前段時(shí)間，一直有消息稱韓國(guó)電子巨頭三星即將自主設(shè)計(jì)GPU圖形處理單元，為此不僅有招聘信息側(cè)面證明，更有不少熟知內(nèi)情的人士爆料了諸多項(xiàng)目的細(xì)節(jié)。如果這是事實(shí)，說(shuō)明未來(lái)三星將有望推出一款性能芯片完全自主操刀的智能手機(jī)，就像蘋果iPhone目前所采用的A系列芯片一樣。

目前三星的自主GPU是什么情況呢?

有的分析認(rèn)為，多年之前三星可能就一直醞釀GPU開發(fā)項(xiàng)目了，并且可能已經(jīng)開發(fā)到一定的程度，只差一個(gè)嚴(yán)肅而莊重的亮相時(shí)刻而已。不過(guò)，根據(jù)最近一份來(lái)自EE Times的報(bào)道判斷，三星開發(fā)自主GPU目前還處于規(guī)劃階段，也就是繪制藍(lán)圖階段，還未有非常實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

當(dāng)時(shí)這篇報(bào)道稱，三星自主開發(fā)的GPU將采用全新的架構(gòu)，而且將會(huì)是10年以來(lái)顛覆行業(yè)級(jí)別的新架構(gòu)。負(fù)責(zé)新架構(gòu)設(shè)計(jì)的領(lǐng)導(dǎo)者是前Nvidia的工程師Chien-Ping Lu，曾開發(fā)過(guò)nForce IGP，也在聯(lián)發(fā)科呆過(guò)。關(guān)鍵是，新架構(gòu)將讓三星GPU可以與蘋果抗衡，并且由于架構(gòu)提供超出色的能效比，每瓦性能最高，對(duì)高通而言又非常具有超強(qiáng)破壞性。

不僅如此，三星的GPU架構(gòu)適用范圍廣泛，手機(jī)、汽車、超級(jí)計(jì)算機(jī)都可以用。很明顯，這些看起來(lái)夸張的宣傳，一般都基于未親自驗(yàn)證過(guò)成品初步分析，所以說(shuō)這些可能只是三星目標(biāo)而已。而且報(bào)道還表示，明年年中這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，三星就能發(fā)布自主GPU了，這點(diǎn)更讓人懷疑。

不管怎樣，三星肯定有自己的目標(biāo)和時(shí)間表，而在看到成品之前，現(xiàn)在我們更關(guān)心的問(wèn)題是，三星自主設(shè)計(jì)和研發(fā)GPU是為什么?

立下與ARM的談判籌碼在花錢多與少之間權(quán)衡

三星自主設(shè)計(jì)GPU的念頭可能早在2015年就萌芽了，當(dāng)時(shí)3月底有消息稱三星正考慮收購(gòu)傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)廠商AMD，而且興趣濃厚，目的是拿下GPU IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))，增加機(jī)遇自研GPU讓自己處于更有利的位置。畢竟自從AMD陷入困境之后的那些年，各大巨頭包括蘋果、高通等都開始從AMD挖走人才。

不過(guò)，到了2015年6月，三星收購(gòu)AMD研發(fā)GPU的傳聞不攻自破，因?yàn)槿桥cARM簽署了一項(xiàng)有關(guān)GPU的長(zhǎng)期技術(shù)合作協(xié)議，明確所有三星自家的Exynos芯片長(zhǎng)期都會(huì)采用來(lái)自ARM的Mali GPU產(chǎn)品，包括從Midgard到最新的Bifrost架構(gòu)和Mali-G系列GPU。

當(dāng)然了，所謂“長(zhǎng)期”協(xié)議，外界并不知道多少年，也許5年的期限是一個(gè)合理的期限。如果這個(gè)期限不假，這意味著該協(xié)議可能將在2020年年中到期。基于此，如果三星選擇續(xù)期，那么在與ARM進(jìn)行新一輪授權(quán)談判之前，三星可能只是在故作姿態(tài)。但是也不排除三星不簽了，畢竟有一個(gè)后備計(jì)劃相當(dāng)重要，任何協(xié)議在之前雙方都不清楚是不是自己想要的協(xié)議。

除了爭(zhēng)取與ARM談判授權(quán)協(xié)議更有利之外，省成本應(yīng)該是另一大因素。三星半導(dǎo)體業(yè)務(wù)已成為整個(gè)集團(tuán)盈利的重要組成部分。因此，隨著智能手機(jī)出貨量逐漸放緩以及利潤(rùn)率的不斷下滑，如果三星能夠自主生產(chǎn)包括顯示屏幕、內(nèi)存、閃存和性能芯片在內(nèi)的所有組件，那么三星的智能手機(jī)業(yè)務(wù)仍有望保持非常高的利潤(rùn)率。

不過(guò)，由于任何一家大企業(yè)對(duì)公司內(nèi)部的支出都會(huì)有嚴(yán)格的審核，三星對(duì)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的支出也不例外。所以，三星必然會(huì)在自主研發(fā)、授權(quán)許可和專利費(fèi)用這些方面進(jìn)行權(quán)衡，因?yàn)椴簧偈謾C(jī)內(nèi)部組件研發(fā)設(shè)計(jì)并不便宜，尤其是從頭開始。如果三星內(nèi)部認(rèn)為自主研發(fā)GPU從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看效益更高，那么三星必然會(huì)在ARM協(xié)議到期后堅(jiān)持這條路。

或許性能是王道

正如前述，由于智能手機(jī)市場(chǎng)的利潤(rùn)率不斷下降，能否自主研發(fā)關(guān)鍵組件越來(lái)越關(guān)鍵。對(duì)于三星而言，Exynos芯片必然在公司盈利能力中扮演越來(lái)越重要的角色。不僅如此，有了自主研發(fā)的芯片，三星同樣會(huì)獲得更高的聲譽(yù)，至少可以證明三星也是十分出色的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)者，有能力與高通和蘋果等公司形成直接競(jìng)爭(zhēng)。

因此，拿出一款能夠與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一較高下的高端產(chǎn)品至關(guān)重要，畢竟如今移動(dòng)設(shè)備對(duì)性能的需求越來(lái)越高了，不只是手機(jī)游戲，還包括行業(yè)普遍看好的移動(dòng)VR虛擬現(xiàn)實(shí)和AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。但目前三星旗艦的GPU性能還不夠強(qiáng)大，至少?gòu)腉FXBench記錄的跑分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)看，ARM的Mali GPU表現(xiàn)平平。

蘋果的A11在自主研發(fā)GPU的情況下，2K分辨率的Manhattan場(chǎng)景可以跑出38.5fps，1080p為67.4fps。而三星Exynos版Galaxy S9的Mali-G72在同一場(chǎng)景下，2K僅為26.3fps，1080p也只有46.8fps。其實(shí)這與上一代Galaxy S8相比差距不大，因?yàn)镾8集成的Mali-G71 GPU在2K下也跑出了25.7fps，1080p甚至為更高的48.7fps。

很顯然，三星所采用的ARM GPU在性能上還很難與蘋果A系芯片的GPU較量，更不如高通的Adreno GPU。要知道，驍龍845集成的Adreno 630 GPU提升顯著，并且在很多方面比蘋果為針對(duì)iPhone設(shè)計(jì)的GPU更強(qiáng)。另外，由于三星旗艦通常有高通和Exynos兩個(gè)版本，因此不同的GPU也造成了旗艦性能不一致的情況。

ARM在公布新一代Mali-G76 GPU時(shí)承諾，將會(huì)帶來(lái)30%的能效提升，但在能能效提升的情況下，性能卻只會(huì)帶來(lái)大約1.5倍的提升而已。但即便如此，等到三星下一代旗艦用上Mali-G76，那也只能與iPhone X的GPU性能縮小差距而已，真正全面超越還談不上。但如果三星拿出自主GPU，并能在高端市場(chǎng)更上一層樓，相信誰(shuí)都會(huì)對(duì)其刮目相看。

三星不是沒(méi)有嘗到自主設(shè)計(jì)芯片的好處，目前三星最重要的Exynos芯片中就有自主定制的Mongoose CPU核心，該CPU內(nèi)核性能的提升顯著，領(lǐng)先于各路采用ARM公版架構(gòu)的芯片，雖然實(shí)際領(lǐng)先不多，但跑分卻高不少。但是，GPU方面三星仍只能依賴于ARM的產(chǎn)品線，所以在ARM落后的情況下，三星也沒(méi)有其他選擇。所以，要想GPU性能達(dá)到想要的水平，自主設(shè)計(jì)GPU必然是最佳選擇。

不只手機(jī)需要GPU

智能手機(jī)市場(chǎng)會(huì)是三星自主GPU最合理的切入點(diǎn)，但這并不意味著手機(jī)是三星唯一考慮的市場(chǎng)，開頭爆料也提到了，三星這枚GPU適用于多平臺(tái)?？紤]到三星是一個(gè)大集團(tuán)，旗下消費(fèi)電子產(chǎn)品數(shù)不勝數(shù)，包括智能冰箱、智能洗衣機(jī)還有頂級(jí)的OLED電視機(jī)等等。這些產(chǎn)品只要對(duì)圖形處理有需求，就一定有自主GPU可以發(fā)揮的地方。

很多傳聞?wù)J為，三星自主GPU可能會(huì)從低端產(chǎn)品開市場(chǎng)始，如果這點(diǎn)沒(méi)錯(cuò)的話，三星首先瞄準(zhǔn)的應(yīng)該是物聯(lián)網(wǎng)和智能家居領(lǐng)域，將GPU與這些市場(chǎng)的產(chǎn)品緊密結(jié)合到一起。同時(shí)，三星也有智能手表產(chǎn)品線，自主研發(fā)的GPU肯定也會(huì)對(duì)該產(chǎn)品線起到重要作用。

此外，在對(duì)象檢測(cè)和機(jī)器學(xué)習(xí)等新興領(lǐng)域，GPU的處理性能已變得越來(lái)越重要，因?yàn)镚PU能夠比CPU以更快地速度并行處理數(shù)據(jù)，這對(duì)于三星而言也可以是一個(gè)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。而在汽車和家庭安全領(lǐng)域，目前也有越來(lái)越多的細(xì)分市場(chǎng)，自主定制GPU同樣可以讓三星從中獲利。

再回到對(duì)智能手機(jī)的方向上來(lái)，我們都知道，迄今為止三星的旗艦智能手機(jī)都未集成專用機(jī)器學(xué)習(xí)處理單元，而是依靠GPU和視覺(jué)處理單元來(lái)處理這項(xiàng)任務(wù)。所以，自主定制的GPU除了可以提升圖形性能外，還能夠幫助三星更有效地在手機(jī)的機(jī)器學(xué)習(xí)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括加速特定的應(yīng)用程序和指令。

平常心看待三星自主設(shè)計(jì)GPU這件事

總之，三星設(shè)計(jì)自主GPU可以有很多理由，并且大多利大于弊，有助于三星保證利潤(rùn)率，削減授權(quán)許可費(fèi)用的支出，大大縮減成本，甚至有助于三星開拓新領(lǐng)域的市場(chǎng)等等。同時(shí)，當(dāng)有越來(lái)越多的自主GPU出現(xiàn)在市場(chǎng)上相互競(jìng)爭(zhēng)，也有利于整個(gè)行業(yè)的更快的成長(zhǎng)。

然而，自主GPU設(shè)計(jì)并非一朝一夕就能完成的事情，通常需要多年技術(shù)積累和大量的研發(fā)投入，特別是打造高端自主GPU，自主GPU不是說(shuō)做就能做成，包括蘋果亦是如此。所以，三星自主定制GPU這件事情尚無(wú)任何定論，可能三星早就已經(jīng)開始做了，開花結(jié)果仍言之尚早，但也可能三星仍在規(guī)劃藍(lán)圖，甚至不排除最終認(rèn)為這是個(gè)虧本投資而放棄。

話說(shuō)回來(lái)，三星如何像蘋果那樣避開侵犯專利而自研GPU也是個(gè)問(wèn)題?；叵?015年時(shí)三星之所以與ARM簽署的長(zhǎng)期技術(shù)協(xié)議，當(dāng)時(shí)的背景就是三星和Nvidia正在打官司，其中涉及很多圖形技術(shù)領(lǐng)域的專利，這場(chǎng)官司直到2016年才達(dá)成了和解。如果協(xié)議到期三星不繼續(xù)與ARM簽約，而是推出自主GPU，ARM會(huì)不會(huì)反過(guò)來(lái)與三星打?qū)＠麘?zhàn)呢?

無(wú)論如何，商場(chǎng)如戰(zhàn)場(chǎng)，企業(yè)的生存幾乎以利益為先，在三星官方未證實(shí)自研GPU之前，我們只要以平常心來(lái)看待即可。