ムーアの法則は健在！ 10nmに突入したGalaxy搭載プロセッサの変遷：この10年で起こったこと、次の10年で起こること（16）（1/3 ページ）

今回はSamsung Electronicsの最新スマートフォン「Galaxy S8＋」に搭載されているプロセッサ「Exynos8895」を中心に、Galaxy Sシリーズ搭載プロセッサの進化の変遷を見ていく。そこには、ムーアの法則の健在ぶりが垣間見えた。

[清水洋治（テカナリエ），EE Times Japan]

「Galaxy S8＋」を分解、チップ解析

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　2017年4月、韓国Samsung Electronicsはスマートフォンの新製品として同社の2017年フラグシップモデルと位置付ける「Galaxy S8」および「Galaxy S8＋」を全世界一斉で発売した。筆者が代表を務めるテカナリエでは発売と同時にGalaxy S8＋を入手して分解、解析調査を行った。

　Galaxy S8／S8＋はそのネーミングの通り、Galaxy Sシリーズの8機種目である。Galaxy Sシリーズの初代は2010年6月に発売され、まさにスマートフォンブームの拡大を担った代表的製品の1つになった。初代は、シングルCPUコアの「ARM Cortex-A8」を搭載した45nmプロセッサ「S5PC111」を搭載した。3代目のGalaxy S3からは「Exynos」というブランド名を持ったチップが毎モデルに適用されている。またその後の進化では、CPUコア数やGPUコア数がプロセス進化に応じて増えている。

Tick Tockモデル ―― 搭載プロセッサの変遷

　Galaxy Sシリーズの最近4世代に搭載されたプロセッサは、以下のような進化を遂げている。

Samsung「Galaxy Sシリーズ」搭載プロセッサの変遷（直近4モデル）

スマートフォン 名称	プロセッサ名	CPU コア数	CPUコア詳細	GPU	LTE モデム
Galaxy S5	Exynos5433	8	32bit ARM Cortex-A15×4コア、A7×4コア	ARM Mali T628 MP6	なし
Galaxy S6	Exynos7420	8	64bit ARM Cortex-A57×4コア、 A53×4コア	ARM Mali T760 MP8	なし
Galaxy S7	Exynos8890	8	64bit Samsung M1×4コア、A53×4コア	ARM Mali T880 MP12	あり
Galaxy S8	Exynos8895	8	64bit Samsung M2×4コア、A53×4コア	ARM Mali G71 MP20	あり
作成：テカナリエ

　Samsungは半導体チップを製造するプロセステクノロジーに関しても、いわゆる“Tick Tockモデル”を用いて進化させてきた。Galaxy S4とGalaxy S5は28nmプロセスを、Galaxy S6とGalaxy S7は14nmプロセスを採用している。プロセス世代を進めた年のモデル（Galaxy S4／S6）では、ほとんどアーキテクチャ変更を行わずプロセス世代だけの変更にとどめ、翌年のモデル（Galaxy S5／S7）で大きなアーキテクチャ変更を行っている。

　14nmの最初のモデル（＝Galaxy S6）ではARMのCPUコアをそのまま活用したが、翌年のモデル（＝Galaxy S7）では自前のCPUコアM1（マングース1）を活用し、さらにLTEなどのモデム通信機能をチップに取り込んだ。通信機能とプロセッサを1チップ化することでQualcommの「Snapdragon」やMediaTekの「Helio」、HiSiliconの「Kirin」といった競合プラットフォームと同じ構成のチップセットをSamsungも持つに至った。

Galaxy S8＋の「Exynos8895」を詳細に分析

　図1は、最新のGalaxy S8＋の外観および分解、基板取り出しと搭載プロセッサ「Exynos8895」のパッケージである。

図1：2017年4月に発売された「Galasy S8＋」とその内部 （クリックで拡大） 出典：テカナリエレポート

　このパッケージ内にはプロセッサだけが収められているわけではなく、LPDDR4メモリチップも内部に実装されている。1つのパッケージに多数のチップを実装することをSIP（Silicon In Package）と言い、多くのモバイル・プロセッサが用いる手法である。ただし1つのパッケージに複数チップを収めるSIPだけでなく、プロセッサチップのパッケージにメモリチップのパッケージを重ね置きするPOP（Package On Package）も活用され、現在多くはPOP実装が用いられている。SamsungはGalaxy S3からS7までPOPを用いてきた。ちなみにAppleの2016年モデル「iPhone 7」は、TSMCの開発したInFO（Integrated Fan-Out WLP）という新しいパッケージ技術を用い、パッケージ内でプロセッサの裏面にメモリを置くという実装を実現した。2016年時点ではSamsungらはAppleに比べて先端実装技術適用の遅れが指摘されていた。