智能終端芯片之戰，ARM能否HOLD住優(yōu)勢？

如果說(shuō)上世紀九十年代是臺式PC時(shí)代，過(guò)去10年是手機和筆記本電腦時(shí)代，那么未來(lái)10年可以說(shuō)是智能終端時(shí)代。2011年智能手機和平板電腦的出貨量超過(guò)了5億臺，首次超過(guò)了PC，標志著(zhù)智能移動(dòng)終端時(shí)代的來(lái)臨。其中2011年中國大陸的智能手機出貨量達到6,000萬(wàn)臺，預計2012年全球智能手機出貨量將達到6.88億臺，中國市場(chǎng)出貨量將達到2億臺。與手機相比，平板電腦市場(chǎng)相對較小，但2011年中國大陸平板電腦(MID)出貨量也在1,200-1,500萬(wàn)臺之間。

 

移動(dòng)終端ARM仍處主導地位

 

智能終端的迅速發(fā)展，離不開(kāi)主處理器性能的進(jìn)一步提升，這也對架構廠(chǎng)商提出了更多的要求。目前，架構廠(chǎng)商呈現ARM、MIPS和英特爾三分天下的局面，但ARM在移動(dòng)手持終端的布局讓其在該市場(chǎng)占領(lǐng)了90%的市場(chǎng)份額，到去年年底，采用ARM架構的芯片累計共達300億顆，而MIPS和英特爾加起來(lái)不足10%。

 

根據ARM的規劃，Cortex-A15的產(chǎn)品會(huì )在今年上半年上市，其工藝制程會(huì )達到28nm甚至20nm級別，以保證良好的性能和功耗平衡，包括高通、三星、TI等一線(xiàn)廠(chǎng)商都會(huì )推出相應芯片。ARM市場(chǎng)經(jīng)理陳鵬認為，今年國內雙核Cortex-A9產(chǎn)品仍將成為主流，入門(mén)級還是以單核Cortex-A8和Cortex-A9為主。

 

除此之外，今年Cortex-A15還會(huì )推出“大小核”的概念，也就是在A(yíng)15的基礎上加一個(gè)Cortex-A7芯片，相當于之前的ARM9的尺寸和功耗，性能跟A8比較接近。當需要大量運算的時(shí)候，就用A15的CPU核心，而如果只是看電子書(shū)、聽(tīng)音樂(lè )、發(fā)短信等簡(jiǎn)單功能，就用A7的核心。這種架構類(lèi)似于英偉達tegra3，也是在四個(gè)主核心上加一個(gè)伴核，同樣是出于降低功耗的考慮。

 

事實(shí)上，目前市場(chǎng)上的平板和手機的芯片平臺，已經(jīng)日趨接近。典型的產(chǎn)品如采用高通平臺以及MTK平臺的“手機平板”方案，基本上跟大屏智能手機沒(méi)有多大區別。從單核到雙核，再到四核。終端廠(chǎng)商血拼硬件，后面不乏硬件“軍 火商”的支持和鼓動(dòng)。最先推出四核CPU的是英偉達(NVIDIA)的Tegra3，包括華為海思的K3V2、三星Exynos A9、高通Snapdragon S4等均加入了“四核大戰”。其中華為似乎對于CPU多核心之爭已經(jīng)上 癮，據華為副總裁余承東在微博上透露，華為將會(huì )在明年第一季推出最新的八核處理器。

 

2012年下半年推出的高通驍龍S4就將采用Cortex-A15架構，是全球首款1.4GHz移動(dòng)單核芯片、全球首款1.5GHz移動(dòng)異步雙核芯片，以及基于全新微架構的全新單核、雙核、四核芯片組，單核速度最高達2.5GHz，并將功耗降低65%。臺灣聯(lián)發(fā)科技2015年則將主推低端的MT6513、以及中端的MT6575。除了高通和MTK兩家外，包括博通、Marvell、STE、展訊、華為海思等廠(chǎng)商均投入智能手機混戰之中，希望能分得一杯羹。而近期收購了互芯的RDA也公布了其智能基帶芯片8810、8860、8850的發(fā)展計劃。至于MStar的TD智能方案目前已有廠(chǎng)商出貨，預計將在今年8月正式量產(chǎn)。

平板電腦“更高端”還是“更低價(jià)”？

 

相對于智能手機，平板電腦芯片則呈現兩大發(fā)展趨勢：一方面是以英偉達為首的廠(chǎng)商通過(guò)Tegra系列力推1.2G以上的雙核/四核A15 CPU，力圖在性能上向筆記本靠攏，TI、三星、高通等廠(chǎng)商也在緊緊跟隨。根據目前的產(chǎn)品路線(xiàn)圖，NVIDIA Tegra 4“Wayne”SoC處理器最有可能的面世時(shí)間大概是2012年底2013年初，晚于高通的Snapdragon S4，和TI OMAP 5基本同時(shí)期。

 

今年值得關(guān)注的平板平臺，在超低端領(lǐng)域包括全志A13、RK2906、WM8950。其中性能平庸、超低價(jià)、驅動(dòng)成熟穩定，這三大特點(diǎn)使得威盛電子(VIA)的平板出貨量一直占Android平板市場(chǎng)的最大頭。據透露，WM8950的性能與Amlogic的AML8726M相仿，也是800MHz Cortex A9單核心?？紤]TI和Allwinner已經(jīng)發(fā)布5美元的Cortex A8 CPU，威盛電子此款產(chǎn)品的價(jià)格應該不會(huì )超過(guò)5美元，按照威盛電子一貫的“升級不加價(jià)”原則，此款CPU應和WM8650處于同一價(jià)位。

 

不過(guò)今年威盛電子將遇到強勁對手。到目前為止，Cotex-A8架構平板已由100美元價(jià)格殺到了50美元，降幅相比去年同期超過(guò)一半。同時(shí)單核A8整機方案將繼續降價(jià)，有業(yè)內人士預計到5月份將降到299-399人民幣。全志作為去年平板領(lǐng)域殺出的一匹黑馬，最新推出的A13平臺是一個(gè)精簡(jiǎn)的Costdown版本，在傳承上一代A10的優(yōu)勢情況下，增加了很多新的功能特性，如智能背光(顯示功耗降低5%)、高能低溫(最高芯片溫度小于40度)、方便生產(chǎn)(PCBA元件少于400個(gè))等。由于采用LQFP封裝方式，這種方式可以迅速地降低平板產(chǎn)品的生產(chǎn)難度，加速新產(chǎn)品的普及速度。

 

面對全志力推A13進(jìn)一步大打價(jià)格戰，其競爭對手瑞芯微顯然不會(huì )坐以待斃。為了爭奪低端市場(chǎng)份額，瑞芯微推出了RK2906平臺，作為RK2918的精簡(jiǎn)Costdown版，主頻仍為1GHz，主要性能未變，不過(guò)與全志A13一樣精簡(jiǎn)了藍牙和HDMI模塊，采用低分屏。同時(shí)也具有更低的運行功耗和更智能的動(dòng)態(tài)頻率調節機制，能帶來(lái)更長(cháng)的續航時(shí)間和更佳的使用體驗。

 

在主流市場(chǎng)，雙核A9將成為今年主要配置。除了RK3066，今年瑞芯還將接連推出低功耗單核心Cortex-A9平臺RK31xx以及四核心Cortex-A9 RK32xx。除了ROCKCHIP，其它各家芯片廠(chǎng)商的A9產(chǎn)品也紛紛亮相，如Telechips TCC8803、Amlogic AML8726-M3等。藍魔數碼在環(huán)球資源舉辦的電子展上發(fā)布的7英寸平板電腦W17PRO就采用了Amlogic AML8726-MX魔蝎雙核處理器，這款處理器擁有雙核ARM Cortex-A9最高1.5GHz主頻，同時(shí)搭配400MHz雙核ARM Mali-400的3D處理核心，據稱(chēng)目前整機出貨價(jià)已殺到699元。

 

除了以上這些老面孔，平板芯片領(lǐng)域也出現了新鮮面孔。新岸線(xiàn)近期推出其平板雙核芯片NS115，集成了主頻高達1.5GHz的ARM Cortex A9雙核處理器，以及ARM Mali400 GPU。

 

與越來(lái)越頻繁的硬件更新?lián)Q代相比，應用的缺失可能是一個(gè)更嚴重的問(wèn)題。不管商家如何宣傳，在目前的應用和運算環(huán)境下，CPU性能已經(jīng)遠遠超過(guò)了目前消費者的需要，硬件過(guò)剩以及功耗上升等問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)始凸顯。一方面四核在性能上是一種浪費，手機和平板上的應用程序幾乎沒(méi)有一款可以將四核的性能完全用上；另一方面四核CPU使得ARM架構的功耗優(yōu)勢消失殆盡。除此之外，由于高昂的IP授權和NRE費用，智能終端芯片研發(fā)成本越來(lái)越巨大。當中國IC設計公司采用ARM9內核/90nm工藝時(shí)，IP技術(shù)授權和研發(fā)費用只是百萬(wàn)美元級；而到了ARMCortex-A9內核/45nm時(shí)代，IP技術(shù)授權和研發(fā)費用則達千萬(wàn)美元級；新的ARMCortex-A15/28nm時(shí)代，上述費用可能提升到億美元級。帶來(lái)的結果是，智能終端芯片的門(mén)檻越來(lái)越高，只有少數大公司才可以玩。

 

除了IP問(wèn)題，對于不少I(mǎi)C廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，工藝可能是更大的隱患。先進(jìn)工藝研發(fā)和先進(jìn)芯片制造廠(chǎng)投資越來(lái)越巨大，65nm時(shí)代IC設計公司還有很多代工制造伙伴可以選擇，45nm以后的芯片制造廠(chǎng)商則越來(lái)越少，而目前28nm工藝基本被英特爾、三星和臺積電壟斷——即使是蘋(píng)果也感受到了A系列處理器依賴(lài)其供應商和競爭對手三星的巨大隱患，最近在非常積級地和三星、英特爾尋求合作。

值得關(guān)注的攪局者——英特爾

 

相對于A(yíng)RM架構來(lái)說(shuō)，一個(gè)值得關(guān)注的攪局者是英特爾。曾幾何時(shí)，英特爾在移動(dòng)手持處理器領(lǐng)域也曾叱咤風(fēng)云過(guò)。盡管當時(shí)Xscale市占率已躍居前三，但持續高投入造成的多年虧損以及ARM架構對研發(fā)資源的分散都讓英特爾下定決心專(zhuān)注于核心的x86架構業(yè)務(wù)。Xscale最終以6億美元的價(jià)格賣(mài)給了Marvell。時(shí)至今日，Marvell的千元Android TD-SCDMA手機依然采用的是當初Xscale架構的PXA940處理器。

 

盡管其功耗問(wèn)題一直被人詬病，但微軟對平板以及手機領(lǐng)域的大力支持，讓英特爾重新看到了希望。2011年3月，英特爾發(fā)布了面向平板的Z670處理器，功耗降低至5W以?xún)?，并表示可以提供Windows、MeeGo和Android多系統支持。2012年1月12日，英特爾發(fā)布了芯片其代號Medfield的Atom芯片Z2460，號稱(chēng)在功耗和性能上躋身Cortex-A9同一水平行列，同時(shí)也確立了以Android為生態(tài)核心進(jìn)軍移動(dòng)手持終端的路線(xiàn)。

 

此外，在今年下半年，英特爾還計劃推出凌動(dòng)Z2580工程樣品，這一產(chǎn)品將是凌動(dòng)Z2460性能的兩倍，最終于2013年上半年推出終端產(chǎn)品。至2014年，英特爾計劃將芯片工藝降至14nm，希望憑借此先進(jìn)工藝一舉超越高通。不過(guò)也有方案廠(chǎng)商指出，當工藝降到20nm以后，由于散熱點(diǎn)過(guò)于集中，發(fā)熱問(wèn)題很難解決?？偟膩?lái)說(shuō)，英特爾的加入，讓我們看到行業(yè)格局重新洗牌的契機。