6性能全解析

  如果要说三星Galaxy S6/S6 edge的硬件亮点,最为出色的无疑就是Exynos 7420处理器,而这颗处理器最大的特点就是使用14nm FinFET工艺,毫无疑问这是目前业内最顶尖的水准。目前除了三星Exynos 7420外,甚至只有英特尔在全新的酷睿i7桌面平台上使用该工艺。所以在高通旗舰芯片骁龙810还处于20nm工艺时,三星已经从工艺和性能上完爆高通、海思、联发科等芯片厂商。

三星Exynos 7420芯片特

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▲常见的几大旗舰芯片所使用的制程工艺

  以往我们了解到的旗舰机所使用的芯片工艺,大体上都是来源于台积电,包括28nm高性能(HP)、低耗电(LP)、高性能低耗 电(HPL)以及高性能移动计算(HPM)等工艺,代表芯片有高通骁龙801(HPM)、麒麟930(HPC)、联发科MT6795(HPM)等,而此次三星Exynos 7420则首次使用了FinFET技术的低纳米制程工艺,领先于高通旗舰骁龙810芯片的20nm,在工艺上足足赢了一个时代,而这也正是三星Galaxy S6/S6 edge在硬件上的核心亮点。

  在此之前我们不妨先来了解下14nm FinFET工艺有何过人之处。首先我们知道知道芯片工艺的制程数值越小,就可以带来更强劲的性能,并且功耗就会更低。而原因是为什么呢?实际上一个处理器是由不同材料制成的许多“层”堆叠在一起而形成的电 路,里面包含了晶体管、电阻器、以及电容器等微小元件。这些元器组件之间的距离我们通常就用“纳米”来描述它。所以14nm实 际上缩短了元器件的间距,一方面可以布局更多的芯片元器件,另一方面也只需要更小的电压,所以性能和功耗都会得到提升。

三星Exynos 7420芯片特

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▲三星Exynos 7420芯片使用的14nm FinFet工艺的基本原理

  既然如此,为何其它厂商的旗舰机不使用更优秀的制程工艺芯片?而这主要是受限于成本和技术,首先更小的工艺需要更昂贵的设备成本,晶片的投资成本会更高。即便你不在乎成本,但由于更小的晶体管在排列时很容易出现漏电的情况,很难实现稳定的情况,需要不断的调试和优化。所以并不是说其它厂商没有能力实现更低纳米的工艺,只是为了追求制程与稳定的平衡,当下大多芯片都在20nm和28nm之间,实现性能和稳定的平衡。

三星Exynos 7420芯片特

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  所以三星Exynos 7420处理器之所以优秀,最主要的原因就就是14nm FinFET制程工艺。其实三星在半导体制造方面实际上非常超前,而目前也仅有三星一家可以正式大规模量产14nm FinFET工艺的移动设备芯片,甚至传言苹果下一代A9处理器也都会使用三星制程技术。

三星Exynos 7420芯片特

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  另外关于这个FinFET工艺技术,实际上并不是第一次出现,(FinField-EffectTransistor,FinFET)具体称之为鳍式场效晶体管,它是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管,因为晶体管的形状与鱼鳍的相似而得名。早在2011年初,英特尔公司就曾在 它22nm的芯片上使用FinFET工艺,成功量产和商业化。目前英特尔酷睿i7-3770之后的22nm处理器实际上都使用了FinFET技术。由于FinFET具有功耗低,面积小的优点,除了英特尔和三星外,台积电、联发科、海思都有计划推出自己的FinFET晶体管,但目前也只有三星成功量产。

  了解完三星Exynos 7420所使用的14nm FinFET工艺外,我们不妨来看看它的具体详情。这颗处理器同样是一款64位架构的八核平台。采用A57+A53的big.LITTLE架构,其中A57的最高频率将达到2.1GHz,A53部分则为1.5GHz,性能非常强劲。此外图形方面还集成Mali-T760 MP8,最高内存带宽可达25.6GB/s,这也是目前为止最强的移动图形处理器芯片。

三星Exynos 7420芯片特

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  另外有不少媒体说明这颗处理器集成基带,实际上这并不正确。我们在和三星工作人员取得联系后得知,实际上Exynos 7420处理器并没有集成三星自己的基带,而是单独使用高通MDM系列的基带解决方案,而这也是国行版的三星Galaxy S6 edge会有全网通版本的原因。

  另外除了Exynos 7420芯片外,三星Galaxy S6/S6 edge在硬件上实际上还有两个亮点,分别是LPDDR4内存和UFS2.0技术。

  关于LPDDR4内存,这将会是今年的旗舰新标准。虽然之前小米Note率先宣布会使用4GB LPDDR4内存,不过对于小米的“期货”风格,相信短时间内不会面世。所以三星Galaxy S6将会是首款搭载LPDDR4内存的产品。在性能上新的LPDDR4将会比现有LPDDR3内存提升50%,可提供32Gbps的带宽(为LPDDR3的2倍),实际应用上会带来更高效的反应能力和启动速度。同时由于LPDDR4内 存的工作电压降低至1.1V,所以耗电量也会降低40%左右。

三星Exynos 7420芯片特

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  另外LPDDR4实际上也并非是三星S6独有,目前高通骁龙810、三星Exynos 7420、英特尔Atom Z3500这三款处理器都能支持LPDDR4内存,而这三款处理器均是定位于高端市场之列,相信后续会有一大波产品使用该内存。

  另外一个则是UFS 2.0技术,它的是Universal Flash Storage(通用闪存芯片)缩写,是三星在S6前发布的标准芯片,支持“Command Queue”技术,可同时实现读取和写入操作,期间的电源管理也更高效。目前UFS 2.0的读写速度比当下旗舰手机所使用的eMMC 5.0快了3倍,理论传输速度甚至高达1.2GB/s,已经达到SSD标准(仅在128G版上测试,32GB/64GB会略慢些)。

三星Exynos 7420芯片特

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  综合来看,三星Galaxy S6/S6 edge的硬件条件甚至已经可以称之为恐怖,大有横扫整个Android阵营的水准。既然它的理论数值如此优秀,那实际中的性能表现如何?对此我们也进行了测试。

  首先我们用安兔兔来测试下硬件的极限性能。从跑分中看到,三星Galaxy S6的安兔兔测试总成绩高达68879分,逼近7万。这个分数可以说是Android智能手机阵营里的新高度,已经远超出同级别的旗舰手机。虽然安兔兔跑分测试的是硬件的极限能力,但从中确实可以看到Exynos7420这颗芯片的过人之处。另外在和同级别的高通骁龙810芯片产品的对比中也足足提升了20%,硬件表现确实令人惊讶。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

  既然说到和高通骁龙810芯片的对比,我们不妨来看看二者在具体得分上的详情。我们以HTC One M9为例,在二者的对比中可以看到,Exynos7420几乎是全盘领先,特别是在多任务、CPU整数和RAM运算方面大幅度超越,而这和14nm的处理器以及LPDDR4内存不无关系。所以在硬件的极限能力方面,Exynos 7420确实要超越高通骁龙810芯片。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810
▲HTC One M9(左)和三星Galaxy S6(右)安兔兔跑分对比

  而除了安兔兔外,我们还使用了多个软件对二者进行比较。另外由于三星Galaxy S6的竞争对手显然是iPhone 6,对此我们也加入了苹果A8处理器的数据,力求进一步还原三星Exynos 7420的真实能力。

  首先我们来看下,这三款芯片都是基于ARMv8-A的64位架构,其中三星Exynos 7420和高通骁龙810基本一致,都是A57+A53的big.LITTLE架构,处理器频率也基本一致。不过三星Galaxy S6在A57部分的最高频率为2.1GHz,而HTC One M9则为2.0GHz,至于A53部分则一样都是1.5GHz。至于苹果A8处理器,则是独特的双核1.4GHz处理器结构。

三款旗舰芯片基本资料对比
手机三星Exynos 7420高通骁龙810苹果A8
制程工艺14 nm FinFET20 nm HPM20 nm HKMG
架构ARMv8-A 64位架构
结构四核A57+四核A53四核A57+四核A53双核
频率4x2.1GHz+4x1.5GHz4x2.0GHz+4x1.5GHz2x1.4GHz
图形处理器Mali-T760 MP8Adreno 430PowerVR GX6450
图形频率772MHz650MHz450MHz
内存类型双通道LPDDR4 1600MHz双通道LPDDR4 1600MHz单通道 LPDDR3 1600MHz
内存带宽25.6GB/s25.6GB/s12.8GB/s
浮点运算209.44 GFlops
324 GFlops115.2 GFlops
OpenGL ES 3.0支持支持支持

  另外在图形和内存方面,三星GALAXY S6使用了目前最高端的Mali-T760MP8,而高通骁龙810同样使用了Adreno430,二者都是双通道的LPDDR4内存,并且实现了25.6GB/s的主流带宽。而苹果在图形方面则是强悍的GX6450,但内存方面则是单通道,并且带宽也仅为12.8GB/s,在如今略显不足。

  理论上的数值分析完后,我们通过实际测试来对比下三者的差异,分别采用的产品是三星Galaxy S6(Exynos 7420)、HTC One M9(高通骁龙810)和iPhone 6(苹果A8),由于测试环境和个体均差在差异化,故以下数据仅供参考。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

  在跨平台跑分软件GeekBench3.1上我们来看看三者的表现,三星Galaxy S6拿到了单核1447分和多核4768分的成绩,而使用高通骁龙810的HTC One M9得分为单核1300和多核3698(高通芯片降频厉害,取初次分值),而iPhone 6则是单核1626分,多核2921分。所以也可以看到三者的大体排列,Exynos 7420芯片确实比高通骁龙810更胜一筹,而在和苹果A8处理器的对比中,虽然三星S6的单核性能上不及iPhone 6,但也是安卓阵营中的最强者,并且在多核运行下能轻松取胜。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

  另外在图形方面,不得不说这依旧是高通的强项。3DMark的测试中,高通骁龙810以23906的得分领先于三星Exynos 7420的22155分,二者的差距也并不算大。不过在GFXBench3.1中三星S6的成绩反而优于HTC One M9,所以整体来看二者的图形性能应该是旗鼓相当。至于苹果A8处理器,已经被二者甩在身后了。另外考虑到Mali-T760MP8的理论实力,相信后期还会有进一步的提升。

  相信到这里大家可以明白为什么三星Galaxy S6今年将全部使用Exynos 7420芯片,放弃高通骁龙810的版本了。高通骁龙810相比于Exynos 7420几乎没有任何优势,甚至连高通最擅长的图形部分也都被三星打平。再加上Exynos 7420的14nm FinFET工艺,功耗会比高通骁龙810的20nm更优秀。至于高通唯一优势的基带部分,也已经授权给三星S6使用了,所以“悲剧”自然也就发生了。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

  从我们的分析中不难看出,三星Exynos 7420确实是一款变态级的芯片,14nm FinFET工艺可谓是傲视群雄,而LPDDR4内存和UFS2.0技术更是加分明显。毫无疑问,这将是上半年最强劲的移动处理器芯片,已经超越了高通骁龙810和苹果A8处理器。当然它的遗憾之处也是有的,核心基带方面依旧来源于高通,并且三星也不会授权该芯片给其它厂商使用。

三星Exynos 7420对比高通骁龙810

  所以如果你打算购买三星Galaxy S6/S6 edge,那性能方面绝对物有所值。但如果从整个智能手机行业去评判该芯片,或者对于用户来说,高通依然没有失去最重要的竞争力,网络通讯支持和方案整合仍然非他莫属。如果你需要支持全网通,并且希望有物美价廉的高端旗舰手机,那高通骁龙810仍然是行业的唯一选择。

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