智能終端時(shí)代：魔幻化才剛剛開始

　　2012年5月3日，三星電子在英國倫敦正式發(fā)布GALAXYS III系列智能手機(jī)。這款旗艦智能手機(jī)搭載了Android™4.0操作系統(tǒng)，Exynos4412四核處理器，頻率達(dá)到了1.4GHz，GPU采用Mali400MP。GALAXYSIII會(huì)在6月9日登陸中國。

　　GALAXYSIII一出，ZOL、PConline等媒體的測(cè)評(píng)報(bào)告顯示：憑借三星自主研發(fā)的Exynos 4412四核處理器（ARM®Cortex™-A9）與四核ARM Mali™-400MP圖形處理器，GALAXYS III硬件方面已經(jīng)達(dá)到巔峰。

GALAXYSIII

　　智能時(shí)代，硬件狂奔

　　隨著智能化浪潮的不斷演進(jìn)，消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)變得更為激烈——只有不斷靠近智能化，才能在競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)。iPhone與諾基亞、富士與柯達(dá)，三星與爾必達(dá)，越來越多的“新貴”將“老皇帝”們掀翻，多方跨界的大幕早已拉開。

　　在這個(gè)大趨勢(shì)中，電子產(chǎn)品的性能開始高速狂奔，這不能不引起我們的關(guān)注。首先，便攜消費(fèi)電子產(chǎn)品多核化趨勢(shì)明顯——在服務(wù)器、個(gè)人電腦等傳統(tǒng)領(lǐng)域之外，自2010年起，多核處理器已開始被廣泛應(yīng)用于平板電腦和智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中。隨著ARM架構(gòu)多核處理器技術(shù)的不斷更新，ARM仍將繼續(xù)引領(lǐng)多核嵌入式技術(shù)的發(fā)展。

　　廠商開始擁有更多的產(chǎn)品定制選擇，多核產(chǎn)品的業(yè)績隨之快速成長。隨著2012年Android系統(tǒng)升級(jí)為4.0之后，單核處理器無法帶來流暢的運(yùn)行體驗(yàn)，Android平板電腦的硬件競(jìng)賽也已經(jīng)全面進(jìn)入多核處理器時(shí)代。如今，卓越的3D性能和1080p分辨率下的游戲應(yīng)用成為了吸引用戶的王牌，圖形處理器的重要性被凸顯。

　　目前ARMMali-400MP圖形處理器放量迅速，在中國地區(qū)尤為明顯，ARM中國區(qū)資深市場(chǎng)經(jīng)理鄒誠預(yù)測(cè)：今年全球超過40%的Android平板電腦將內(nèi)置Mali，Mali在Android平板電腦上的GPU市場(chǎng)份額已經(jīng)迅速上升到第一位。

　　第二個(gè)趨勢(shì)是高配置標(biāo)準(zhǔn)化，由于AppStore商業(yè)模式逐步成熟，手機(jī)/平板等便攜移動(dòng)終端成為了用戶最主要的裝置，大量的決策以及娛樂需求都將在手機(jī)/平板上實(shí)現(xiàn)。以智能手機(jī)為例，“多核”CPU、“1GHz”頻率，觸摸“大屏”、“高像素”攝像頭，已經(jīng)成為了智能手機(jī)的標(biāo)配。而本次GalaxySIII又將硬件拔高了一層。

　　應(yīng)用越來越強(qiáng)，一直在敦促更高的配置。隨著互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，很多網(wǎng)站都加載了HTML5、FLASH等插件，瀏覽的負(fù)載特別大，從某種意義上說，智能設(shè)備硬件高配化可以說是市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。事實(shí)上，以ARM的Cortex-A7、A9以及最新的A15發(fā)布進(jìn)度來看，ARM的芯片演進(jìn)路線圖發(fā)展其實(shí)是越來越快，在應(yīng)用處理器（AP）方面，ARM與其合作伙伴在對(duì)高性能半導(dǎo)體的追逐從沒停止過。

　　SoC廠商Rockchip（瑞芯微電子）CMO陳鋒向DVBCN記者表示：從目前多個(gè)終端的發(fā)展速度來看，新興消費(fèi)電子產(chǎn)品平板電腦的軟硬件提升速度較快；智能手機(jī)作為用戶最重要的決策以及娛樂終端，體量巨大、發(fā)展快速，將一直是所有廠商關(guān)注的焦點(diǎn)；此外，家庭娛樂多媒體平臺(tái)潛力巨大，蘊(yùn)含巨量產(chǎn)值。

　　Rockchip近期推出的Rk3066SoC處理器，采用雙核Cortex-A9架構(gòu)+四核Mali-400MP圖形系統(tǒng)，性能較Rockchip的上個(gè)產(chǎn)品RK29/30系列拔高明顯。在陳鋒看來，高配置的趨勢(shì)將繼續(xù)深化，“摩爾定律”將繼續(xù)帶動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)的白熱化競(jìng)爭(zhēng)。

　　圖形技術(shù)，魔幻之門

　　原僅屬于計(jì)算機(jī)行業(yè)的GPU，如今進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域，成為智能終端SoC的標(biāo)準(zhǔn)配置。僅以用戶體驗(yàn)來講，廠商的第一要?jiǎng)?wù)就是定制出完美的人機(jī)界面，流暢的演示炫目的3D圖形。3D圖形作為視覺媒介的主流表現(xiàn)方向，未來將成為智能終端的基本顯示形式。

　　“小屏”、“中屏”、“電視屏”，智能化的席卷之勢(shì)已成。僅以智能電視領(lǐng)域?yàn)槔谘赜弥悄苁謾C(jī)的AppStore模式之后，用戶收視模式開始出現(xiàn)質(zhì)變：在基于Android/iOS/Windows/Linux/STVOS等平臺(tái)之上，智能電視的維護(hù)、軟件復(fù)用、商業(yè)模式、差異化應(yīng)用開發(fā)都變得非常便捷。大量的開發(fā)者加入到Apps的生態(tài)系統(tǒng)，這對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字電視造成的影響與當(dāng)年Skype業(yè)務(wù)對(duì)通話業(yè)務(wù)的沖擊如出一轍。

　　某Samsung的供應(yīng)商向DVBCN記者透露：“GALAXYS III作為三星的旗艦產(chǎn)品，一向是追求尖端應(yīng)用、尖端性能。這也是本次推出四核處理器（ARM®Cortex™-A9）與四核ARMMali™-400MP圖形處理器的原因。”該人士還表示：事實(shí)上，從半導(dǎo)體層面上來看，手機(jī)、平板電腦以及智能電視僅僅是分辨率的差異，智能芯片的機(jī)制并不會(huì)因此而改變。

　　在用戶體驗(yàn)方面，UI用戶界面的圖形顯示是廠商競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)。以目前主流系統(tǒng)Android為例，要順利的運(yùn)行各種UI，就需要配置足夠性能的GPU產(chǎn)品。據(jù)資料表明，三星與ARM有著長期的合作，有觀點(diǎn)認(rèn)為，這是由于選用Mali產(chǎn)品更有利于其GPU/CPU方案的整合，這樣亦能保持高系統(tǒng)兼容性以及高效的圖形能力。

從GLBenchmark的跑分?jǐn)?shù)據(jù)來看，在Mali-400的支持下，終端的圖形能力又被拔高了一個(gè)檔次

　　據(jù)臺(tái)灣資策會(huì)（MIC）估計(jì)，在未來智能電視市場(chǎng)將繼續(xù)放量，未來兩年間世界智能電視／STB的出貨量將以每年64%的速度迅猛發(fā)展，芯片供應(yīng)商Mstar、MTK傳統(tǒng)兩強(qiáng)仍將占據(jù)超過80%的份額。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)：智能電視市場(chǎng)經(jīng)過2011年充分預(yù)熱，預(yù)計(jì)2012年中國智能電視出貨量將超過1000萬,Mali的份額將高達(dá)90%以上。

　　視覺作為用戶的第一大感官，廠商當(dāng)然會(huì)將所有努力都匯聚于此。隨著“智能化”開始侵入“電視”這一最后的技術(shù)洼地，魔幻的視覺體驗(yàn)即將到來。

　　系統(tǒng)兼容，關(guān)乎成敗

　　一直以來，電池技術(shù)都是便攜式終端的瓶頸——越來越“酷炫”的應(yīng)用和網(wǎng)頁成為了耗電大戶，這種“一日機(jī)”的現(xiàn)象雖然造就了很多晚間準(zhǔn)時(shí)回家充電的好青年，但這顯然不是各個(gè)終端廠商所愿意看到的。

　　在電源技術(shù)取得突破性進(jìn)展之前，SoC廠商仍將繼續(xù)在節(jié)電方面大費(fèi)心思。據(jù)悉，三星半導(dǎo)體的Exynos4412是quad-core，但存在節(jié)電程序，會(huì)自動(dòng)控制使用CPU核數(shù)，甚至還會(huì)出現(xiàn)triple-core。HTC產(chǎn)品ONEX是Cortex-A9架構(gòu)的Tegra3在ARM標(biāo)準(zhǔn)四核基礎(chǔ)上加入一顆協(xié)處理器，動(dòng)態(tài)待機(jī)僅協(xié)核運(yùn)行；運(yùn)行高性能應(yīng)用時(shí)，按需逐個(gè)開啟主核，同時(shí)關(guān)閉協(xié)核心，切換延遲不超過2ms。

　　目前芯片廠商節(jié)能降耗的手段都著力于工藝和機(jī)制上：Rk3066SoC處理器使用了金屬柵極技術(shù)，該工藝下芯片漏電量降至最低，頻率最高能達(dá)到1.6GHz，Rk3066SoC的功耗可以動(dòng)態(tài)調(diào)整，不同運(yùn)行強(qiáng)度下可在0.9V/1.2V電壓切換，合理分配功耗。

　　此外，在Mali-400MP之后，新一代產(chǎn)品Mali-T600MP系列又一次登上了技術(shù)的巔峰，該產(chǎn)品率先支持未來的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，例如OpenGLES3.0（代號(hào)Halti），OpenCL1.1FullProfile，MicrosoftDX11，Googlerenderscript等等。其計(jì)算能力足以勝任Windows8、Android4.0/5.0等未來主流操作系統(tǒng)。Mali-T600MP較當(dāng)下主流嵌入式GPU有著本質(zhì)的拔高，其性能至少提升了5倍以上，更高的性能給用戶全新的游戲體驗(yàn)。該產(chǎn)品作為第四代Mali嵌入式圖形IP，是專為滿足GPU上的通用計(jì)算(GPGPU)需求而設(shè)計(jì)。

　　據(jù)陳鋒介紹：所有的廠商都在尋找硅片面積（功耗）與性能之間的平衡，3066處理器A9+Mali的ARM體系組合，在軟件、驅(qū)動(dòng)、適配性上都得到了提升，開發(fā)過程也得到簡(jiǎn)化。由于ARM在華的份額持續(xù)增長，其中國研發(fā)中心為Rockchip提供了重要的技術(shù)支持，帶來了較多的便捷。

　　據(jù)傳，ARM在中國的研發(fā)中心將繼續(xù)擴(kuò)大，為包括芯片、系統(tǒng)、游戲等產(chǎn)業(yè)鏈中的合作伙伴提供整體的技術(shù)支持，進(jìn)而幫助嵌入式3DGPU生態(tài)系統(tǒng)不斷成熟、壯大。

　　IC設(shè)計(jì)是典型的資本密集型行業(yè)，開發(fā)周期往往至少長達(dá)1年，隨著國家“863計(jì)劃”、“新18號(hào)文”、“973計(jì)劃”等戰(zhàn)略項(xiàng)目的穩(wěn)步推進(jìn)，我國IC設(shè)計(jì)廠商發(fā)展開始進(jìn)入快車道。在未來，在中國本土終端廠商的本地化支持下，Rockchip等具備核心專利的上游半導(dǎo)體企業(yè)將越來越多。

　　通用核心，未來之路

　　一直以來，人們一直在尋找各種加速圖像處理的方法，然而受到CPU本身在浮點(diǎn)計(jì)算能力上的限制，對(duì)于那些需要高密度計(jì)算的圖像處理操作，傳統(tǒng)CPU常常力不從心。隨著可編程圖形處理器單元(GPU)在性能上的飛速發(fā)展，利用GPU加速圖像處理的技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。

　　在未來，GPGPU（GeneralPurposeGPU，通用計(jì)算圖形處理器）將是圖形技術(shù)的發(fā)展方向。該技術(shù)可使得CPU運(yùn)算非常復(fù)雜的序列代碼，而GPU則運(yùn)行大規(guī)模并行應(yīng)用程序。有業(yè)界觀點(diǎn)認(rèn)為，CPU與GPU的構(gòu)架終將走向融合。

　　2009年，微軟發(fā)布的windows7即利用DirectXCompute將GPU作為操作系統(tǒng)的核心組成部分之一，欲提升GPU在硬件使用的價(jià)值。DirectXCompute就是微軟開發(fā)的GPU通用計(jì)算接口，欲統(tǒng)一GPU通用計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

　　IC巨頭很早就開始在GPGPU領(lǐng)域布局：ARM早已擁有完整的CPU/GPU構(gòu)架系列方案；AMD收購ATI，掌握了覆蓋處理器、芯片組、顯示芯片的完整產(chǎn)業(yè)鏈；Intel收購Havok,旨在提升其物理模擬引擎的技術(shù)實(shí)力；顯示芯片廠商N(yùn)VIDIA也開始涉足通用計(jì)算領(lǐng)域。

　　在硅片面積越來越緊張的今天，增強(qiáng)CPU與GPU的協(xié)同性是在現(xiàn)有體系下挖掘處理器潛能的好方法。在未來，芯片企業(yè)將在CPU/GPU方向繼續(xù)擴(kuò)展，利用GPU軟件接口將CPU運(yùn)算任務(wù)分配到GPU，增強(qiáng)通用芯片的計(jì)算效能、充分挖掘SoC的性能潛力。

　　有預(yù)測(cè)表明，未來消費(fèi)電子產(chǎn)品將在2015年左右規(guī)模部署GPGPU，芯片的性能將持續(xù)性提升，其覆蓋的產(chǎn)品也將更加廣泛。