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2014智能机处理器与平台方案发展趋势

http://www.ec.hc360.com2014年03月06日10:12 来源:DIGITIMEST|T

    【慧聪电子网】不论是AppleiOS+ARM或GoogleAndroid+ARM软硬体行动平台架构,在智慧手机加平板电脑、联网装置等出货量突破14亿台关卡下,行动处理器晶片供应商纷纷提供以ARMCortex、IntelAtom或其它架构,走多核心、跨入64位元,以及搭配Android以外的OS平台多样化技术解决方案,协助智慧手机品牌╱白牌业者,在诡谲多变的行动运算市场上,找到差异化的产品区隔与市场占有率…

    ARM行动平台势压Wintel

    凭藉着弹性化IP授权、低功耗优势的ARMCortex架构,在2007年苹果iPhone的推出,2010年iPad平板电脑的推出,与随后搭配AndroidOS平台的智慧手机与平板电脑等行动装置的兴起,2013年出货量13~14亿台,是长年维持3亿台Wintelx86NB/DT/AIO出货量的四倍有余;ARM分别在智慧手机、平板电脑、智慧电视、机上盒等领域有90~95%的市占率,打破了自1981年PC出现、由微软WindowsOS加英特尔(Intel)x86处理器所形成的30年Wintel双寡占的局面。

    华硕以CloverTrail+打造FonePad、ZenFone平板/智慧手机(Intel/ASUS)

    随面板解析度提升、手机摄影画素提高、巨量数据(BigData)及迈向4GLTE行动通讯基础,庞大运算与资料串流促使智慧手机的行动处理器运算╱图形效能攀高。目前有联发科(MediaTek)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、辉达(NVIDIA),以及仅自家使用的苹果(Apple)、三星(Samsung)等,都以ARMCortexA架构为基础,以先进的28奈米HKMG(HighKMetalGate)制程,开发出双核、四核甚至八核、64位元的行动处理器。在中国大陆也有全志(Allwinner)、瑞芯微(Rockchip)等推出单/双/四核的ARM架构处理器,来主攻价格仅150~200美元的低价智慧手机市场。

    联发科(MediaTek)自去年(2013年)抢推出八核心ARMCortexA7架构的行动处理器MT6592,当时仅支援到3.75GHSDPA;2014年2月再推出4xCortexA7+4xCortexA15的八核心、支援4GLTE的MT6595处理器。

    高通(Qualcomm)则是继Snapdragon800之后,再推出执行╱图像╱记忆╱通讯频宽强化的Snapdragon805,采用2.5GHz、四核心Krait450架构,搭配Adreno420GPU与四通道LP-DDR3记忆体控制器,传输频宽大幅提升至25.6GB/s,图形效能提升40%并支援4KUHD解析度画面输出;同时支援4GLTER9Category4(150Mbps)传输协定,无论行动联网、网页浏览或串流视讯播放上都有更好表现,且支援USB3.0,满足旗舰手机在高速传输的需求。

    目前智慧手机内建超过3GBRAM的并不多见,但32bit处理器会有4GB记忆体定址的上限。继ARM公布其64位元ARMv8架构的Cortex-A57、A53处理器计划之后,苹果率先使用64位元A7处理器,采双核心1.3GHz自行修改的64bitSwift核心+四核心PowerVRG6430GPU的SoC设计,委由三星以28nmHKMG制程代工制造。其64bit架构挑战当今桌上型电脑甚至伺服器等级的计算架构,也引爆了智慧手机上游晶片业者╱制造商的恐慌。三星也宣布自家64位元Exynos处理器的计划,高通跟进宣布2014年第二季将发表支援4GLTE的64位元应用处理器─Snapdragon410。除苹果iPhone5S之外,预料今年下半会有其他家推出4GBRAM、64bitARM架构的旗舰智慧手机。

    Intel靠拢Android以Atom力拼ARM

    目前英特尔(Intel)在智慧手机的行动处理器蓝图规划上,采取搭配GoogleAndroidOS的策略。高效能区块有32奈米制程的IntelAtomZ2480(Medfield),时脉达2GHz,支援HSPA+通讯协定,2013年2月AtomZ2580(CloverTrail+)则采双核四线绪设计;针对低阶入门手机部份,IntelAtomZ2420(Lexington)同为32奈米制程、时脉1.2GHz并支援HSPA+通讯协定。

    2013年于9月推出采22nm╱三闸极电晶体(Tri-gate)制程、真四核心设计的Atom处理器(BayTrail),手机╱平板平台代号分别为Valleyview、BayTrail-T,采AtomCPU+PCH+GPU三合一的SoC单晶片设计,BayTrail-T架构的平板电脑预定2013年耶诞节时间上市,但Valleyview平台的智慧手机还没有进一步时间表。英特尔也宣布将在2014年提出64bitAtom行动处理器╱平台方案,预料2014年4月英特尔开发者论坛中,会有进一步的技术与规格揭露。

    华硕(ASUS)在CES2014开幕前夕,推出IntelAtomZ2520/2580双核四线绪处理器的ZenFone4/5/6系列智慧手机,采1.2GHzAtomZ2520、4寸萤幕设计的ZenFone4手机售价仅99美元,主打比红米机还便宜的低价市场;ZenFone5&6均采用2GHzAtomZ2580,售价预计为149、199美元。

    其它架构的行动处理器

    过去在功能手机、PDA数位助理时代,摩托罗拉(Motorola)或后来的飞思卡尔(Freescale)的龙珠(DragonBall)处理器曾经盛行一时,时脉从33~66MHz起跳,但面对当时PocketPC阵营采用的StrongARM、IntelXScale处理器飞快的跨越到524MHz,逐渐在准智慧手机的领域败下阵来。连Freescale也改采ARM授权IP,推出i.MX系列的行动处理器。

    已被Imagination并购的MIPS处理器部门,其前身由美国史丹福大学校长约翰轩尼士(Dr.JohnL.Hennessy)创办,是RISC精简指令集架构的学院派代表。MIPS处理器目前仍广泛使用于嵌入式装置、网通设备的应用,但是在平板电脑、智慧手机的领域上则苦无战功。MIPS曾于2011年6月Computex展出520MHzMIPS处理器设计的智慧手机参考平台,但未受到青睐。

    2012年MIPS宣布针对Android行动平台,推出高阶1~6核proAptiv、中阶1~4核interAptiv及入门1~2核+DSP功能的microAptiv微处理器。该年5月获得Google官方Androidv4.0NDK完整支持,有85%Apps可以在MIPS架构的装置执行。

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