2017年2月,小米在新品發(fā)布會上正式發(fā)布松果處理器,發(fā)布后引發(fā)了行業(yè)重點關注。曾經(jīng)在我們行中處理器這種精密的電子設備,都是國外公司壟斷的情景,但隨著國內(nèi)廠商的奮起直追,現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的改善。但是以高通、三星、聯(lián)發(fā)科為首的第一梯隊產(chǎn)品,依舊在用戶心中占據(jù)重要的地位,雖然現(xiàn)階段我們熟知的手機處理器芯片,早已不是一只手就能數(shù)過來的那幾個,但差距還是非常明顯的。
手機處理器芯片就是一臺智能手機最核心的部件,處理器芯片的性能、功能等因素,直接影響廠商設計產(chǎn)品,用戶體驗產(chǎn)品的感受。能否對處理器進行自主設計,可以說是衡量一個芯片廠商實力的標準。目前,行業(yè)內(nèi)我們熟知的高通公司在這方面可以說是全面領先的。今天筆者就帶著疑問,來給大家說說市面上的自主處理器芯片有哪些不足,為何高通能夠始終領先,通過本文或許你能找到答案。
持續(xù)投入 時間積累
2017年我們看到芯片廠商的發(fā)生始終沒有停止,從去年異軍突起的麒麟960、年初的松果S1、驍龍835,再到即將量產(chǎn)并推出終端的聯(lián)發(fā)科X30,手機處理器芯片行業(yè)始終沒有停下發(fā)展的步伐。
制造一款手機處理器需要多少資金,這個問題恐怕是很多手機廠商都不愿意面對的。還是以小米的松果為例,在松果發(fā)布會上,雷軍親口說出“芯片行業(yè)10億起步,10年結果”設想一下,現(xiàn)在的手機市場哪個廠商能夠一口氣掏出這么多的資金,有了資金還只是基礎,工程師、產(chǎn)線等等都得投入??上攵?,自主研發(fā)手機處理器芯片是需要多大的投入和研發(fā)力度。
市場中的老大哥高通公司,根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,報告。報告指出僅2016年一年高通的研發(fā)支出為就達到了51.09億美元,其研發(fā)支出占其當年營收的33.1%,這是全球半導體研發(fā)支出前十公司中比例最高的。自1985年成立以來,高通在研發(fā)領域的累計投入已超過440億美金,也正是因為這樣,從2G到4G的演進過程中,我們幾乎在每部通信設備里都能看到高通技術或產(chǎn)品的影子,高通在無線通信方面也積累了深厚的技術成果,設在高通總部的專利墻就是高通研發(fā)成果的見證。
反觀一些不成功的例子,比如英特爾、英偉達,先后放棄手機平臺處理器,看上去與資金和技術關聯(lián)不大。但仔細想想其實還是歸于持續(xù)投入不夠、缺乏技術積累經(jīng)驗不足,如果能在公司的整體戰(zhàn)略中提高一定得占比,相信結局也就不是退出這個市場了。
核心技術難攻克 自主架構更靠譜
手機處理器和電腦CPU一樣,除了基礎的工藝、頻率、緩存等參數(shù)以外,好的設計架構至關重要。自研架構相比于公版ARM授權架構,其復雜程度和技術難度明顯更高,可以說是“站在巨人的肩膀上”。目前市面常見的包括海思、松果、MTK處理器,清一色都是采用了公版授權架構,而非自主改進的設計。
那么真正的自主架構是什么呢?其實從命名就可以判斷,比如高通驍龍835采用的Kryo 280 CPU。其設計思路就是獲得ARM公版授權后,在已經(jīng)較為成熟的公版設計上進行修改,例如公版設計上三行代碼解決一個問題,高通精簡為一行,或是加入一些全新的特性、更新的內(nèi)存控制機制等等,最終得到一個更高效率的自研架構。這也是高通一直以來有別于其他家廠商的差異化競爭力之一。
以采用自主架構的驍龍835為例子,此次采用Kryo 280 CPU架構的驍龍835采用八核心設計,最高頻率可達2.45GHz,四大核2.45GHz+四小核1.9GHz的組合。大小核均為Kryo 280架構,大核心頻率2.45GHz,大核心簇帶有2MB的L2 Cache,小核心頻率1.9GHz,小核心簇帶有1MB的L2 Cache??此坪凸鎎ig.LITTLE的設計相似,但通過高通深入定制,兩簇核心組僅是時鐘頻率上有所差異,但仍采用相同的Kryo架構。
應用體驗飛速發(fā)展
GPU開始逆襲
GPU的體驗在現(xiàn)在的手機上是越來越重要,設想一下如果沒有GPU,你也就玩不了王者榮耀,也看不了4K高清視頻等等,日常生活中GPU的占比似乎越來越大。這也是因為生活中手機的使用場景發(fā)生了改變,手機已經(jīng)不單單是一部手機的功能。
近年來手機技術的演進十分迅猛,比如屏幕、閃存等手機部件,但手機最核心的處理器核心部件中,GPU始終是技術的最高端領域。而近期似乎所有廠商都想明白了GPU的重要性,包括三星、蘋果在內(nèi)宣布將要進行自主設計GPU。
這些按理都說明了,手機處理器芯片中GPU是非常重要,高通在這個領域是壓倒的領先地位,這一點不用多說大家心里都清楚。
形成特色 拉開差距
既然是自主設計處理器芯片,那么廠商自然會想將其做得與眾不同一些,這樣才能在同質化嚴重的市場上取得先機。
在這方面,高通驍龍平臺最新的835芯片就是個很好的例子,比如驍龍835平臺憑借優(yōu)秀的制造工藝,目前是首款10nm FinFET工藝的處理器,實現(xiàn)了高性能前提下保持較低功耗、發(fā)熱的目標,目前是安卓陣營中公認的頂級SoC產(chǎn)品。除了剛才提到的強勁CPU以及GPU,驍龍835還擁有千兆級X16 LTE調制解調器、集成2x2 802.11ac Wave 2 Wi-Fi、藍牙5.0、Hexagon 682 DSP、14位Qualcomm Spectra 180 雙ISP、QC4快速充電技術、高規(guī)格VR/AR技術支持、以及手機、平臺、移動電腦等全平臺兼容,這樣超群的綜合實力,在目前的手機處理器芯片領域真是沒有對手。
性能已經(jīng)到位 未來多元發(fā)展
智能手機面臨發(fā)展瓶頸是個不爭的事實,未來的智能設備將朝哪個方向發(fā)展也是沒有定數(shù)的事情,現(xiàn)階段完全只能摸著石頭過河。雖然設備上的變數(shù)很多,但核心仍然離不開處理器芯片的支持。
就拿去年火爆極了的穿戴設備來說,無論是Apple、三星、Moto,還是國內(nèi)的華為、小米等廠商,芯片依然扮演著不可或缺的角色,擁有自己處理器的廠商能根據(jù)大環(huán)境的變化及時做出調整,來滿足新產(chǎn)品的需求,大大縮短時間成本。
現(xiàn)實我們也看到了,由于受限于自主研發(fā)的問題,芯片廠商迭代等問題,今年的智能穿戴似乎冷清了許多。而已經(jīng)流入市場的產(chǎn)品中,比如藍牙5.0這樣的先進技術,似乎也沒有給穿戴廠商帶來好的靈感。產(chǎn)品的更新迭代,依舊是延續(xù)了小改系統(tǒng)大改外觀的老舊思路。
總結:自主架構高通領先 想追上不容易!
除了以上說到的這些考量外,自主架構的優(yōu)勢還遠不止這些。但不論出發(fā)點如何,有越來越多的廠商想要加入處理器設計領域,包括華為、三星、LG在內(nèi)的多家廠商,這無疑是件好事,畢竟能大大帶動整條產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,最終提升半導體領域的綜合實力和話語權。雖然都在暗自發(fā)展,但我們也不得不正視一個問題,就是各類命名不同的芯片其CPU的底層架構仍然是從國外買來的,GPU部分更是完全只能采用別人的方案。除了在通信基帶方面,個別廠家有一定技術積累外,其他部分實在談不上領先,還需要長期的積累和改進。
在2017年MWC展會上,筆者與業(yè)內(nèi)人士聊起對自主研發(fā)CPU芯片時,提到最多的詞還是投入,就想本文開頭提到的。高通公司扎根行業(yè)這么多年,不論是員工數(shù)量、專利數(shù)量、產(chǎn)品數(shù)量等等,可以說是全方位的領先,在這樣一個慘烈競爭的環(huán)境中,想要追上必須要加倍付出。2017年我們已經(jīng)看到了個別廠商開始探索自研處理器的規(guī)劃,相信在不久的將來能夠給消費者帶來更多好產(chǎn)品,也讓這個行業(yè)更快發(fā)展進步。