14nm的胜利 三星Exynos 7420功耗实测

　　三星今年推出的Exynos 7420可说在旗舰平台行列性能一骑绝尘，并且成了目前其旗舰产品的唯一平台；除了性能之外，FinFET 3D晶体管技术和14nm制程也让其拥有更小的核心尺寸以及更低的功耗水平，至于是否能够带来与其在性能方面的表现一样出色的水平，来看看Exynos 7420的功耗详细测试以及其对比其他主流SoC平台的结果。

　　众所周知，三星Exynso 7420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，集成的GPU为Mali-T760 MP8（主频900MHz），最高内存带宽可达25.6GB/s。

14nm的胜利 三星Exynos 7420功耗实测

　　而“14nm工艺”则无疑是除了这些常规参数之外的极大亮点，首先也是最容易理解的是，14nm工艺为三星的SoC带来的第一优势则是大大减小了Die的面积。

　　根据来自Chipworks的拆解数据，当20nm的Exynos 5433 Die尺寸还是113mm2的时候，Exynos 7420的Die面积已经大大缩小到了只有78mm2，而且大核A57所占面积的缩减更为明显；而GPU部分，Exynos 7420的GPU在增加了两个核心（MP8/MP6）的情况下芯片面积仍然相比Exynos 5433缩减了30%。

Exynos 7420 Die面积对比5代

　　Exynos 7420也是三星采用FinFET 3D晶体管技术和14nm制程的移动处理器，在处理器的功耗和发热上都有先天优势，其中功耗上相比上一代20nm处理器减少30~35%。

FinFET 3D晶体管技术

三星Exynos 7420架构图

Exynos 7420性能表现

　　先来看看Exynos 7420的性能表现，众所周知2011年ARM就发布了首款64位处理器架构“ARMv8”，在32位指令的基础上增加64位操作能力，拥有向后兼容v7架构的AArch32、以及真正的64位AArch64两种执行状态。因此这里采用SPECint 2000测试了上一代产品Exynos 5433、以及7420的32位、64位状态下的CPU性能表现。

　　SPECint 2000测试包括两个压缩程序(gzip,bzip2)，两个电路设计程序(vpr,twolf),两个编程语言相关程序(gcc,perlbmk),一个组合优化(mcf),一个象棋搜索(crafty),一个词处理(parser),一个计算机图形(eon),一个群论(gap),一个数据库(vortex)。

SPECint 2000 小核A53性能测试

SPECint 2000 大核A57性能测试

Exynos 7420 CPU功耗测试

　　接下来的功耗测试采用额外的供电设备对三星Galaxy S6的CPU逐步加压，测量CPU核心在不同频率下的功耗数据。

　　可以看出曲线非常平稳的符合CPU动态功耗公式P = C * f * V2（C是电容负载，V是电源电压，f则是开关频率），而最高频率1.5GHz状态下的A53单核功耗为367mW，四核整体功耗仅有1W左右。

不同频率下Exynos 7420 小核A53功耗曲线

　　再来看看与Exynos 5433当中的同样小核A53的功耗对比，Exynos 5433当中Cortex-A53最高仅有1.3GHz的工作频率，而该状态下单核功耗也达到了0.198mW，与Exynos 7420 A53单核1.45GHz状态下的功耗相似；可以看出Exynos 7420的小核心集群还是有着显著的功耗降低效果，平均功耗大约比Exynos 5433降低约30~40%。

不同频率下Exynos 7420 小核A53功耗对比Exynos 5433

　　而“大核”A57才往往是如今的八核处理器的实力所在，因此接下来看看Exynos 7420当中大核心集群的功耗水平；相比之前四个小核才1W左右的功耗，大核一个核心在最高2.1GHz的频率下的功耗就已经飙升到了1.62W。

　　在2.1GHz的最高频率下，Exynos 7420当中A57四核整体的功耗为5.49W，仍然相比Exynos 5433的7.39W降低了不少，而且后者的大核最高频率仅为1.9GHz。两者的进一步对比可以发现，Exynos 5433大核功耗在电压和频率不断上升时增长的越来越快，而Exynos 7420则表现平稳，在1.9GHz下功耗几乎仅为前者的一半。

不同频率下Exynos 7420 大核A57功耗曲线

不同频率下Exynos 7420 大核A57功耗对比Exynos 5433

　　不过这样单独测试CPU功耗的方法还是有点儿脱离实际，因此AnandTech这里也给出了Galaxy S6整机（包含CPU在内的所有元件）待机状态下（屏幕亮度2cd/m2）的功耗水平，搭载Exynos 7420的三星Galaxy S6待机功耗为358mW，在对比设备当中还是不错的，虽然要明显弱于骁龙801的Galaxy S5。不过这里S6的2K屏幕控制电路功耗应该也要比S5高一些。

5430/5433/801/805/7420待机功耗测试

　　更进一步比如跑分下的表现又如何？AnandTech稍后对比了采用骁龙801的三星Galaxy S5、采用骁龙805的三星Galaxy S5 LTE-A以及采用Exynos 7420的三星Galaxy S6在运行跑分软件PCMark下的功耗水平。

Exynos 7420/骁龙801/805 PCMark跑分功耗对比

　　虽然各项当中三款机型的表现比较类似，但Exynos 7420全部测试功耗数据均为最低的成绩还是足够优秀，反观对比对象高通骁龙801以及805，出现较晚的骁龙805功耗反而要比骁龙801还高。

Exynos 7420 GPU功耗测试

　　接下来的GPU功耗测试采用我们熟悉的GFXBench 3.0当中的普通场景T-Rex以及复杂场景Manhattan 3.0，由于均为Offscreen模式1080p分辨率下测试，因此结果并不受设备屏幕分辨率的影响。

　　值得一提的是，首个测试并不考虑对比机型在“T-Rex以及Manhattan 3.0”下的性能及画面表现，只考虑功耗水平；也就是说虽然MT6595两个场景功耗均为最低，但实际运行该场景可能只有15fps的帧率，也就是无法流畅运行该3D测试画面，而相对较高的Exynos 7420可能会有30fps的完美帧率。

各平台GPU功耗对比 数据越小越好

　　无论是较为简易的场景还是更加复杂的场景，Exynos 7420的功耗几近相同，均为4.8mW左右，与CPU测试项目方面的表现类似相比上一代Exynos 5433有显著降低；而骁龙810在T-Rex场景下功耗与Exynos 7420类似，Manhattan场景下则要高出1W左右。

　　现在让我们把性能考虑进来，对比一下能耗比；由于Offscreen模式的分辨率相同，因此可以仅采用“每 W 能够提供多少帧率（fps）”来体现能耗比。

各平台GPU能耗比对比 加粗数据越大越好

各平台GPU能耗比对比 加粗数据越大越好

　　可以看出两个场景下Exynos 7420都是最高，主要对比竞品骁龙805以及810位于中上游；当然不可否认的是，骁龙810以及805的GPU性能还是十分出色的，在非三星的手机上面想要追求最佳的游戏画面表现，也是非骁龙810/805莫属。

　　Exynos 7420当中同样也存在降频现象，GPU方面，运行T-Rex的循环电池测试20分钟左右，画面帧率就从最高状态的四五十fps降到了20fps，并且一直维持在这一水平。