2014智能机处理器与平台方案发展趋势
时间：2014-03-07 10:44:34
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[导读]不论是Apple iOSARM或Google AndroidARM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ARM Cortex、Intel Atom或其它架构，走多核心、跨入64位元，以
不论是Apple iOSARM或Google AndroidARM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ARM Cortex、Intel Atom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ARM Cortex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Android OS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Wintel x86 NB/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Windows OS加英特尔(Intel) x86处理器所形成的30年Wintel双寡占的局面。
随面板解析度提升、手机摄影画素提高、巨量数据(Big Data)及迈向4G LTE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ARM Cortex A架构为基础，以先进的28奈米HKMG(High K Metal Gate)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ARM Cortex A7架构的行动处理器MT6592，当时仅支援到3.75G HSDPA；2014年2月再推出4x Cortex A74x Cortex A15的八核心、支援4G LTE的MT6595处理器。
高通(Qualcomm)则是继Snapdragon 800之后，再推出执行╱图像╱记忆╱通讯频宽强化的Snapdragon 805，采用2.5GHz、四核心 Krait 450架构，搭配 Adreno 420 GPU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4K UHD解析度画面输出；同时支援4G LTE R9 Category 4(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USB 3.0，满足旗舰手机在高速传输的需求。
目前智慧手机内建超过3GB RAM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64bit Swift核心四核心PowerVR G6430 GPU的SoC设计，委由三星以28nm HKMG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4G LTE的64位元应用处理器─Snapdragon 410。除苹果iPhone5S之外，预料今年下半会有其他家推出4GB RAM、64bit ARM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Google Android OS的策略。高效能区块有32奈米制程的Intel Atom Z2480(Medfield)，时脉达2GHz，支援HSPA通讯协定，2013年2月Atom Z2580(Clover Trail)则采双核四线绪设计；针对低阶入门手机部份，Intel Atom Z2420(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(Bay Trail)，手机╱平板平台代号分别为Valleyview、BayTrail-T，采Atom CPUPCHGPU三合一的SoC单晶片设计，Bay Trail-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64bit Atom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CES 2014开幕前夕，推出Intel Atom Z2520/2580双核四线绪处理器的ZenFone 4/5/6系列智慧手机，采1.2GHz Atom Z2520、4寸萤幕设计的ZenFone 4手机售价仅99美元，主打比红米机还便宜的低价市场；ZenFone 5&6均采用2GHz Atom Z2580，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、Intel XScale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. John L. 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520MHz MIPS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Android v4.0 NDK完整支持，有85% Apps可以在MIPS架构的装置执行。但接下来仅有在2011年12月，跟中国白牌业者合作推出仅99美元的1GHz Android 4.0平板电脑，推广情况并不顺利，导致2012年11月被Imagination所并购。
微软Windows Phone与Firefox、Sailfish在后苦追
ARM 阵营的壮大，对Wintel x86 CPU供应商英特尔(Intel)、超微(AMD)等营收造成冲击，对向来依赖Wintel架构的台湾DT/NB厂商来说，也有更大的冲击与毛利下降的情 况。基于第二货源(Second Source)的观念，品牌厂、ODM/OEM厂，纷纷自己开发、并购或寻求其它开源码技术的Smartphone OS。
微软曾推出WOA(Windows On ARM)的Windows RT作业系统，可惜在ARM架构的平板电脑上推广不力，连自家Surface RT平板与Surface Pro (x86架构)平板，都落得数百万台、价值9亿美元的库存减损的命运。不过在2011年获得Nokia力挺，以及2013年以72亿美金并购下，总算在智 慧手机OS市占率止跌回升，但仍不足以撼动Android、iOS的地位。据悉Nokia将于MWC 2014公布至少一款Nokia X A110(甚至更多，尚未证实)的Android智慧手机。
三星曾与英特尔合作进行Tizen OS计划，并与日本NTT Docomo敲定在2014年推出首款Tizen OS手机，但被NTT Docomo这边宣布暂缓；乐金(LG)则是买下了被HP并购后又抛出的webOS (前身Palm OS)，用于智慧电视；自家手机除了走Android OS之外，另外也尝试采用谋智(Mozilla)的Firefox OS。
由Nokia离职员工创立的Jolla Ltd，2012年7月6日正式公开纳入手势辨识(Gesture)等功能的Sailfish OS，2013年11月，挂芬兰电讯商DNA品牌的首支Sailfish OS智慧手机正式推出。
上海联彤网络通讯技术与中国科学院软件研究院，联袂于2014年1月15日在北京联合发表COS (China Operating System)自主作业系统，可应用于PC、智慧手机、平板、STB与智慧家电等。COS外观风格接近微软 Windows Phone相似，上下两端的图像设计又接近Android。业界传闻台湾宏达电(HTC)曾参与COS的研发，但宏达电与上海联彤网络等对此猜测均不做任 何评论。
目前预测2014年Android OS全球市占率仍维持在6～7成，在北美市场市占率也超过50%；在中国大陆市占率则需端看所谓COS平台的推广力度而定；苹果iOS市占仍维持在 18～24%之间，在北美市场更超过4成；微软Windows Phone市占超越5%，在欧洲市占接近10%；而Firefox OS、Sailfish OS与COS等因为起步较晚，目前没有明显的市占率。
ARM行动平台势压Wintel
凭藉着弹性化IP授权、低功耗优势的ARM Cortex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Android OS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Wintel x86 NB/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Windows OS加英特尔(Intel) x86处理器所形成的30年Wintel双寡占的局面。
随面板解析度提升、手机摄影画素提高、巨量数据(Big Data)及迈向4G LTE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ARM Cortex A架构为基础，以先进的28奈米HKMG(High K Metal Gate)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ARM Cortex A7架构的行动处理器MT6592，当时仅支援到3.75G HSDPA；2014年2月再推出4x Cortex A74x Cortex A15的八核心、支援4G LTE的MT6595处理器。
高通(Qualcomm)则是继Snapdragon 800之后，再推出执行╱图像╱记忆╱通讯频宽强化的Snapdragon 805，采用2.5GHz、四核心 Krait 450架构，搭配 Adreno 420 GPU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4K UHD解析度画面输出；同时支援4G LTE R9 Category 4(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USB 3.0，满足旗舰手机在高速传输的需求。
目前智慧手机内建超过3GB RAM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64bit Swift核心四核心PowerVR G6430 GPU的SoC设计，委由三星以28nm HKMG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4G LTE的64位元应用处理器─Snapdragon 410。除苹果iPhone5S之外，预料今年下半会有其他家推出4GB RAM、64bit ARM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Google Android OS的策略。高效能区块有32奈米制程的Intel Atom Z2480(Medfield)，时脉达2GHz，支援HSPA通讯协定，2013年2月Atom Z2580(Clover Trail)则采双核四线绪设计；针对低阶入门手机部份，Intel Atom Z2420(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(Bay Trail)，手机╱平板平台代号分别为Valleyview、BayTrail-T，采Atom CPUPCHGPU三合一的SoC单晶片设计，Bay Trail-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64bit Atom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CES 2014开幕前夕，推出Intel Atom Z2520/2580双核四线绪处理器的ZenFone 4/5/6系列智慧手机，采1.2GHz Atom Z2520、4寸萤幕设计的ZenFone 4手机售价仅99美元，主打比红米机还便宜的低价市场；ZenFone 5&6均采用2GHz Atom Z2580，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、Intel XScale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. John L. 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520MHz MIPS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Android v4.0 NDK完整支持，有85% Apps可以在MIPS架构的装置执行。但接下来仅有在2011年12月，跟中国白牌业者合作推出仅99美元的1GHz Android 4.0平板电脑，推广情况并不顺利，导致2012年11月被Imagination所并购。
微软Windows Phone与Firefox、Sailfish在后苦追
ARM 阵营的壮大，对Wintel x86 CPU供应商英特尔(Intel)、超微(AMD)等营收造成冲击，对向来依赖Wintel架构的台湾DT/NB厂商来说，也有更大的冲击与毛利下降的情 况。基于第二货源(Second Source)的观念，品牌厂、ODM/OEM厂，纷纷自己开发、并购或寻求其它开源码技术的Smartphone OS。
微软曾推出WOA(Windows On ARM)的Windows RT作业系统，可惜在ARM架构的平板电脑上推广不力，连自家Surface RT平板与Surface Pro (x86架构)平板，都落得数百万台、价值9亿美元的库存减损的命运。不过在2011年获得Nokia力挺，以及2013年以72亿美金并购下，总算在智 慧手机OS市占率止跌回升，但仍不足以撼动Android、iOS的地位。据悉Nokia将于MWC 2014公布至少一款Nokia X A110(甚至更多，尚未证实)的Android智慧手机。
三星曾与英特尔合作进行Tizen OS计划，并与日本NTT Docomo敲定在2014年推出首款Tizen OS手机，但被NTT Docomo这边宣布暂缓；乐金(LG)则是买下了被HP并购后又抛出的webOS (前身Palm OS)，用于智慧电视；自家手机除了走Android OS之外，另外也尝试采用谋智(Mozilla)的Firefox OS。
由Nokia离职员工创立的Jolla Ltd，2012年7月6日正式公开纳入手势辨识(Gesture)等功能的Sailfish OS，2013年11月，挂芬兰电讯商DNA品牌的首支Sailfish OS智慧手机正式推出。
上海联彤网络通讯技术与中国科学院软件研究院，联袂于2014年1月15日在北京联合发表COS (China Operating System)自主作业系统，可应用于PC、智慧手机、平板、STB与智慧家电等。COS外观风格接近微软 Windows Phone相似，上下两端的图像设计又接近Android。业界传闻台湾宏达电(HTC)曾参与COS的研发，但宏达电与上海联彤网络等对此猜测均不做任 何评论。
目前预测2014年Android OS全球市占率仍维持在6～7成，在北美市场市占率也超过50%；在中国大陆市占率则需端看所谓COS平台的推广力度而定；苹果iOS市占仍维持在 18～24%之间，在北美市场更超过4成；微软Windows Phone市占超越5%，在欧洲市占接近10%；而Firefox OS、Sailfish OS与COS等因为起步较晚，目前没有明显的市占率。
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