Samsung Exynos 1080: Cortex-A78 und Mali-G78 aus neuer 5-nm-Fertigung

Nach dem Apple A14 Bionic und HiSilicon Kirin 9000 hat nun auch Samsung mit dem Exynos 1080 ein erstes System-on-a-Chip aus 5-nm-Fertigung im Sortiment. Der Chip bringt erstmals den ARM Cortex-A78 als neuen CPU-Core und die Mali-G78-Grafik in das Mobilsegment. Der Exynos 1080 ist dennoch wohl kein High-End-Nachfolger.

Im Vorfeld der heutigen Ankündigung des Exynos 1080 in China statt Korea war erwartet worden, dass Samsung einen Nachfolger des Exynos 980 vorstellen wird, der eher in der oberen Mittelklasse angesiedelt ist. Angesichts mancher Spezifikationen des Exynos 1080 entspricht das SoC aber mehr einem Nachfolger des Exynos 990, der in Europa etwa im Galaxy S20 und Galaxy Note 20 verbaut ist. Mit Samsungs brandneuer 5-nm-Fertigung sowie dem Einsatz von Cortex-A78 und Mali-G78 spricht eigentlich wenig für die Verwendung in Mittelklasse-Smartphones. In gewissen Bereichen bietet das neue SoC aber keine High-End-Ausstattung und ist dem Exynos 990 unterlegen.

Erster Einsatz des Cortex-A78

Im Detail ist der Exynos 1080 mit einer Octa-Core-CPU ausgestattet, die sich aus einem Prime-Core des Typs ARM Cortex-A78 mit bis zu 2,8 GHz, drei Cortex-A78 mit bis zu 2,6 GHz als weitere Performance-Kerne und vier Cortex-A55 mit bis zu 2,0 GHz als Effizienz-Kerne zusammensetzt. Nach der Auflösung des CPU-Teams in Austin war der eigene „Exynos M5“ im Exynos 990 der letzte Custom-Core von Samsung.

Im gleichen thermischen Korsett von 1 Watt soll ein Cortex-A78 unter Berücksichtigung der moderneren Fertigung in 5 nm statt 7 nm FinFET und parallel 3,0 GHz statt 2,6 GHz rund 20 Prozent mehr Leistung liefern. Bei gleichem Takt bietet der Cortex-A78 demnach 5 Prozent mehr Leistung bei geringerem Energiebedarf. Ein Cortex-A78 soll bei 2,1 GHz die gleiche Leistung wie ein Cortex-A77 mit 2,3 GHz liefern und dafür 50 Prozent weniger Energie benötigen.

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Speichercontroller für LPDDR4X und LPDDR5

War der Speichercontroller des Exynos 980 nur für LPDDR4X ausgelegt, unterstützt der Exynos 1080 zusätzlich LPDDR5. Samsung geht damit vergleichbar wie Qualcomm vor, das im Snapdragon 865 ebenfalls einen Controller für beide Standards unterbringt. Der Exynos 990 wiederum ist vollständig für LPDDR5 ausgelegt. Dieses Merkmal spricht eher dafür, dass Samsung den Exynos 1080 doch nicht ganz oben im High-End-Segment ansiedelt. Bei UFS wird der aktuelle Standard 3.1 unterstützt.

Mali-G78 mit zehn Kernen

Als Grafikeinheit kommt eine ARM Mali-G78 in der Konfiguration MP10 zum Einsatz. Angaben von ARM zufolge soll die verbesserte Valhall-Architektur in Benchmarks und Spielen bei einer 18-Core-Variante der Mali-G78 etwa 8 bis 14 Prozent, eine 24-Core-Version 9 bis 15 Prozent schneller laufen als die Mali-G77. Für die Variante Mali-G78 MP10 liegen keine direkten Vergleichswerte vor. Displays kann der Exynos 1080 mit bis zu 90 Hz bei WQHD+ oder 144 Hz bei FHD+ ansteuern.

NPU und DSP schwächer als im Exynos 990

KI-gestützte Aufgaben und maschinelles Lernen wickelt Samsung über eine Neural Processing Unit (NPU) und einen Digital Signal Processor (DSP) ab, die zusammen auf eine Leistung von 5,7 TOPS kommen. Beim Exynos 990 erreichen die Dual-Core-NPU und der DSP hingegen 15 TOPS. Apple wiederum wirbt beim A14 Bionic mit 11 TOPS nur für die Neural Engine. Und bei Qualcomm sollen CPU, GPU, DSP und Tensor-Beschleuniger zusammen 15 TOPS liefern. Die KI-Leistung des Exynos 1080 ist ein weiterer Punkt, der gegen einen direkten Nachfolger des Exynos 990 spricht.

Integriertes Modem für erstmals auch mmWave

Vom Exynos 980 übernimmt der Exynos 1080 das integrierte Multi-Mode-Modem für 2G bis 5G. Dass das Modem wieder in das SoC integriert werden konnte, spricht ebenfalls ein wenig gegen die Ausrichtung für das High-End-Segment, da hier bisher die Modems ausgelagert wurden, um eine höhere Leistung zu erreichen. Den Exynos 990 koppelt Samsung im Galaxy S20 und Galaxy Note 20 zum Beispiel an das Exynos 5123.

Das neue Modem soll im Sub-6-GHz-Spektrum bis zu 5,1 Gbit/s im Downlink und bis zu 1,28 Gbit/s im Uplink erreichen. Erstmals bei Samsung gibt es auch mmWave-Unterstützung bei einem integrierten Modem, wobei mit bis zu 3,67 Gbit/s im Down- und Uplink nicht die Werte des externen Exynos 5123 erreicht werden, das auf bis zu 7,35 Gbit/s im Downlink kommt. Im LTE-Bereich legt Samsung beim Downlink ebenfalls nach, da jetzt sechs statt fünf Carrier für bis zu 1,2 statt 1 Gbit/s aggregiert werden können. Auch hier hat das Exynos 5123 mit 8CA, Support für 1024-QAM und 3 Gbit/s aber einen Vorteil.

Konnektivität bietet der Exynos 1080 zudem für Wi-Fi 6 und Bluetooth 5.2, ein FM-Radio sowie die Navigationssatellitensysteme GPS, GLONASS, BeiDou und Galileo. Es fehlen das indische NavIC und das japanische QZSS.

ISP für 4K60 mit HDR10+

Der Bildprozessor (ISP) verarbeitet Daten von einer Single-Kamera mit bis zu 200 Megapixeln, für eine Dual-Kamera gibt Samsung zweimal 32 Megapixel an. Weitere Kombinationen mit mehr Kameras dürften ebenso möglich sein. Videoaufnahmen sind in bis zu 4K60 möglich, das En- und Decoding wird in HEVC (H.265), H.264, VP8 und VP9 beherrscht, wobei Aufnahmen mit HDR10+ auf die neuen Codecs beschränkt sind.