編輯視點：移動CPU的“核”戰(zhàn)爭

　　不管你是否樂于看到，移動CPU市場都正在爆發(fā)一場“核戰(zhàn)爭”。

　　4月25日，高通（微博）公司在中國北京展示了自己的“驍龍”S4移動系列處理器，除了雙核版本之外，還包括其目前最高端的四核產(chǎn)品。S4四核移動CPU采用了高通自有的全新“Krait”微架構，將高通現(xiàn)有的Scorpion微架構CPU性能提升了60%。

　　“高通在意的并不是有幾個核，而是給消費者更好的使用體驗?！备咄ɑヂ?lián)網(wǎng)服務集團總裁RobChandhok說?！驹斍檎垍㈤啽菊緢蟮馈?a href="http://ttokpm.com/news/changshang/20120302262273.html" target="_blank">高通無懼對手移動圖形處理器挑戰(zhàn)（一）：雙核勝過四核？】

　　這句話意有所指。眼下高通在移動CPU市場上最大的競爭對手NVIDIA（英偉達），已于2011年第四季度搶先發(fā)布了四核產(chǎn)品。在時機上，高通已經(jīng)落后了一步，它希望扳回一城。

　　英偉達的全球首顆量產(chǎn)四核移動CPUTegra3（圖睿），事實上內(nèi)封了五個“核”。這種“4+1”設計是Tegra3在發(fā)布之時，英偉達重點宣傳的賣點。除了四個處理器核心之外，它還有一個叫做“Companion”（伴核）的處理器，作為協(xié)同處理器，當用戶執(zhí)行一些簡單、低頻率的操作時，“Companion”會根據(jù)用戶的操作情況開啟或關閉，以達到低功耗、高性能的要求。

　　“4+1”個核被各自賦予了明確的分工。當用戶執(zhí)行簡單應用時，系統(tǒng)只調(diào)用“Companion”這個協(xié)同處理器;當機器在運行簡單2D游戲時，系統(tǒng)調(diào)用四核中的一個;如果用戶進行視頻聊天、Flash網(wǎng)頁瀏覽以及多任務處理，系統(tǒng)會調(diào)用兩顆核工作;而當四核同時啟動的時候，就意味著機器處于全負荷狀態(tài)，這個時候，執(zhí)行的通常是網(wǎng)絡多媒體處理或者大型游戲程序這樣的任？務。

　　采用這種結構是英偉達四核CPU能夠搶先上市的關鍵。這家最初以制造顯卡聞名的半導體廠商，在移動CPU的設計能力上一直落后于高通這樣的對手—設計能力意味著CPU與整個系統(tǒng)是否能夠完美配合，同時又與CPU的制造工藝與性能密切相關。

　　迄今為止，英偉達仍然堅持在移動CPU上采用40nm的工藝制程（在半導體行業(yè)，工藝制程的數(shù)字越小，代表工藝越先進，CPU的散熱性能也就越好）。這是相對目前英偉達在移動CPU方面的設計能力而言，所能達到的良品率最高、成本最合理的工藝。反觀英偉達在顯卡上的制造工藝已經(jīng)提升到了？28nm——這比40nm領先了一代。

　　為了使采用發(fā)熱量較大的40nm制程的Tegra3順利上市，英偉達在增加處理器核心數(shù)量的同時，謹慎地提升產(chǎn)品主頻。在絕大部分Tegra2平板和手機上，處理器主頻都維持在了1GHz;到了Tegra3，處理器核心頻率最高只有1。4GHz。“伴核”處理器的存在，也在一定程度上分擔了核心處理器的負擔。

　　與Tegra3相比，目前高通的驍龍S4四核處理器主頻最高為1。7GHz，設計指標最高達到了2。5GHz，三星（微博）四核處理器Exynos的主頻也達到了1。5GHz。

　　如果綜合考慮成本、性能和生產(chǎn)工藝等種種因素，英偉達的作法的確很聰明。采用40nm這種并不領先的工藝所制造的Tegra3順利實現(xiàn)了搶先上市的目的，并且獲得了HTC等手機公司的訂單。HTC今年4月份剛剛發(fā)布的OneX手機，使用的正是Tegra3處理器，這也是兩家公司的首次合作。

　　不過這樣的作法也被高通公司抓住了“把柄”。當驍龍S4的四核版本推出之時，高通公司強調(diào)了其在設計和性能上的領先，它有著更高頻率的主頻、28nm的先進制造工藝。同時也有著一系列能夠節(jié)省電能的設計，比如“異步多核”技術，可以根據(jù)用戶不同使用模式下的處理需求，獨立調(diào)節(jié)每個核的動態(tài)時鐘和電壓，實現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)功耗。

　　驍龍S4為解決手機屏幕的耗電問題，還引入了兩項新技術：BRITE和GridView。前者能根據(jù)屏幕上正在顯示的內(nèi)容，動態(tài)調(diào)整背光亮度并利用自然光，在適當?shù)臈l件下可以降低高達50%的功耗;而GridView可以智能地以整頁生成的方式刷新界面，在瀏覽網(wǎng)頁時，這一技術可以使頁面加載速度更快、滾動和視頻播放更平滑，以及使HTML5應用的性能向App應用看齊。

　　英偉達曾經(jīng)借助Tegra2處理器，在2011年的手機市場上大出風頭。在2011年至2012年財年，通過Tegra2的帶動，NVIDIA的凈利潤達到5。81億美元，是上一財年的2倍。

　　不過英偉達同時也失去過一些重要客戶。根據(jù)證券公司JMPSecurities的統(tǒng)計，2011年摩托羅拉移動Xoom的升級版Xoom2和最熱銷的智能手機DroidRazr，都使用了另一大芯片廠商德州儀器（TexasInstruments，簡稱TI）的芯片產(chǎn)品;2011年全球最暢銷的Android手機三星GalaxySII，除了使用三星自有芯片以外，還使用高通芯片，但沒有選擇英偉達的產(chǎn)品;亞馬遜（微博）一炮打響的平板產(chǎn)品KindleFire，同樣也與Tegra處理器擦肩而過。

　　高通公司在移動處理器領域的優(yōu)勢看起來一時仍然難以撼動。盡管英偉達曾經(jīng)憑借聰明的策略搶先推出產(chǎn)品，但當高通也有了量產(chǎn)型的四核移動處理器時，英偉達這個新秀難免要遇到更大的挑戰(zhàn)。

　　但這也并不意外著挑戰(zhàn)者完全沒有機會。策略仍然很重要。眼下無論是高通還是英偉達，在市場策略上都無不強調(diào)了芯片的游戲性能：NVIDIA曾在一次技術展示上，利用Tegra3運行了大型3D游戲《邊境之地》（這款游戲以往只在PC和游戲主機平臺發(fā)售），還在2月29日宣布了4款專為Tegra3優(yōu)化的游戲;高通也在驍龍S4的發(fā)布會上，重點展示了2款3D游戲。

　　不過并非每一位智能手機用戶都是大型游戲的愛好者。當廠商們紛紛以游戲展示性能的時候，大部分日常應用和商務應用并沒有得到良好優(yōu)化，甚至出現(xiàn)過雙核處理器性能超過四核處理器的尷尬情況。在熱衷于核心部件“軍備競賽”的同時，如何為更多日常應用提供優(yōu)化，恐怕才是下一階段競爭的另一個關鍵。

???電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯點評

????隨著智能手機、平板電腦等智能手持設備的持續(xù)走熱，使用該類設備的群體越發(fā)龐大，巨大的市場利潤吸引著每個半導體芯片廠商的目光。由于智能手持設備軟件應用、圖形視覺（如3D）等不斷加速演進，這直接要求了移動處理器芯片必須具備有一定的性能。于是，從單核走向雙核，再從雙核走向四核，不斷演進著，這是大勢所趨。

???但是在演進的過程中需要注意些什么問題？下一步的移動處理器內(nèi)核架構發(fā)展的趨勢又是什么呢？

???毋庸置疑，智能手持設備對移動處理器芯片的功耗要求非常高，這也是客戶或消費者判斷移動設備好壞的關鍵所在。所以，分析芯片功耗問題，應該和移動處理器內(nèi)核架構一起進行考慮，就目前觀察，ARM新推不久的“大小核”架構應是移動處理器內(nèi)核架構發(fā)展趨勢。


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