智能终端芯片之战，ARM能否HOLD住优势？
时间：2012-06-04 10:22:34
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[导读]如果说上世纪九十年代是台式PC时代，过去10年是手机和笔记本电脑时代，那么未来10年可以说是智能终端时代。2011年智能手机和平板电脑的出货量超过了5亿台，首次超过了PC，标志着智能移动终端时代的来临。其中2011年中
如果说上世纪九十年代是台式PC时代，过去10年是手机和笔记本电脑时代，那么未来10年可以说是智能终端时代。2011年智能手机和平板电脑的出货量超过了5亿台，首次超过了PC，标志着智能移动终端时代的来临。其中2011年中国大陆的智能手机出货量达到6,000万台，预计2012年全球智能手机出货量将达到6.88亿台，中国市场出货量将达到2亿台。与手机相比，平板电脑市场相对较小，但2011年中国大陆平板电脑(MID)出货量也在1,200-1,500万台之间。
移动终端ARM仍处主导地位
智能终端的迅速发展，离不开主处理器性能的进一步提升，这也对架构厂商提出了更多的要求。目前，架构厂商呈现ARM、MIPS和英特尔三分天下的局面，但ARM在移动手持终端的布局让其在该市场占领了90%的市场份额，到去年年底，采用ARM架构的芯片累计共达300亿颗，而MIPS和英特尔加起来不足10%。
根据ARM的规划，Cortex-A15的产品会在今年上半年上市，其工艺制程会达到28nm甚至20nm级别，以保证良好的性能和功耗平衡，包括高通、三星、TI等一线厂商都会推出相应芯片。ARM市场经理陈鹏认为，今年国内双核Cortex-A9产品仍将成为主流，入门级还是以单核Cortex-A8和Cortex-A9为主。
除此之外，今年Cortex-A15还会推出“大小核”的概念，也就是在A15的基础上加一个Cortex-A7芯片，相当于之前的ARM9的尺寸和功耗，性能跟A8比较接近。当需要大量运算的时候，就用A15的CPU核心，而如果只是看电子书、听音乐、发短信等简单功能，就用A7的核心。这种架构类似于英伟达tegra3，也是在四个主核心上加一个伴核，同样是出于降低功耗的考虑。
事实上，目前市场上的平板和手机的芯片平台，已经日趋接近。典型的产品如采用高通平台以及MTK平台的“手机平板”方案，基本上跟大屏智能手机没有多大区别。从单核到双核，再到四核。终端厂商血拼硬件，后面不乏硬件“军 火商”的支持和鼓动。最先推出四核CPU的是英伟达(NVIDIA)的Tegra3，包括华为海思的K3V2、三星Exynos A9、高通Snapdragon S4等均加入了“四核大战”。其中华为似乎对于CPU多核心之争已经上 瘾，据华为副总裁余承东在微博上透露，华为将会在明年第一季推出最新的八核处理器。
2012年下半年推出的高通骁龙S4就将采用Cortex-A15架构，是全球首款1.4GHz移动单核芯片、全球首款1.5GHz移动异步双核芯片，以及基于全新微架构的全新单核、双核、四核芯片组，单核速度最高达2.5GHz，并将功耗降低65%。台湾联发科技2015年则将主推低端的MT6513、以及中端的MT6575。除了高通和MTK两家外，包括博通、Marvell、STE、展讯、华为海思等厂商均投入智能手机混战之中，希望能分得一杯羹。而近期收购了互芯的RDA也公布了其智能基带芯片8810、8860、8850的发展计划。至于MStar的TD智能方案目前已有厂商出货，预计将在今年8月正式量产。
平板电脑“更高端”还是“更低价”？
相对于智能手机，平板电脑芯片则呈现两大发展趋势：一方面是以英伟达为首的厂商通过Tegra系列力推1.2G以上的双核/四核A15 CPU，力图在性能上向笔记本靠拢，TI、三星、高通等厂商也在紧紧跟随。根据目前的产品路线图，NVIDIA Tegra 4“Wayne”SoC处理器最有可能的面世时间大概是2012年底2013年初，晚于高通的Snapdragon S4，和TI OMAP 5基本同时期。
今年值得关注的平板平台，在超低端领域包括全志A13、RK2906、WM8950。其中性能平庸、超低价、驱动成熟稳定，这三大特点使得威盛电子(VIA)的平板出货量一直占Android平板市场的最大头。据透露，WM8950的性能与Amlogic的AML8726M相仿，也是800MHz Cortex A9单核心。考虑TI和Allwinner已经发布5美元的Cortex A8 CPU，威盛电子此款产品的价格应该不会超过5美元，按照威盛电子一贯的“升级不加价”原则，此款CPU应和WM8650处于同一价位。
不过今年威盛电子将遇到强劲对手。到目前为止，Cotex-A8架构平板已由100美元价格杀到了50美元，降幅相比去年同期超过一半。同时单核A8整机方案将继续降价，有业内人士预计到5月份将降到299-399人民币。全志作为去年平板领域杀出的一匹黑马，最新推出的A13平台是一个精简的Costdown版本，在传承上一代A10的优势情况下，增加了很多新的功能特性，如智能背光(显示功耗降低5%)、高能低温(最高芯片温度小于40度)、方便生产(PCBA元件少于400个)等。由于采用LQFP封装方式，这种方式可以迅速地降低平板产品的生产难度，加速新产品的普及速度。
面对全志力推A13进一步大打价格战，其竞争对手瑞芯微显然不会坐以待毙。为了争夺低端市场份额，瑞芯微推出了RK2906平台，作为RK2918的精简Costdown版，主频仍为1GHz，主要性能未变，不过与全志A13一样精简了蓝牙和HDMI模块，采用低分屏。同时也具有更低的运行功耗和更智能的动态频率调节机制，能带来更长的续航时间和更佳的使用体验。
在主流市场，双核A9将成为今年主要配置。除了RK3066，今年瑞芯还将接连推出低功耗单核心Cortex-A9平台RK31xx以及四核心Cortex-A9 RK32xx。除了ROCKCHIP，其它各家芯片厂商的A9产品也纷纷亮相，如Telechips TCC8803、Amlogic AML8726-M3等。蓝魔数码在环球资源举办的电子展上发布的7英寸平板电脑W17PRO就采用了Amlogic AML8726-MX魔蝎双核处理器，这款处理器拥有双核ARM Cortex-A9最高1.5GHz主频，同时搭配400MHz双核ARM Mali-400的3D处理核心，据称目前整机出货价已杀到699元。
除了以上这些老面孔，平板芯片领域也出现了新鲜面孔。新岸线近期推出其平板双核芯片NS115，集成了主频高达1.5GHz的ARM Cortex A9双核处理器，以及ARM Mali400 GPU。
与越来越频繁的硬件更新换代相比，应用的缺失可能是一个更严重的问题。不管商家如何宣传，在目前的应用和运算环境下，CPU性能已经远远超过了目前消费者的需要，硬件过剩以及功耗上升等问题已经开始凸显。一方面四核在性能上是一种浪费，手机和平板上的应用程序几乎没有一款可以将四核的性能完全用上；另一方面四核CPU使得ARM架构的功耗优势消失殆尽。除此之外，由于高昂的IP授权和NRE费用，智能终端芯片研发成本越来越巨大。当中国IC设计公司采用ARM9内核/90nm工艺时，IP技术授权和研发费用只是百万美元级；而到了ARMCortex-A9内核/45nm时代，IP技术授权和研发费用则达千万美元级；新的ARMCortex-A15/28nm时代，上述费用可能提升到亿美元级。带来的结果是，智能终端芯片的门槛越来越高，只有少数大公司才可以玩。[!--empirenews.page--]
除了IP问题，对于不少IC厂商来说，工艺可能是更大的隐患。先进工艺研发和先进芯片制造厂投资越来越巨大，65nm时代IC设计公司还有很多代工制造伙伴可以选择，45nm以后的芯片制造厂商则越来越少，而目前28nm工艺基本被英特尔、三星和台积电垄断——即使是苹果也感受到了A系列处理器依赖其供应商和竞争对手三星的巨大隐患，最近在非常积级地和三星、英特尔寻求合作。
值得关注的搅局者——英特尔
相对于ARM架构来说，一个值得关注的搅局者是英特尔。曾几何时，英特尔在移动手持处理器领域也曾叱咤风云过。尽管当时Xscale市占率已跃居前三，但持续高投入造成的多年亏损以及ARM架构对研发资源的分散都让英特尔下定决心专注于核心的x86架构业务。Xscale最终以6亿美元的价格卖给了Marvell。时至今日，Marvell的千元Android TD-SCDMA手机依然采用的是当初Xscale架构的PXA940处理器。
尽管其功耗问题一直被人诟病，但微软对平板以及手机领域的大力支持，让英特尔重新看到了希望。2011年3月，英特尔发布了面向平板的Z670处理器，功耗降低至5W以内，并表示可以提供Windows、MeeGo和Android多系统支持。2012年1月12日，英特尔发布了芯片其代号Medfield的Atom芯片Z2460，号称在功耗和性能上跻身Cortex-A9同一水平行列，同时也确立了以Android为生态核心进军移动手持终端的路线。
此外，在今年下半年，英特尔还计划推出凌动Z2580工程样品，这一产品将是凌动Z2460性能的两倍，最终于2013年上半年推出终端产品。至2014年，英特尔计划将芯片工艺降至14nm，希望凭借此先进工艺一举超越高通。不过也有方案厂商指出，当工艺降到20nm以后，由于散热点过于集中，发热问题很难解决。总的来说，英特尔的加入，让我们看到行业格局重新洗牌的契机。
移动终端ARM仍处主导地位
智能终端的迅速发展，离不开主处理器性能的进一步提升，这也对架构厂商提出了更多的要求。目前，架构厂商呈现ARM、MIPS和英特尔三分天下的局面，但ARM在移动手持终端的布局让其在该市场占领了90%的市场份额，到去年年底，采用ARM架构的芯片累计共达300亿颗，而MIPS和英特尔加起来不足10%。
根据ARM的规划，Cortex-A15的产品会在今年上半年上市，其工艺制程会达到28nm甚至20nm级别，以保证良好的性能和功耗平衡，包括高通、三星、TI等一线厂商都会推出相应芯片。ARM市场经理陈鹏认为，今年国内双核Cortex-A9产品仍将成为主流，入门级还是以单核Cortex-A8和Cortex-A9为主。
除此之外，今年Cortex-A15还会推出“大小核”的概念，也就是在A15的基础上加一个Cortex-A7芯片，相当于之前的ARM9的尺寸和功耗，性能跟A8比较接近。当需要大量运算的时候，就用A15的CPU核心，而如果只是看电子书、听音乐、发短信等简单功能，就用A7的核心。这种架构类似于英伟达tegra3，也是在四个主核心上加一个伴核，同样是出于降低功耗的考虑。
事实上，目前市场上的平板和手机的芯片平台，已经日趋接近。典型的产品如采用高通平台以及MTK平台的“手机平板”方案，基本上跟大屏智能手机没有多大区别。从单核到双核，再到四核。终端厂商血拼硬件，后面不乏硬件“军 火商”的支持和鼓动。最先推出四核CPU的是英伟达(NVIDIA)的Tegra3，包括华为海思的K3V2、三星Exynos A9、高通Snapdragon S4等均加入了“四核大战”。其中华为似乎对于CPU多核心之争已经上 瘾，据华为副总裁余承东在微博上透露，华为将会在明年第一季推出最新的八核处理器。
2012年下半年推出的高通骁龙S4就将采用Cortex-A15架构，是全球首款1.4GHz移动单核芯片、全球首款1.5GHz移动异步双核芯片，以及基于全新微架构的全新单核、双核、四核芯片组，单核速度最高达2.5GHz，并将功耗降低65%。台湾联发科技2015年则将主推低端的MT6513、以及中端的MT6575。除了高通和MTK两家外，包括博通、Marvell、STE、展讯、华为海思等厂商均投入智能手机混战之中，希望能分得一杯羹。而近期收购了互芯的RDA也公布了其智能基带芯片8810、8860、8850的发展计划。至于MStar的TD智能方案目前已有厂商出货，预计将在今年8月正式量产。
平板电脑“更高端”还是“更低价”？
相对于智能手机，平板电脑芯片则呈现两大发展趋势：一方面是以英伟达为首的厂商通过Tegra系列力推1.2G以上的双核/四核A15 CPU，力图在性能上向笔记本靠拢，TI、三星、高通等厂商也在紧紧跟随。根据目前的产品路线图，NVIDIA Tegra 4“Wayne”SoC处理器最有可能的面世时间大概是2012年底2013年初，晚于高通的Snapdragon S4，和TI OMAP 5基本同时期。
今年值得关注的平板平台，在超低端领域包括全志A13、RK2906、WM8950。其中性能平庸、超低价、驱动成熟稳定，这三大特点使得威盛电子(VIA)的平板出货量一直占Android平板市场的最大头。据透露，WM8950的性能与Amlogic的AML8726M相仿，也是800MHz Cortex A9单核心。考虑TI和Allwinner已经发布5美元的Cortex A8 CPU，威盛电子此款产品的价格应该不会超过5美元，按照威盛电子一贯的“升级不加价”原则，此款CPU应和WM8650处于同一价位。
不过今年威盛电子将遇到强劲对手。到目前为止，Cotex-A8架构平板已由100美元价格杀到了50美元，降幅相比去年同期超过一半。同时单核A8整机方案将继续降价，有业内人士预计到5月份将降到299-399人民币。全志作为去年平板领域杀出的一匹黑马，最新推出的A13平台是一个精简的Costdown版本，在传承上一代A10的优势情况下，增加了很多新的功能特性，如智能背光(显示功耗降低5%)、高能低温(最高芯片温度小于40度)、方便生产(PCBA元件少于400个)等。由于采用LQFP封装方式，这种方式可以迅速地降低平板产品的生产难度，加速新产品的普及速度。
面对全志力推A13进一步大打价格战，其竞争对手瑞芯微显然不会坐以待毙。为了争夺低端市场份额，瑞芯微推出了RK2906平台，作为RK2918的精简Costdown版，主频仍为1GHz，主要性能未变，不过与全志A13一样精简了蓝牙和HDMI模块，采用低分屏。同时也具有更低的运行功耗和更智能的动态频率调节机制，能带来更长的续航时间和更佳的使用体验。
在主流市场，双核A9将成为今年主要配置。除了RK3066，今年瑞芯还将接连推出低功耗单核心Cortex-A9平台RK31xx以及四核心Cortex-A9 RK32xx。除了ROCKCHIP，其它各家芯片厂商的A9产品也纷纷亮相，如Telechips TCC8803、Amlogic AML8726-M3等。蓝魔数码在环球资源举办的电子展上发布的7英寸平板电脑W17PRO就采用了Amlogic AML8726-MX魔蝎双核处理器，这款处理器拥有双核ARM Cortex-A9最高1.5GHz主频，同时搭配400MHz双核ARM Mali-400的3D处理核心，据称目前整机出货价已杀到699元。
除了以上这些老面孔，平板芯片领域也出现了新鲜面孔。新岸线近期推出其平板双核芯片NS115，集成了主频高达1.5GHz的ARM Cortex A9双核处理器，以及ARM Mali400 GPU。
与越来越频繁的硬件更新换代相比，应用的缺失可能是一个更严重的问题。不管商家如何宣传，在目前的应用和运算环境下，CPU性能已经远远超过了目前消费者的需要，硬件过剩以及功耗上升等问题已经开始凸显。一方面四核在性能上是一种浪费，手机和平板上的应用程序几乎没有一款可以将四核的性能完全用上；另一方面四核CPU使得ARM架构的功耗优势消失殆尽。除此之外，由于高昂的IP授权和NRE费用，智能终端芯片研发成本越来越巨大。当中国IC设计公司采用ARM9内核/90nm工艺时，IP技术授权和研发费用只是百万美元级；而到了ARMCortex-A9内核/45nm时代，IP技术授权和研发费用则达千万美元级；新的ARMCortex-A15/28nm时代，上述费用可能提升到亿美元级。带来的结果是，智能终端芯片的门槛越来越高，只有少数大公司才可以玩。[!--empirenews.page--]
除了IP问题，对于不少IC厂商来说，工艺可能是更大的隐患。先进工艺研发和先进芯片制造厂投资越来越巨大，65nm时代IC设计公司还有很多代工制造伙伴可以选择，45nm以后的芯片制造厂商则越来越少，而目前28nm工艺基本被英特尔、三星和台积电垄断——即使是苹果也感受到了A系列处理器依赖其供应商和竞争对手三星的巨大隐患，最近在非常积级地和三星、英特尔寻求合作。
值得关注的搅局者——英特尔
相对于ARM架构来说，一个值得关注的搅局者是英特尔。曾几何时，英特尔在移动手持处理器领域也曾叱咤风云过。尽管当时Xscale市占率已跃居前三，但持续高投入造成的多年亏损以及ARM架构对研发资源的分散都让英特尔下定决心专注于核心的x86架构业务。Xscale最终以6亿美元的价格卖给了Marvell。时至今日，Marvell的千元Android TD-SCDMA手机依然采用的是当初Xscale架构的PXA940处理器。
尽管其功耗问题一直被人诟病，但微软对平板以及手机领域的大力支持，让英特尔重新看到了希望。2011年3月，英特尔发布了面向平板的Z670处理器，功耗降低至5W以内，并表示可以提供Windows、MeeGo和Android多系统支持。2012年1月12日，英特尔发布了芯片其代号Medfield的Atom芯片Z2460，号称在功耗和性能上跻身Cortex-A9同一水平行列，同时也确立了以Android为生态核心进军移动手持终端的路线。
此外，在今年下半年，英特尔还计划推出凌动Z2580工程样品，这一产品将是凌动Z2460性能的两倍，最终于2013年上半年推出终端产品。至2014年，英特尔计划将芯片工艺降至14nm，希望凭借此先进工艺一举超越高通。不过也有方案厂商指出，当工艺降到20nm以后，由于散热点过于集中，发热问题很难解决。总的来说，英特尔的加入，让我们看到行业格局重新洗牌的契机。
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