芯片方案强「视」登场,移动装置开创视觉新体验

2013-12-02 13:09:33来源: 新电子 关键字:芯片方案  移动装置  视觉新体验
    行动装置将愈来愈有看头。因应市场日益严苛的视觉体验要求,包括中央处理器(CPU)、绘图处理器(GPU)、光感测器、显示器驱动晶片,以及ePD介面晶片等业者,皆积极提高新一代方案的视觉处理效能,以协助行动装置制造商打造更令消费者惊艳的产品。

行动装置将具备崭新“视”野。行动装置品牌商正竞相透过不断拉高与视觉相关的关键元件性能和规格,以开发出具备令终端消费者惊艳的视觉体验产品,成为拉大与竞争对手产品差异化的一大利器。  
行动装置的视觉体验将大翻新。从全球前五大智慧型手机和平板装置品牌商新一代产品规格观之,萤幕尺寸与解析度、处理器及相机规格皆较于前一代大幅升级(表1、2),如萤幕尺寸4寸/8.9寸起跳、面板解析度拉高至FHD(1,080p)、处理器由双核心提高至八核心甚至是64位元架构,以及相机画素最高达1,300万。 不仅如此,各品牌商预计于2014年发布的下一代产品规格将带来更细致的视觉体验,所配备与视觉相关的关键元件,如中央处理器(CPU)、绘图处理器(GPU)、光感测IC、eDP介面晶片、高画质(HD)面板驱动IC等效能将出现更突破性的进展,如导入7寸/11寸以上面板、4K×2K解析度萤幕、兼顾性能和功耗的异质系统架构(HSA)处理器,更加印证出行动装置品牌商正掀起一波新眼球革命,未来对于旗下产品线所能提供的视觉体验要求将会愈来愈高,并驱动着相关关键元件的快速进化。  



行动装置视觉应用不断翻新 驱动CPU/GPU效能大跃进

行动装置搭载4K×2K解析度萤幕及更高解析度的应用已势不可当,正加速中央处理器和绘图处理器规格演进。特别是在更高解析度的应用程式档案增多之下,动态随机存取记忆体(DRAM)的容量亦跟着提高,对于能提供更多记忆体定址能力(Memory Addressability)的64位元架构处理器需求将更加殷切。  

也因此,继苹果(Apple)、三星(Samsung)之后,高通(Qualcomm)和瑞芯微近期亦相继表态准备投入64位元处理器产品线的开发,预期将带动64位元处理器市场战火急速升温。  

助力多媒体效能大跃进 64位元处理器加速普及


图1    高通技术行销总监Maged Zaki表示,4K×2K解析度萤幕应用日益普及,将成为推动CPU和GPU处理器架构和效能不断进化的引擎。
高通技术行销总监Maged Zaki(图1)表示,64位元处理器,长期来说将朝大容量记忆体推进,并同时解决ARMv8指令级架构(ISA)整合的问题,且因市场发展趋势逐渐朝向这种新型态的运算模式,未来将如同在个人电脑(PC)市场般逐渐被广为市场所采用。  

Zaki进一步指出,看好64位元处理器市场前景,高通已计划将其导入产品蓝图,并同时与行动硬体和软体生态系统(Ecosystem)保持一致,使其符合市场需求。  

至于瑞芯微,则已预定于2014年下半年采用安谋国际(ARM)处理器架构、28奈米制程正式投产首款64位元处理器,将成为其扩大在平板装置、智慧电视盒、笔记型电脑等运算应用市占的一大利器。  

三星亦于日前宣布将于2014年发布分别采用安谋国际和自家核心所开发的64位元处理器,并导入于新一代智慧型手机中。  


图2    辉达技术行销工程师张佑纶指出,瞄准64位元处理器已为大势所趋,该公司亦有发展64位元处理器的计划,惟时间点尚未可对外公布。
辉达(NVIDIA)技术行销工程师张佑纶(图2)亦透露,该公司未来亦不会在64位元处理器市场缺席,将结合安谋国际处理器核心,开发出相关产品。不过,目前辉达尚未观察到行动装置市场对于64位元处理器有更大的需求,因此发布相关产品线的时间点将视市场需求量多寡而定。  

值此处理器大厂陆续加入市场战局,让64位元处理器市场竞争更趋白热化之际,安谋国际新一代Cortex-A50系列处理器核心,亦开始支援大小核(big.LITTLE)设计架构,让晶片商可开发出兼顾高运算效能与低耗电量的64位元应用处理器,预期将吸引更多行动装置制造商采用,同时加快64位元处理器进驻智慧型手机和平板装置市场。  

安谋国际处理器部门市场行销总监Ian Smythe(图3)表示,行动装置视觉应用不断翻新,使得制造商对于处理器运算效能的要求愈来愈高,同时还须兼具低耗电量特性,因此该公司除研发出的Cortex-A50系列核心可提供64位元处理能力外,亦能支援big.LITTLE架构,以达到效能与功耗兼顾的目的。  


图3    安谋国际处理器部门市场行销总监Ian Smythe认为,行动装置对于处理器的运算效能要求更高,将成为该公司及其合作夥伴成长的新契机。
Smythe强调,Cortex-A50系列处理器在节能和效能优势将更上一层楼,让终端消费者能在行动装置上完成更多工作,并延长电池使用寿命,可望被广泛应用于主流市场;至于核心数的取舍将会依据不同的效能要求而变动。  

安谋国际于2012年底发布的Cortex-A50系列,包括Cortex-A57和Cortex-A53核心,采用ARMv8-A架构,除可助力处理器厂商开发出更高运算效能的64位元架构处理器外,并增加符合现今行动联网装置安全需求的功能。Smythe预期,2014年采用Cortex-A50系列核心的处理器将会陆续登场。

除安谋国际之外,处理器矽智财(IP)供应商Imagination亦正如火如荼展开相关产品布局。Imagination多媒体技术市场行销总监Peter McGuinness指出,MIPS战士(Warrior)系列中央处理器将于未来12个月内持续扩展,以涵盖完整的64位元和32位元版本,每个产品都能提供最佳的效能,并能获益于MIPS架构的独特效益,可从32位元无缝移植至64位元解决方案。  

另一方面,在未来64位元架构处理器竞相出笼后,双核心处理器市场是否会逐步受到挤压与冲击也已引发市场关注。对此,Smythe认为,处理器业者会依据不同的效能和成本考量,开发行动装置系统单晶片(SoC),换言之,市面上仍需要有差异化的处理器方案,以迎合低阶至高阶市场对于处理效能的要求,因此未来64位元架构处理器与双核心处理器将会在不同市场并存。  

除64位元架构处理器之外,行动装置为在有限的耗电量下配备更高解析度萤幕及更丰富的人机介面,将会面临极大的开发挑战,遂让中央处理器与绘图处理器协同运算的HSA处理器架构在此视觉应用翻新下趁势崛起;且由于HSA处理器架构支援64位元记忆体定址,未来将可与64位元处理器彼此互补。  

支援UHD萤幕/摄录影 HSA架构处理器战力升级

看准行动装置搭载4K×2K解析度萤幕及拍照和录影将为大势所趋,处理器大厂如联发科与高通已相继于近期发布采用HSA架构所开发新一代八核心处理器MT6592和四核心骁龙(Snapdragon)805,以进一步整合绘图处理器,期能在强化视觉处理效能之际,同时降低耗电量。  

Zaki表示,为致力于打造绝佳的行动装置使用者体验,如快速且功能强大的长程演进计划(LTE)联网、4K×2K解析度摄录影/播放、高传真音效、先进数位摄影功能、快速网页浏览及无缝视讯串流,以及确保在效能及耗电量取得最佳化的平衡,异质处理器绝对是最佳的解决方案。  

高通新一代四核心骁龙处理器中,中央处理器仅占整体面积的15%,剩下85%皆由绘图处理器Adreno、数位讯号处理器Hexagon、感测器、显示及定位引擎等各种异质运算引擎所组成,不同的异质运算引擎将在个别工作项目各擅胜场,以在更合理的价格及最低耗电量下,达到更长的电池续航力,提供现今市场最热门的行动使用者体验。  

Zaki指出,未来应用处理器所带来的新功能包括运算摄影(Computational Photography)、运算视觉(Computer Vision)、扩增实境(AR)、情境感知、手势等,为提供这些新功能,该公司将持续在行动晶片组产品中整合各种专门处理引擎。  

瞄准HSA处理器市场商机,安谋国际、Imagination等处理器矽智财供应商正紧锣密鼓投入相关产品线开发,抢食市场大饼。  

如安谋国际除绘图处理器已支援64位元浮点运算,以更好的与64位元处理器协同工作之外,2013年亦发布浮点运算高达378GFLOPS的Mali Midgrad绘图处理器,另外,搭配CCI-400(Cache Coherency Interconnection)的互联架构,Mali Midgrad绘图处理器将能与新一代的中央处理器达成快取资料一致性,亦即CPU快取里的资料毋须写至外部记忆体,即可让GPU看见,这对提高系统效能,降低反应延迟具有极大效益。  

至于Imagination针对HSA处理器市场,除持续精进既有的绘图处理器产品线之外,旗下的驱动程式、编译器及开发工具亦将支援各种业界标准的应用程式介面(API),如OpenCL和Google Renderscript等,且会确保未来产品线皆能符合HSA处理器市场的规格要求。  

此外,McGuinness认为,由于HSA处理器可支援OpenCL C++和微软(Microsoft)的C++ AMP程式语言,因此更容易编写高阶程式语言,且将导致更多的高效能程式将会撰写入中央处理器以外的处理器,显著降低中央处理器在整体系统的重要性,相对而言,将会提高绘图处理器在行动装置的地位。且可以预期的是,由于HSA处理器的HSA中间语言(HSAIL)会被转译成底层的硬体指令集架构,未来处理器与传统指令级架构相容的需求将不复存在。  

提升
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关键字:芯片方案  移动装置  视觉新体验

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/1202/article_28358.html
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