三星Galaxy S20 Ultra 5G拆卸分析

Contributing Authors: Daniel Yang, Ray Fontaine

在TechInsights的实验室里,这是一段特别繁忙的时间。就在我们开始拆卸各种型号的小米10旗舰系列(全球首款同样支持LPDDR5的高通Snapdragon 865平台手机)几天后,我们现在拥有了三星Galaxy S20 Ultra 5G。

三星的主要旗舰机型,我们在这个博客中检查的是SM-G988N,12GB+256GB,从韩国运到我们这里。

Regarding cellular network bands, the SM-G988N supports 5G NR sub-6 GHz, 3.5 GHz to be exact. We also plan to examine the Samsung Galaxy S20 Ultra 5G models that support the 5G NR mmWave bands when we get those phones in our labs.

三星Galaxy S20 Ultra 5G

三星Galaxy S20 Ultra 5G

电路板图像

以下带注释的电路板图像显示了我们迄今为止确定的设计成功案例。

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-1

设计胜出
PoP(高通Snapdragon 865(SM8250)应用处理器和三星K3LK4K40BM-BGCN 12 GB LPDDR5)
高通Snapdragon X55 5G调制解调器(SDX55)
三星KLUEG8UHDB-C2D1 256 GB UFS 3.0
马克西姆MAX77705 PMIC
意法半导体STM32G0786 MCU
高通PM3003 PMIC
Cirrus Logic CS35L40音频放大器
高通公司QPM5677 PAM(频带N77/78)
高通公司QDM5873 FEM
三星S2MPB02相机电源管理IC
关于Semi-NCP59744电压调节器
Maxim MAX77816降压-升压调节器
高通公司QDM4820 FEM

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-2

设计胜出
高通公司QDM4870 FEM
三星电子机械Wi-Fi/BT模块
高通公司PM8150C PMIC
高通公司PMX55 PMIC
高通公司PM8250 PMIC
高通QET6100信封跟踪芯片
关于Semi-NCP59744电压调节器
三星S2MPB03相机电源管理IC

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-3

设计胜出
STMicroelectronics LSM6DSO MEMS加速度计和陀螺仪
STMicroelectronics LPS22HH MEMS压力传感器

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-4

设计胜出
三星SM3080 PMIC

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-5

设计胜出
Qorvo QM78092有限元
Skyworks SKY58210-11有限元
高通QET5100信封跟踪芯片
Skyworks SKY77365-11 PAM公司
三星S2M1W04无线充电接收器IC

三星Galaxy S20 Ultra 5G-板-3

设计胜出
高通公司SDR865射频收发器
Cirrus Logic CS35L40音频放大器
Cirrus Logic CS40L25 Audio Amplifier Haptic
NXP SN110安全NFC模块
三星S2MIS0A MST驱动程序

移动芯片组

令我们惊讶的是,在韩国购买的Galaxy S20 Ultra 5G SM-G988N包括高通Snapdragon 865平台,而不是三星自己的Exynos 990平台。近年来,三星一直在韩国和欧洲市场的Galaxy旗舰手机中使用自己的Exynos平台,而高通Snapdragon平台通常在美国、中国和其他国际市场的Galaxy手机中使用。然而,在这里,三星打破了这一趋势。这是近年来我们第一次看到韩国型号的Galaxy手机在Snapdragon平台上实现。

高通Snapdragon 865平台的加入意味着三星Galaxy S20 Ultra与小米10,此外还有Snapdragon 865应用处理器SM8250、X55 5G调制解调器、射频收发器SDR865等。

高通Snapdragon 865

LPDDR5

The LPDDR5 is the same Samsung 12 GB K3LK4K40BM-BGCN as what we have seen in the Xiaomi Mi 10 teardown. TechInsights has a great deal of analysis planned for this part.

Samsung 12 GB K3LK4K40BM-BGCN

图像传感器

Congratulations to the Samsung team for not only delivering a well spec’d camera system, but also for being first to market with 0.7 µm generation pixels! The GH1 stacked imager,2019年9月公布,用于S20 Ultra 5Gs前置摄像头。关于我们讨论的小像素市场可用性从2019年7月开始,我们数据上的趋势线显示,S20 Ultra 5G的0.7µm像素已经如期到货。当时我们曾预计还需要几个季度才能深入亚微米像素领域,所以我们很高兴趋势线正确。这不是一个微不足道的成就,我们渴望深入挖掘GH1s使能技术元素。

像素缩放时间线

GH1采用ISOCELL Plus技术,据报道分辨率为7968 x 5840(43.7 MP)。我们正在分析的模具是5.13毫米x 6.51毫米(33.4毫米2)活动像素阵列尺寸为3.89 mm高x 5.63 mm宽(6.84 mm对角线)。四色滤光片阵列正在使用中,通过操纵光学图像上的对比度,我们可以看到超级PD相位检测自动聚焦(PDAF)像素模式的伪影。我们记录了三星在不同的0.8µm一代传感器上使用遮罩和2x1片上镜头(OCL)PDAF。在这里,在0.7µm的一代中,我们预计只有2x1 OCL PDAF将被使用,就像在GH1上一样。

世界上第一个0.7µm像素传感器的另一个主题是堆叠芯片互连策略。在我们的芯片照片中可以看到的穿透硅通孔(TSV)阵列立即向我们表明,三星尚未采用我们在索尼和TSMC制造的成像仪中观察到的Cu-Cu直接键互连策略。

Samsung GH1 Die Photograph

三星GH1模具标记

三星GH1四极体CFA和像素间距

三星Galaxy S20 Ultra 5G的成本

我们对手机组件的初步成本分析已经完成。据我们估计,这款三星Galaxy S20 Ultra 5G的制造成本为528.50美元。

三星Galaxy S20 Ultra 5G

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

我们又购买了一款三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS,发现了另一件让我们吃惊的事情:我们原以为三星Galaxy S20 Ultra所有型号都支持5G,但我们手中的SM-G988B/DS却在机箱上显示LTE。

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

此次拆卸显示,SM-G988B/DS由三星自己的移动平台提供动力,包括Exynos 990应用处理器、Exynos 5G调制解调器5123、Exynos RF 5510射频收发器以及相关的PMIC和信封跟踪IC。

令我们惊讶的是,Galaxy S20 Ultra LTE型号使用5G调制解调器5123和5510射频收发器。我们还不确定功率放大器模块和前端模块服务于哪些蜂窝频段,因此我们无法判断5G PAM和FEM是否包含在这个LTE型号的手机中。我们将比较在这个三星Exynos供电的Galaxy S20 Ultra LTE的硅含量,以同样的Exynos供电的Galaxy S20 Ultra 5G手机,一旦我们有了它。

与高通Snapdragon 865平台类似,三星移动平台采用Exynos 990应用处理器。它还包括一个外部5G调制解调器5123,这使得它不同于我们分析的其他5G SoC平台,如高通Snapdragon 765G、三星Exynos 980、海思麒麟990 5G或联发科Dimensity 1000L MT6885,其中5G调制解调器集成在5G SoC中。

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-1

设计胜出
PoP(三星Exynos 990应用处理器和三星K3LK4K40BM-BGCN 12 GB LPDDR5)
三星香农5123 5G调制解调器
三星KLUDG4UHDB-B2D1 128 GB UFS 3.0
马克西姆MAX77705 PMIC
NXP PCA9468电池充电器IC
Samsung S2BB246 DC/DC Converter
三星Exynos SM 5800电源调制器
Cirrus Logic CS35L40音频放大器
关于Semi-NCP59744电压调节器
451

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-2

设计胜出
Qorvo QM78078有限元
452页
三星电子机械Wi-Fi/BT模块
三星香农5203 PMIC
Samsung Shannon 5311 PMIC
Broadcom BCM47755全球导航卫星系统定位中心
三星香农5200A PMIC
三星S2MPB02相机电源管理IC
三星S2MPB03相机电源管理IC
关于Semi-NCP59744电压调节器

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-3

设计胜出
STMicroelectronics LSM6DSO MEMS加速度计和陀螺仪
STMicroelectronics LPS22HH MEMS压力传感器

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-4

设计胜出
硅Mitus SM3080 PMIC

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-5

设计胜出
Avago AFEM-9130 FEM
村田501
三星Exynos RF 5510(S5M5510)射频收发器
三星Exynos SM 5800电源调制器
Skyworks SKY77365-11 PAM公司
三星S2M1W04无线充电接收器IC

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS-板-3

设计胜出
Samsung SEN4XS2 Secure NFC Module
Cirrus Logic CS35L40音频放大器
Cirrus Logic CS40L25 Audio Amplifier Haptic
三星S2MIS0A MST驱动程序

Exynos 990应用处理器是三星7nm LPP EUV的晶圆厂;它是继三星Exynos 9825和高通Snapdragon 765G SoCs之后,我们看到的第三款三星7LPP EUV晶圆厂部件。TechInsights将检查Exynos 990三星7LPP EUV工艺。

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

三星Galaxy S20 Ultra SM-G988B/DS

三星Exynos 990应用处理器芯片S5E9830的芯片尺寸(密封)为10.74 mm x 8.55 mm=91.83 mm2. 由于它是一个没有调制解调器的纯应用处理器,其芯片尺寸无法直接与之前的Exynos 9825或Exynos 980相比,后者分别是4G SoC和5G SoC。

三星Exynos 990应用处理器

三星Exynos 990应用处理器

分析还在继续

我们将在三星Galaxy S20 Ultra 5G上工作一段时间。

这款旗舰系列手机中包含了许多新的硅材料;我们将在几个订阅项下分析这款手机的不同部分,包括内存、逻辑、移动射频、功率半导体和物联网SoC。

在不久的将来,我们将把更多的发现加入到这个博客中。计划包括进一步讨论设计胜算,公布模具照片,并为手机中发现的部件提供高水平的成本。

了解更多关于内存,逻辑,拆卸,和图像传感器分析,我们已经为这部手机的组成部分计划

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