硬件成本528.5美元！三星S20 Ultra拆解：韩版自研芯片占比过半！

今年2月12日，三星在美国式发布了新一代旗舰手机Galaxy S20系列，其中最高配的则是S20 Ultra，其不但拥有一个支持9合1像素合成技术的1.08亿像素镜头传感器，还有4800万的潜望式光学镜头，依靠这两个镜头的组合，S20 Ultra最大可以拍摄100倍的变焦照片，并且支持8K 30fps的动态视频摄录功能。

近日，国外专业拆解网站TechInsights和iFixit都对S20 Ultra进行了拆解，其内部做工精良，特别是1亿像素摄像头及潜望式镜头模组确实令人印象深刻。下面我们一起来看：

首先，我们先来回顾下S20 Ultra的配置：6.9英寸的AMOLED Infinity-O显示屏，分辨率为3200x1440像素，511ppi，最高120 Hz的刷新率，搭载高通骁龙865处理器，支持5G双模，配备12GB/16GB LPDDR5内存，并且可通过MicroSD进行扩展。

拍照方面，拥有后置四摄：主镜头1.08亿像素，f/1.8，支持OIS光学防抖；长焦镜头4800万像素，10X潜望式光学镜头，f/3.5，支持OIS光学防抖；超广角镜头1200万像素，f/2.2，120度；DepthVision景深镜头。前置镜头为4000万像素，f/2.2,支持自动对焦。

△三星Note10 5G（上）、苹果iPhone 11 Pro Max(下)和三星S20 Ultra(右)的后置摄像头对比

△苹果iPhone 11 Pro Max(左)、三星S20 Ultra(中)、三星Note10 5G（右）厚度对比

从上图我们可以看到，三星S20 Ultra的机身厚度与苹果iPhone 11 Pro Max和三星Note10 5G相近，但是由于1亿像素摄像头的加入，使得其背面的整个摄像头模组相比iPhone 11 Pro Max的后置摄像头模组更加的凸起。

△通过热风枪对机身背面进行加热之后，用划片去掉密封的胶水，再用吸盘即可轻松打开机身后盖。

打开后盖之后，我们再来对于内部进行拆解。由于此次，S20 Ultra内部统一使用相同规格的Phillips螺钉，需要一把螺丝刀就可以完成全部的螺丝拆卸，并且也不用担心拆下来的螺丝会混淆。

△iFixit先将天线、扬声器和无线充电线圈取了下来，我们可以清楚地看到内部结构。

1亿像素百倍变焦是如何实现的？

△然后，在断开主板与电池和显示屏的柔性连接线之后，主板及摄像头模组即可被轻松取出。

△后置四摄当中的1亿像素镜头和潜望式镜头模组块头很大

△进一步对于这个1.08亿像素镜头模组进行拆解，我们可以看到其不仅拥有大尺寸且厚度较大的镜片之外，还拥有超大尺寸的图像传感器，具体尺寸为9.5毫米×7.3毫米，iFixit称其尺寸相比iPhone 11 Pro的1200像素主传感器面积大了一倍。

iFixit表示，更大的传感器和更多的像素并不总是意味着更好的图像，将1.08 亿像素塞满9.5毫米 x 7.3毫米的传感器之后，会形成一些非常小的像素，并且在弱光条件下往往会产生噪点图像。

不过，三星声称，这种新的传感器能够拍出清晰的照片，即使在低光照条件下，这主要是因为其在每个像素周围建立了屏障，再加上一个3x3像素混合方法，他们称之为9合1像素合成技术（Nonacell），虽然单位像素尺寸仍旧是0.8μm，但合成像素从1.6μm升级为2.4μm，即等效1200万像素，提高暗光拍摄能力。

接下来是拆解4800万像素的潜望式镜头模组。

在以前，由于手机机身厚度及内部空间的限制，无法持续做大长焦摄像头焦距，提高光学变焦倍率，因而手机所配备的长焦镜头一般只能实现2-3倍光学变焦，而潜望式结构的出现，使得5倍乃至10倍光学变焦成为可能。

潜望式摄像头模组，是将一组镜片平行放置在手机上，然后在镜头末端增加一个45°的棱镜改变光路，模组横置之后，实际焦距可以大幅增加，同时不影响整个模组高度。

在手机厂商当中，OPPO最早发布了基于潜望式结构的5倍、10倍光学变焦技术。不过，OPPO潜望式光学变焦技术是与以色列多镜头制造商Corephotonics合作实现的，Corephotonics号称是“完美的移动相机体验、多光圈成像技术先行者”，具有多年研发变焦技术的经验，在这一领域拥有约150项专利。

而在2019年1月，三星斥资1.55亿美元收购了Corephotonics，这也使得三星获得了完整的潜望式光学变焦技术。

可以看到，这个潜望式光学变焦摄像头模块占用了很大的横向空间。一组变焦镜片被安装在了这个厚度为8.8毫米的模组当中。

据iFixit称，这个潜望式光学变焦镜头本身具有4倍光学变焦，其余部分则是结合了传感器裁剪和合并（将4800万像素缩减为1200万像素），以及与标准的数码变焦进行组合，从而实现了100倍的变焦能力。

拿起内部的棱镜后，我们可以看到他围绕的铜线圈和磁铁，以及支撑架上的微小白色轴承，棱镜靠着该支架前后移动，以补偿手的抖动。

接下来，我们来看iFixit拆解的S20 Ultra的主板：

△打开屏蔽罩，我们可以看到主板上的芯片：

红色：三星K3LK4K40BM-BGCN 12GB LPDDR5 RAM，堆叠在其下方是高通865处理器

橙色：三星KLUDG4UHDB-B2D1 128 GB UFS 3.0闪存

黄色：高通SDX55M第二代5G调制解调器

绿色：Skyworks SKY58210-11射频前端模块

天蓝色：Qorvo QM78092前端模块

深蓝色：美信MAX77705C电源管理IC

紫色：高通QPM5677和QPM6585 5G功率放大模块

△主板的背面：

红色：高通SDR865射频收发器

橙色：村田KM9D19075 Wi-Fi和蓝牙模块

黄色：高通PM8250电源管理IC

绿色：高通PMX55电源管理IC

天蓝色：高通PM8150C电源管理IC

深蓝色：高通QDM4870前端模块

我们再来看TechInsights拆解的S20 Ultra的主板：

由于iFixit和TechInsights拆解的S20 Ultra的版本不同（iFixit是128GB存储版，TechInsights是256GB版，都是美版），因此在部分芯片的具体型号上略有差异。不过TechInsights对于主板上的芯片标注更为详细一些。

△主板正面的芯片如上图，包括：

三星K3LK4K40BM-BGCN 12 GB LPDDR5）和在其下方的骁龙865处理器

高通骁龙X55 5G调制解调器（SDX55）

三星KLUEG8UHDB-C2D1 256 GB UFS 3.0存储

美信MAX77705 PMIC

NXP PCA9468电池充电IC

意法半导体STM32G0786 MCU

高通PM3003 PMIC

Cirrus Logic CS35L40音频放大器

高通QPM5677 PAM（频段N77 / 78）

高通QDM5873 FEM

三星S2MPB02相机电源管理IC

ON Semi NCP59744稳压器

Maxim MAX77816降压-升压型稳压器

高通QDM4820 FEM

△同样，TechInsights对于主板背面的芯片标记也更为详细，包括：

高通QDM4870 FEM

三星机电Wi-Fi / BT模块

高通PM8150C PMIC

高通PMX55 PMIC

高通PM8250 PMIC

高通QET6100信封跟踪IC

ON Semi NCP59744稳压器

三星S2MPB03相机电源管理IC

△子板上的芯片：

意法半导体LSM6DSO MEMS加速度计和陀螺仪

意法半导体LPS22HH MEMS压力传感器

△子板的背面芯片：TechInsights认为可能是三星SM3080 PMIC

△另一块子板的正面：

Qorvo QM78092有限元

Skyworks SKY58210-11有限元

高通QET5100信封跟踪IC

Skyworks SKY77365-11 PAM

三星S2M1W04无线充电接收器IC

△另一块子板的背面：

高通SDR865射频收发器

Cirrus Logic CS35L40音频放大器

Cirrus Logic CS40L25音频放大器触觉

恩智浦SN110安全NFC模块

三星S2MIS0A MST驱动程序

△在拆解电池的时候，iFixit遇到了一些阻力，三星用了大量的胶水来固定电池。

△三星S20 Ultra内部的这块超大容量电池是由天津三星视界制造，在3.86V电压下拥有5000 mAh的电量，总功率为19.30 Wh。相比iPhone 11 Pro Max（15.04 Wh）和Galaxy Note 10 5G（16.56 Wh）都要高出不少。

△取出主板和电池之后，我们可以看到主板下方有着大面积的铜制散热片，而在手机内存的边缘，iFixit还发现了毫米波天线。

△同样用打开后盖的方法，iFixit将屏幕也拆卸了下来。

△在屏幕背面的下方，我们可以看到两颗芯片，一颗是高通QBT2000 3D超声波传感器控制器，而通过FPC软板与其相连接的并被固定在中部的则是高通的超声波指望识别传感器。另一颗芯片则是三星S6SY79AX 6877DW3。

△最后来张全家福

总的来说，三星S20 Ultra在内部做工上还是非常出色的，毕竟是一线大厂。内部的1.08亿像素镜头以及4800万像素潜望式光学镜头的令人印象深刻。用料方面，美版的S20 Ultra除了屏幕、内存芯片、主摄像头模组、闪存芯片和电池等大的组件用的是三星自家的之外，只有少数小芯片用的是自己的，其他也都是美日欧一线大厂的元器件。

那么，美版三星S20 Ultra 256GB版硬件成本是多少呢？

根据TechInsights对于Galaxy S20 Ultra（256GB版）的成本分析，TechInsights认为S20 Ultra的总物料成本为528.5美元（约3669元人民币）。相对于其1399美元的起售价来说，并不算高。

从其成本构成来看，在S20 Ultra的物料成本当中，占比最高的正是其摄像头模组成本，达到了107.5美元（约746元人民币）；其次则是其搭载的骁龙865应用处理器和骁龙X55 5G基带，达到了81美元；显示屏和触摸屏，成本为67美元；内存芯片成本为44美元；射频器件成本为33美元。

不过，需要指出的是，韩版及部分欧版的三星的S20 Ultra则可能大量采用了自家的芯片，包括Exynos 990处理器、Exynos 5123基带、射频IC、包络跟踪和电源管理IC等。

韩版三星S20 Ultra用了大量自研芯片

此外，TechInsights还拆解了一款韩版的128GB版三星S20 Ultra，其采用了大量的三星自研芯片。

这款韩版的S20 Ultra采用了三星自研的Exynos 990应用处理器，以及外挂的5G调制解调器Exynos 5123（三星Exynos 980才是5G SoC）。

△主板正面：

三星Exynos 990和堆叠在其上面的三星K3LK4K40BM-BGCN 12GB LPDDR5内存

三星Shannon 5123 5G调制解调器

三星KLUDG4UHDB-B2D1 128 GB UFS 3.0

美信MAX77705 PMIC

恩智浦PCA9468电池充电器IC

三星S2BB246 DC / DC转换器

三星Exynos SM 5800电源调制器

Cirrus Logic CS35L40音频放大器

ON Semi NCP59744稳压器

不知名的型号为451的芯片

△三星Exynos990基于三星7nm EUV工艺，采用8核CPU设计，搭配自研的双核M5核心双核Cortex-76核心与四核Cortex-A55核心， GPU为Mali-G77 MP11。Exynos990的封装尺寸为10.74 mm x 8.55 mm = 91.83 mm 2。由于它是没有调制解调器的纯应用处理器，因此其裸片尺寸无法直接与之前的Exynos 980进行比较。