回归理性,2013 年移动处理器发展趋势

2013-02-22 10:15:20来源: ifanr

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自 2007 第一代 iPhone 发布以来,以 ARM 为架构的处理器阵营开始崛起,催生了高通、英伟达、三星、联发科等移动处理器厂商,苹果也设计芯片,以封闭高度垂直独树一帜,三星一边设计芯片一边做终端,另外几家都是专注于芯片设计,然后授权给厂商使用。

移动处理器的发展和 PC  时代很不一样,摩尔定律在移动处理器上更加明显,2008 年的第一部单核 528MHz ,到如今八核 1.5GHz ,移动芯片性能的进化在短短五年时间即完成了 PC 处理器数十年的历程,2012 年的移动处理器市场,“核战争”依旧是火热的话题,从第一款四核手机 HTC One X,到后来的三星 Galaxy S III,以及号称“跑分天王”的小米手机 2,整个手机行业一直在围绕性能、跑分做文章,以致于后来的旗舰机型,如果不配上四核处理器,都不好意思称为旗舰,尽管用户能感受到的并不多。

随着“核战争”的愈演愈烈,以营销思想为主导,导致用户为过剩的性能过渡消费,开始引起行业的反思,处理器不应该成为营销的噱头,而是隐形的助推力,用户体验才是能感知的第一要素。

另一方面,和 PC 时代 CPU 决定了产品的用户体验不一样,智能手机上,GPU 主导用户体验,CP 发挥作用的时间并不多,称为 AP(Application Processor) 更为合适。

随着这一意识的抬头,未来两年移动处理器的发展趋势将扭转方向,朝着为软件服务、提升用户体验迈进。

具体而言,在 2013 年,移动处理器的发展趋势将包括高度集成化、软件功能固化、自建架构,当然,首要任务,还是要消除核战争。

消除核战争

打开手机,第一个动作就是滑动解锁,然后是滑动页面,打开应用,看视频、拍照、游戏,这其中,GPU 的表现无处不在,CPU 发挥效能的机会不多。最基本的,手机滑动页面要流畅,至少要 50 帧的表现,加上全高清屏幕的兴起,高性能 GPU 的作用十分关键。玩游戏,打开游戏加载开始,CPU 开始工作,指派各个配件工作,一旦加载完成,CPU 的任务也就完成了,接下来交给 GPU 以及其他配件工作。

专业人士告诉爱范儿,智能手机日常应用中,60-70% 需要用到 GPU,用到 CPU 的时间仅为 20% 左右。

现阶段,很少有应用需要用到多个核心,多核 CPU 往往是过剩的状态,并引起耗电问题,所以,真正做处理器的厂家,会把更多的芯片面积放在 GPU 和多媒体处理器上。

消费者和芯片厂商们逐渐认为到这一问题,可预见的是,在移动处理器市场,“核战争”在未来两年,将会逐渐平息。

高度集成化

iPhone 的供应商有数百家,要驾驭这数百家厂商,一方面苹果有供应链专家蒂姆·库克 (Tim Cook),一方面是苹果需求量大,话语权高,而一般的厂商是驾驭不了的,好在芯片供应商充分考虑到这种需求,高度集成化的处理器逐渐成为今后市场的主流。

英伟达 Tegra 3 的一大劣势便是未集成 LTE 通讯基带,对比之下,高通的 Snapdragon S4 芯片对多样通讯基带的支持成为很大的优势。

未来,不仅仅是多样的调制解调器,包括 Wi-Fi 模块、蓝牙模块、应用算法、GPS 都会集成在处理器内,另外,有些处理器还加入了针对特定应用的硬件支持,比如专门用来解解码高清视频、录制高清视频的硬件,这样可以代替 CPU 工作,节省电量。

高度集成的芯片可实现高度一体化的设计,这样做好处有四:

  • 因为集成,手机可以做到更轻薄
  • 集成成本低
  • 需要的配件少,进一步降低成本
  • 协同工作,省电

目前,高通的芯片在集成度上做的很超前,竞争力很强,想必会引起更多芯片厂商的追随。值得注意的是,这种集成有别于 QRD、MTK 平台,后两者是打包一站式服务,只适合于低端机型。

软件功能固化

随着处理器性能的过剩,芯片厂商在寻找下一个可挖掘的发展点,软件功能固化,成为一个趋势。

在今年的 CES 展会上,英伟达发布的 Tegra 4 的一大卖点,就是带来了 “计算拍照架构” (Computational Photography Architecture),能够自动处理 HDR 照片和视频,速度非常快。支持 HDR 连拍、闪光灯以及视频。也就是说,采用该处理器的手机,无需再去设计 HDR 拍照软件,可简单通过处理器实现。

在高通的部分高端芯片上,同样融入了软件应用功能,包括 HDR 拍照、笑脸识别等,终端厂商可直接拿来使用。

可以预见的是,集成应用功能将会是移动处理器的发展方向,更多基本又颇为复杂的功能将会打包在处理器内,供终端厂商使用。

自建架构

一直以来,很多芯片厂商都是使用 ARM A 系列架构,但在多核处理器下,A 系列架构的功耗表现并不好,所以催生了高通和苹果的自建架构,高通自建的两代架构分别是 Scorpion、Krait,苹果自 A6 处理器开始,也开始使用自家研发的架构。

随着多核处理器的应用,无论是英伟达处理器还是三星的处理器,都面临功耗的问题。英伟达 Tegra 3 使用的 “4+1” 核心,便是弥补架构上缺陷,以换来更好的续航,魅族使用三星处理器,一直无法很好的解决续航问题。

三星在 CES 上推出的 “4+4” 架构,同样是对 ARM 原生架构的妥协,如果放开四颗 A15 架构的核心一直跑,续航将是噩梦,解决方法和 Tegra 3 类似。

自建架构可以容许更多的自定义空间,提升浮点运算能力、优化计算单元、设计新的电路技术等,这些都可以在提升性能的同时降低功耗,高通 Krait 架构在这一方面十分领先,因而受到大量厂商的亲睐,相信这一趋势会成为三星、英伟达、联发科的选择。

以上种种发展趋势,都是以提升用户体验为终极目的,具体而言,以上四条,每一条都对续航提升有帮助,在性能居高不下的情况下,性能和续航之间的平衡,依旧是芯片厂商博弈最多的地方,性能和续航兼顾,是移动处理器的未来。

抛开具体产品表现,从行业角度来看,芯片厂商的竞争依旧呈白热化,但高通的领先地位已经十分明显,一方面得益于产品的优势,另一方面,三星处理器虽然表现不错,但三星同时身兼最大智能手机厂商,身兼两职的角色促使大量重量级选手放弃三星,投奔高通和英伟达,三星的角色一定程度上造就了高通的辉煌。

而英特尔,这个“局外”的巨人,一直在努力跻身移动芯片领域,虽然实力雄厚,但其推出的多款移动处理器仍然无法解决功耗问题,终端厂商对其支持也非常贫乏,可运行的应用程序不多,产业链的缺失让其步履维艰,虽然手握 14nm、20nm 工艺技术,却面临承担着技术和资金的双重风险,预计未来 1-2 年,英特尔仍然无法和 ARM 阵营对抗。

关键字:2013    移动处理器  发展趋势

编辑:马悦 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0222/article_19422.html
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