2014智慧手機處理器與平台方案發展趨勢
- DIGITIMES企劃
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不論是Apple iOS+ARM或Google Android+ARM軟硬體行動平台架構，在智慧手機加平板電腦、聯網裝置等出貨量突破14億台關卡下，行動處理器晶片供應商紛紛提供以ARM Cortex、Intel Atom或其它架構，走多核心、跨入64位元，以及搭配Android以外的OS平台多樣化技術解決方案，協助智慧手機品牌╱白牌業者，在詭譎多變的行動運算市場上，找到差異化的產品區隔與市場佔有率…
憑藉著彈性化IP授權、低功耗優勢的ARM Cortex架構，在2007年蘋果iPhone的推出，2010年iPad平板電腦的推出，與隨後搭配Android OS平台的智慧手機與平板電腦等行動裝置的興起，2013年出貨量13？14億台，是長年維持3億台Wintel x86 NB/DT/AIO出貨量的四倍有餘；ARM分別在智慧手機、平板電腦、智慧電視、機上盒等領域有90？95%的市佔率，打破了自1981年PC出現、由微軟Windows OS加英特爾(Intel) x86處理器所形成的30年Wintel雙寡占的局面。
隨面板解析度提昇、手機攝影畫素提高、巨量數據(Big Data)及邁向4G LTE行動通訊基礎，龐大運算與資料串流促使智慧手機的行動處理器運算╱圖形效能攀高。目前有聯發科(MediaTek)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、輝達(NVIDIA)，以及僅自家使用的蘋果(Apple)、三星(Samsung)等，都以ARM Cortex A架構為基礎，以先進的28奈米HKMG(High K Metal Gate)製程，開發出雙核、四核甚至八核、64位元的行動處理器。在中國大陸也有全志(Allwinner)、瑞芯微(Rockchip)等推出單/雙/四核的ARM架構處理器，來主攻價格僅150？200美元的低價智慧手機市場。
聯發科(MediaTek)自去年(2013年)搶推出八核心ARM Cortex A7架構的行動處理器MT6592，當時僅支援到3.75G HSDPA；2014年2月再推出4x Cortex A7+4x Cortex A15的八核心、支援4G LTE的MT6595處理器。
高通(Qualcomm)則是繼Snapdragon 800之後，再推出執行╱圖像╱記憶╱通訊頻寬強化的Snapdragon 805，採用2.5GHz、四核心 Krait 450架構，搭配 Adreno 420 GPU與四通道LP-DDR3記憶體控制器，傳輸頻寬大幅提昇至 25.6GB/s，圖形效能提昇 40%並支援4K UHD解析度畫面輸出；同時支援4G LTE R9 Category 4(150Mbps)傳輸協定，無論行動聯網、網頁瀏覽或串流視訊播放上都有更好表現，且支援USB 3.0，滿足旗艦手機在高速傳輸的需求。
目前智慧手機內建超過3GB RAM的並不多見，但32bit處理器會有4GB記憶體定址的上限。繼ARM公佈其64位元ARMv8架構的Cortex-A57、A53處理器計畫之後，蘋果率先使用64位元A7處理器，採雙核心1.3GHz 自行修改的64bit Swift核心+四核心PowerVR G6430 GPU的SoC設計，委由三星以28nm HKMG製程代工製造。其64bit架構挑戰當今桌上型電腦甚至伺服器等級的計算架構，也引爆了智慧手機上游晶片業者╱製造商的恐慌。三星也宣佈自家64位元Exynos處理器的計畫，高通跟進宣佈2014年第二季將發表支援4G LTE的64位元應用處理器─Snapdragon 410。除蘋果iPhone5S之外，預料今年下半會有其他家推出4GB RAM、64bit ARM架構的旗艦智慧手機。
Intel靠攏Android 以Atom力拼ARM
目前英特爾(Intel)在智慧手機的行動處理器藍圖規劃上，採取搭配Google Android OS的策略。高效能區塊有32奈米製程的Intel Atom Z2480(Medfield)，時脈達2GHz，支援HSPA+通訊協定，2013年2月Atom Z2580(Clover Trail+)則採雙核四線緒設計；針對低階入門手機部份，Intel Atom Z2420(Lexington)同為32奈米製程、時脈1.2GHz並支援HSPA+通訊協定。
2013年於9月推出採22nm╱三閘極電晶體(Tri-gate)製程、真四核心設計的Atom處理器(Bay Trail)，手機╱平板平台代號分別為Valleyview、BayTrail-T，採Atom CPU+PCH+GPU三合一的SoC單晶片設計，Bay Trail-T架構的平板電腦預定2013年耶誕節時間上市，但Valleyview平台的智慧手機還沒有進一步時間表。英特爾也宣佈將在2014年提出64bit Atom行動處理器╱平台方案，預料2014年4月英特爾開發者論壇中，會有進一步的技術與規格揭露。
華碩(ASUS)在CES 2014開幕前夕，推出Intel Atom Z2520/2580雙核四線緒處理器的ZenFone 4/5/6系列智慧手機，採1.2GHz Atom Z2520、4吋螢幕設計的ZenFone 4手機售價僅99美元，主打比紅米機還便宜的低價市場；ZenFone 5&6均採用2GHz Atom Z2580，售價預計為149、199美元。
其它架構的行動處理器
過去在功能手機、PDA數位助理時代，摩托羅拉(Motorola)或後來的飛思卡爾(Freescale)的龍珠(DragonBall)處理器曾經盛行一時，時脈從33？66MHz起跳，但面對當時PocketPC陣營採用的StrongARM、Intel XScale處理器飛快的跨越到524MHz，逐漸在準智慧手機的領域敗下陣來。連Freescale也改採ARM授權IP，推出i.MX系列的行動處理器。
已被Imagination併購的MIPS處理器部門，其前身由美國史丹福大學校長約翰軒尼士(Dr. John L. Hennessy)創辦，是RISC精簡指令集架構的學院派代表。MIPS處理器目前仍廣泛使用於嵌入式裝置、網通設備的應用，但是在平板電腦、智慧手機的領域上則苦無戰功。MIPS曾於2011年6月Computex展出520MHz MIPS處理器設計的智慧手機參考平台，但未受到青睞。
2012年MIPS宣佈針對Android行動平台，推出高階1~6核proAptiv、中階1~4核interAptiv及入門1~2核＋DSP功能的microAptiv微處理器。該年5月獲得Google官方Android v4.0 NDK完整支持，有85% Apps可以在MIPS架構的裝置執行。但接下來僅有在2011年12月，跟中國白牌業者合作推出僅99美元的1GHz Android 4.0平板電腦，推廣情況並不順利，導致2012年11月被Imagination所併購。
微軟Windows Phone與Firefox、Sailfish在後苦追
ARM陣營的壯大，對Wintel x86 CPU供應商英特爾(Intel)、超微(AMD)等營收造成衝擊，對向來依賴Wintel架構的台灣DT/NB廠商來說，也有更大的衝擊與毛利下降的情況。基於第二貨源(Second Source)的觀念，品牌廠、ODM/OEM廠，紛紛自己開發、併購或尋求其它開源碼技術的Smartphone OS。
微軟曾推出WOA(Windows On ARM)的Windows RT作業系統，可惜在ARM架構的平板電腦上推廣不力，連自家Surface RT平板與Surface Pro (x86架構)平板，都落得數百萬台、價值9億美元的庫存減損的命運。不過在2011年獲得Nokia力挺，以及2013年以72億美金併購下，總算在智慧手機OS市佔率止跌回升，但仍不足以撼動Android、iOS的地位。據悉Nokia將於MWC 2014公布至少一款Nokia X A110(甚至更多，尚未證實)的Android智慧手機。
三星曾與英特爾合作進行Tizen OS計畫，並與日本NTT Docomo敲定在2014年推出首款Tizen OS手機，但被NTT Docomo這邊宣佈暫緩；樂金(LG)則是買下了被HP併購後又拋出的webOS (前身Palm OS)，用於智慧電視；自家手機除了走Android OS之外，另外也嘗試採用謀智(Mozilla)的Firefox OS。
由Nokia離職員工創立的Jolla Ltd，2012年7月6日正式公開納入手勢辨識(Gesture)等功能的Sailfish OS，2013年11月，掛芬蘭電訊商DNA品牌的首支Sailfish OS智慧手機正式推出。
上海聯彤網絡通訊技術與中國科學院軟件研究院，聯袂於2014年1月15日在北京聯合發表COS (China Operating System)自主作業系統，可應用於PC、智慧手機、平板、STB與智慧家電等。COS外觀風格接近微軟 Windows Phone相似，上下兩端的圖像設計又接近Android。業界傳聞台灣宏達電(HTC)曾參與COS的研發，但宏達電與上海聯彤網絡等對此猜測均不做任何評論。
目前預測2014年Android OS全球市佔率仍維持在6？7成，在北美市場市佔率也超過50%；在中國大陸市佔率則需端看所謂COS平台的推廣力度而定；蘋果iOS市佔仍維持在18？24%之間，在北美市場更超過4成；微軟Windows Phone市佔超越5%，在歐洲市佔接近10%；而Firefox OS、Sailfish OS與COS等因為起步較晚，目前沒有明顯的市佔率。
