Samsung Exynos

Exynos — это семейство систем на кристалле (SoC) и микропроцессоров, разрабатываемых и производимых южнокорейской компанией Samsung Electronics. Основное применение чипы Exynos находят в мобильных устройствах (смартфонах и планшетах) самой Samsung, а также в носимой электронике, автомобильных информационно-развлекательных системах и сетевом оборудовании. Название «Exynos» происходит от сочетания греческих слов «Exypnos» (умный) и «Prasinos» (зелёный), что символизирует сочетание производительности и энергоэффективности.

История

Предыстория и первые поколения (2000—2010)

Разработка собственных процессоров началась в Samsung в начале 2000-х годов. Первым значимым продуктом стал процессор S3C2440 на архитектуре ARM9, использовавшийся в портативных мультимедийных плеерах и ранних моделях Windows Mobile. В 2007 году был выпущен S3C6410 на базе ARM11, который применялся в первом смартфоне Samsung на платформе Android — Samsung Galaxy (GT-I7500, 2009 год).

В 2010 году Samsung представила процессор Hummingbird (S5PC110), созданный совместно с компанией Intrinsity. Он использовал ядро ARM Cortex-A8 с частотой 1 ГГц и графический ускоритель PowerVR SGX540. Этот чип устанавливался в Samsung Galaxy S (первое поколение) и Google Nexus S. Hummingbird стал предшественником линейки Exynos.

Запуск линейки Exynos (2011—2013)

Официально бренд Exynos был анонсирован в 2011 году. Первым представителем стал Exynos 4210, двухъядерный процессор на базе Cortex-A9, который использовался в Samsung Galaxy S II. В том же году вышел Exynos 4212 с улучшенным техпроцессом.

В 2012 году компания представила Exynos 4412 — четырёхъядерный чип, ставший основой для Galaxy S III и Galaxy Note II. Этот процессор продемонстрировал высокую производительность и энергоэффективность, что укрепило позиции Exynos на рынке.

Эра big.LITTLE и собственных ядер (2013—2017)

В 2013 году Samsung выпустила Exynos 5 Octa (5410) — первый мобильный процессор, использующий архитектуру ARM big.LITTLE, где четыре производительных ядра Cortex-A15 сочетались с четырьмя энергоэффективными Cortex-A7. Этот чип устанавливался в Galaxy S4. Однако он имел недостатки: не все ядра могли работать одновременно, что приводило к перегреву.

В 2014 году Samsung представила Exynos 5433, который стал первым процессором компании с поддержкой 64-битных вычислений (ARMv8). Он использовался в Galaxy Note 4.

В 2015 году Samsung начала разработку собственных процессорных ядер. Первым стал Exynos 7420, выпущенный по 14-нм техпроцессу FinFET. Он использовал четыре ядра Cortex-A57 и четыре Cortex-A53, а также графику Mali-T760MP8. Этот чип, установленный в Galaxy S6 и Galaxy S6 Edge, получил высокие оценки за производительность и энергоэффективность.

Развитие и модемы (2017—2020)

В 2017 году Samsung представила Exynos 8895, выполненный по 10-нм техпроцессу. Он использовал собственные ядра M1 (Mongoose) и графику Mali-G71. Чип устанавливался в Galaxy S8 и Galaxy Note 8.

В 2018 году вышел Exynos 9810 с ядрами M3, который критиковали за высокое энергопотребление и нестабильную производительность. Тем не менее, он использовался в Galaxy S9.

В 2019 году Samsung выпустила Exynos 9820 с ядрами M4 и отдельным нейропроцессором (NPU) для задач искусственного интеллекта. Этот чип устанавливался в Galaxy S10.

Переход на архитектуру AMD и современность (2020—настоящее время)

В 2020 году Samsung объявила о партнёрстве с AMD для разработки графических решений. Первым процессором с графикой AMD RDNA2 стал Exynos 2200, выпущенный в 2022 году. Он использовал ядра ARM Cortex-X2, Cortex-A710 и Cortex-A510, а также графику Xclipse 920. Чип устанавливался в Galaxy S22 и S23 (в некоторых регионах). Однако он столкнулся с проблемами производительности и перегрева, что вызвало критику.

В 2023 году Samsung представила Exynos 2400 с улучшенной архитектурой и графикой Xclipse 940. Он использовался в Galaxy S24 (в некоторых регионах). В 2024 году компания анонсировала Exynos 2500, который, по заявлениям, должен был стать первым процессором Samsung с 3-нм техпроцессом GAA (Gate-All-Around). Однако из-за низкой урожайности и проблем с производительностью его выпуск был отложен, и в Galaxy S25 (2025 год) Samsung вернулась к использованию исключительно чипов Qualcomm Snapdragon.

Архитектура и технические характеристики

Процессорные ядра

Samsung использует как лицензированные ядра ARM (Cortex-A, Cortex-X), так и собственные разработки (Mongoose, M1-M5). Собственные ядра применялись в сериях Exynos 8890, 8895, 9810, 9820, 990. Однако из-за проблем с производительностью и энергоэффективностью, начиная с Exynos 2100 (2021 год), компания полностью перешла на стандартные ядра ARM.

Графический процессор (GPU)

В ранних моделях Exynos использовались графические ускорители ARM Mali (Mali-400, Mali-T604, Mali-T760, Mali-G71, Mali-G76, Mali-G78). С 2022 года, после партнёрства с AMD, в чипы Exynos 2200 и 2400 устанавливается графика Xclipse на архитектуре RDNA2. Это обеспечивает поддержку трассировки лучей (ray tracing) на мобильных устройствах.

Нейропроцессор (NPU)

Начиная с Exynos 9820 (2019 год), все флагманские чипы Samsung оснащаются отдельным нейропроцессором для ускорения задач искусственного интеллекта: обработка изображений, распознавание речи, улучшение фотографий.

Техпроцесс

Samsung производит чипы Exynos на собственных фабриках. Используемые техпроцессы:

• 28 нм (Exynos 5410, 5420)
• 14 нм FinFET (Exynos 7420)
• 10 нм FinFET (Exynos 8895)
• 8 нм LPP (Exynos 9810, 9820)
• 7 нм EUV (Exynos 990)
• 5 нм EUV (Exynos 2100, 2200)
• 4 нм EUV (Exynos 2400)
• 3 нм GAA (Exynos 2500 — отложен)

Классификация

Мобильные процессоры

Основная линейка Exynos. Включает:

• Флагманские серии (Exynos 2xxx, 9xxx): для топовых смартфонов Galaxy S и Note.
• Средние серии (Exynos 1xxx, 7xxx, 8xxx): для устройств среднего сегмента (Galaxy A, M).
• Бюджетные серии (Exynos 3xxx, 4xxx): для недорогих смартфонов.

Процессоры для носимых устройств

Exynos W — серия для умных часов. Примеры: Exynos W920 (Samsung Galaxy Watch 4), Exynos W930 (Galaxy Watch 6).

Процессоры для автомобилей

Exynos Auto — серия для автомобильных информационно-развлекательных систем и систем помощи водителю (ADAS). Примеры: Exynos Auto V9, Exynos Auto T5123.

Процессоры для модемов и сетей

Exynos Modem — серия модемов для сотовой связи, включая поддержку 5G. Примеры: Exynos Modem 5123, Exynos Modem 5300.

Применение

Смартфоны и планшеты

Основная область применения. Чипы Exynos устанавливаются в смартфоны Samsung Galaxy, а также в некоторые модели других производителей (например, Meizu Pro 5 использовал Exynos 7420). В зависимости от региона, флагманские Galaxy S и Note могут поставляться либо с Exynos (Европа, Азия, Россия), либо с Qualcomm Snapdragon (США, Китай). Это разделение часто вызывает споры: пользователи отмечают, что Snapdragon-версии часто превосходят Exynos по производительности и энергоэффективности.

Носимая электроника

Процессоры Exynos W используются в умных часах Samsung Galaxy Watch.

Автомобильная электроника

Exynos Auto применяется в системах мультимедиа и навигации автомобилей Hyundai, Kia, Genesis.

Сетевое оборудование

Exynos Modem используется в 5G-маршрутизаторах и базовых станциях.

Критика и проблемы

Производительность и энергоэффективность

Начиная с Exynos 990 (2020 год), чипы Samsung критикуются за более низкую производительность и более высокое энергопотребление по сравнению с конкурентами (Qualcomm Snapdragon, Apple A-серии). В тестах и реальном использовании Exynos-версии Galaxy S часто уступают Snapdragon-версиям в играх, автономности и стабильности работы.

Проблемы с перегревом

Exynos 2200, оснащённый графикой AMD, столкнулся с серьёзными проблемами перегрева, что привело к троттлингу (снижению производительности при нагреве) и нестабильной работе в играх.

Отказ от собственных ядер

После неудач с ядрами Mongoose (M1-M5), Samsung полностью отказалась от их разработки в пользу стандартных ядер ARM. Это признание того, что собственные архитектуры не смогли конкурировать с решениями ARM и Apple.

Региональное разделение

Практика установки разных процессоров в одни и те же модели смартфонов в зависимости от региона вызывает недовольство пользователей, особенно в Европе и Азии, где часто поставляются Exynos-версии, считающиеся менее производительными.

Интересные факты

• Первый процессор Exynos (4210) был анонсирован в 2011 году, но название «Exynos» использовалось и для более ранних чипов (например, S5PC110 назывался Exynos 3110).
• Exynos 7420 (2015 год) стал первым мобильным процессором, выпущенным по 14-нм техпроцессу FinFET, что обеспечило значительный прирост производительности и энергоэффективности.
• В 2023 году Samsung объявила о планах использовать 3-нм техпроцесс GAA для Exynos 2500, что должно было стать технологическим прорывом. Однако из-за низкой урожайности (менее 20%) выпуск был отложен.
• Exynos Modem 5123, установленный в Galaxy S20, поддерживает агрегацию несущих частот до 8 потоков, что позволяет достигать скоростей до 7,5 Гбит/с в сетях 5G.
• В 2024 году Samsung начала сотрудничество с Google для разработки процессора Tensor для смартфонов Pixel, что может повлиять на будущее линейки Exynos.

Источники

• Официальные пресс-релизы Samsung Electronics (2011—2025).
• Аналитические обзоры AnandTech, Notebookcheck, GSMArena.
• Материалы конференций Samsung Foundry Forum (2020—2024).
• Статьи в профильных изданиях: 3DNews, iXBT, CNews.
• Данные из открытых патентов Samsung на архитектуры процессоров.