三星3nm良率僅20%，仍不放棄Exynos 2500處理器，欲打造“十核怪獸”_風聞

電子發燒友網報道（文/吳子鵬）根據韓國媒體的最新報道，三星Exynos 2500的良品率目前僅為20%，遠低於量產標準，但三星仍在積極尋求解決方案，以期在今年10月前將良品率提升至60%。

據悉，導致Exynos 2500良率不佳的原因是，這顆SoC基於三星第二代3nm GAA製程工藝——SF3工藝，然而目前第二代SF3工藝的良率僅為20%。

三星第二代SF3工藝進展不如預期

今年初，有知情人士向韓媒透露，三星已經開始試產自己第二代SF3工藝，被視為該公司發展的一大里程碑。

三星於2022年開始量產第一代SF3工藝，並公佈3nm GAA架構。在這個架構裏，三星首次實現了GAA“多橋-通道場效應晶體管”（MBCFET），打破了FinFET技術的性能限制，通過降低工作電壓水平來提高能耗比。如下圖所示，三星3nm GAA架構採用了寬通道的納米片，相較於窄通道納米線的GAA 技術，這種結構創新能夠帶來更好的性能和能耗比。

先進工藝路線迭代，圖源：三星

三星在技術博客中提到，寬通道的納米片讓 MBCFET結構有4個平面作為溝道，優化了On-Off特性，從而降低工作電壓並帶來更高的功率效率。根據三星方面的數據，第一代SF3工藝相較於5nm工藝，可以使功耗降低45%，性能提升23%，芯片面積減少16%。

寬通道納米片和窄通道納米線對比，圖源：三星

相較於三星第一代SF3工藝，第二代SF3工藝可以在同一單元內實現不同的柵極全能（GAA）晶體管納米片通道寬度，提供更大的設計靈活性。此外，第二代SF3工藝能夠顯著改善芯片的PPA特性，以更高的晶體管密度實現更好的芯片性能。三星方面的數據顯示，第二代SF3工藝可以使功耗進一步降低50%，性能提升30%，芯片面積減少35%。

根據三星公佈的工藝路線圖，第二代SF3工藝可能命名為SF3P，採用優化的3GAP+結構。按照原計劃，三星希望在今年6月份，也就是當下的階段將第二代SF3工藝的良率提升到60%，以順利量產商用的Exynos 2500手機芯片，不過目前良率改善的進展明顯不如預期，第二代SF3工藝良率僅為20%。

三星先進工藝路線圖，圖源：三星

不過，三星目前依然對第二代SF3工藝和Exynos 2500手機芯片量產充滿信心，以期在今年10月前將良品率提升至60%。

三星欲打造十核性能怪獸

在三星內部，對Exynos 2500手機芯片寄予厚望，認為其是延續三星高端手機配三星高端芯片戰略的重要一步，如果Exynos 2500量產計劃不順，三星可能要在Galaxy S25系列上被迫去選擇高通的旗艦芯片，這並不是該公司想要的旗艦手機戰略，認為在差異化創新方面是有欠缺的。

據悉，三星Exynos 2500的設計理念是採用最先進的3nm工藝，和堪稱“堆料”的架構設計，在性能和能耗表現上超越高通同期的驍龍8芯片。在產品設計方面，三星Exynos 2500被認為將繼續採用“1＋2＋3＋4 ”的十核四叢集CPU架構，這一架構和Exynos 2400是一致的。

在Exynos 2400上，三星便是採用了十核四叢集CPU架構，包括1個超大核（Arm [email protected]）、2個高頻大核（Arm [email protected]）、3個低頻大核（Arm [email protected]）和4個小核（Arm [email protected]）。在GPU方面，Exynos 2400配備了基於AMD最新GPU構架RDNA3的Xclipse 940 GPU，提供了改進的遊戲性能和光線追蹤性能。另外，為了增強AI性能，Exynos 2400還搭載了一款名為“17K MAC”的NPU。不過，Exynos 2400並沒能用上三星的第一代SF3工藝，而是選擇了4LPP+工藝，比三星初代的SF4工藝更好，但是性能不如高通驍龍8 Gen3所採用的台積電（TSMC）N4P工藝。

在Exynos 2500上，三星選擇了近乎孤注一擲的做法。不僅基於第二代SF3工藝打造，而且將十核四叢集裏面的核心進行了升級。據悉，Exynos 2500將會改用Arm Cortex-X925超大核和Arm Cortex-A725大核，相比Exynos 2400中的Arm Cortex-X4和Arm Cortex-A720會帶來性能的進一步提升，最高主頻可能達到3.6GHz。

Arm Cortex-X925超大核被認為是Arm公司近些年最大的性能飛躍，是Arm公版架構中最新的超大核架構，內部代號為代號“Blackhawk”（黑鷹）。Arm Cortex-X925是Arm CEO Rene Haas的工作重點之一，目標是儘可能縮小與蘋果自研CPU內核的差距，甚至是超越。與現階段的Arm Cortex-X4相比，Arm Cortex-X925單核性能提升36%，亂序 (OoO) 執行能力提升 25-40%。

率先搭載Arm Cortex-X925超大核的並不是三星的Exynos 2500，而是聯發科天璣9400，據悉聯發科參與了Arm Cortex-X925的研發。聯發科天璣9400將採用台積電第二代3nm工藝製程N3E，芯片的性能也是非常值得期待的，預計將會是2025年性能最強的手機處理器之一。

雖然聯發科天璣9400和三星Exynos 2500都還沒有發佈，不過此前一份跑分數據讓我們得見Arm Cortex-X925超大核的性能。在一份曝光的跑分成績單上，2GHz主頻的Arm Cortex-X925超大核的IPC性能已經和蘋果A17 Pro接近。而在聯發科天璣9400和三星Exynos 2500上，這款核心的主頻將超過3GHz。正如Arm公司所言，Arm Cortex-X925超大核將引領單線程 IPC 的發展。

在大核方面，三星預計將從Exynos 2400的Arm Cortex-A720升級到Arm Cortex-A725。預計這一升級將和高通驍龍8 Gen4保持一致，後者在驍龍8 Gen3也是採用了Arm Cortex-A720這款大核。當然，雖然驍龍8 Gen3核心數量少，但是核心的主頻更高，其中大核方面，擁有3個主頻3.2GHz的Cortex-A720大核+2個主頻3.0GHz 的Cortex-A720大核，這使得驍龍8 Gen3的性能非常強勁。

Arm Cortex-A720是第一個基於Armv9.2架構的高性能內核，與其前身Cortex-A715相比，將能效提高了20%，能夠在功率受限的情況下，提供超高的性能。Arm Cortex-A725是第二代Armv9.2架構內核，與Arm Cortex-A720相比提高了25%的效率和12%的性能。Arm Cortex-A725和Arm Cortex-A520是和Arm Cortex-X925一起發佈的“中等”和“小型”核心，因此這是一套完整的核心體系。

從製程和核心配置來看，三星Exynos 2500具有非常大的野心，希望藉助三星第二代SF3工藝，以及十核架構打造一個“性能怪獸”，讓三星Galaxy S25系列在高端旗艦智能手機領域更具性價比。

不過，如上所述，即便三星對Exynos 2500的規劃一切順利，但是其面臨的市場競爭壓力也是非常大的。雖然Exynos 2500擁有更多的核心，不過高通驍龍8 Gen4就算不增加核心，在更高主頻的情況下，性能也可能不輸Exynos 2500，甚至是比Exynos 2500更出色。值得注意的是，高通的超大核是基於ARM架構自研的，性能會得到進一步優化。此外，聯發科天璣9400也是野心勃勃，預計將由1顆Cortex-X925超大核、3顆Cortex-X4超大核、4顆Cortex-A7系列大核組成，全大核的配置在性能方面同樣不容小覷。

結語

從當前的進展來看，Exynos 2500的量產已經落後最初設定的日程，三星第二代SF3工藝成為掣肘產品量產的因素。不過，三星目前對此依然信心滿滿，認為通過幾個月的技術攻關，能夠在今年10月份之前解決第二代SF3工藝的良率問題，提升到60%以上的量產水平。

在Exynos 2500上，三星繼續沿用十核四叢集CPU架構，並將會在超大核和大核方面採用Arm公司最新的產品。不過即便如此，三星Exynos 2500也會在市場競爭中倍感壓力，高通驍龍8 Gen4和聯發科天璣9400也都實力強勁。不過，對於三星而言的好處是，如果Exynos 2500計劃順利，三星高端旗艦手機的規劃將更加靈活，也能夠提供更高的產品性價比。

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