八核行動處理器開打 節能與性能為重點

UltraOcta A80參考設計開發工程板。Allwinner

瞄準高性能應用需求Allwinner、MediaTek、Qualcomm於MWC2014發佈多款8核心SoC產品，積極推展多核心與高效能行動應用市場，除了核心數越來越多外，產品的外部時脈也對應獲得大幅提升，除了性能獲得大幅挹注，動態核心管理機制更能讓整體運行功耗獲得有效紓解…

智慧型手機、平板裝置熱門，對於嵌入式處理器的效能需求持續提升，為了讓智慧型手機、平板電腦能有顯著的性能提升，嵌入式處理器業者不約而同朝向發展更多運算核心的SoC產品，在2014 MWC中除有多家業者推出8核SoC元件，所使用的運算核心也同步升級至64bit水準，產品的完成度與性能表現均相當亮眼，而多核運算搭配針對降低功耗目的整合的動態核心運行控制調校功能，也可在行動裝置需要更低功耗要求時利用關閉部分高效能核心達到節能目的。

多核行動運算解決方案 八核心將成未來主流

而多核心(Multi Core)的整合技術，目前已是嵌入式處理器在極有限的運算資源與條件下，可以利用多運算核心整合方式快速達到效能跳躍性增長的設計方向，在2013年智慧型行動裝置產品所採行的嵌入式處理器，使用SoC整合晶片技術方案改善產品設計已成為開發潮流，高度整合的SoC元件可在電路載板空間變化不大條件下，讓終端產品的硬體功能與性能可以達到極有效的升級效用。而在2014 MWC大會上，各大行動運算晶片大廠，不約而同大舉釋出最新八核心ARM運算處理器設計方案，其中已有全志科技(Allwinner)、聯發科(MediaTek)、高通(Qualcomm)均在MWC推出針對智慧行動裝置開發的八核心SoC產品，積極參與原有MediaTek與Samsung的八核心解決方案戰局。

先觀察MediaTek的八核SoC行動處理器產品，MediaTek在MWC推出第二款32位元、八核心SoC的MT6595。在MT6595產品上一樣延續ARM big.LITTLE應用架構，但其中所搭載的是4組ARM Cortex-A7、與4組ARM Cortex-A15，而Cortex-A17運算核心則是ARM專門為了行動高效能應用推出之最新32位元行動處理核心。觀察MT6595 SoC產品，也是採行Imagination之PowerVR Series 6 GPU來實踐雙核心配置，並在SoC上增加IEEE 802.11az(Wi-Fi)、GPS、Bluetooth、FM、ANT+與4G LTE等豐沛的無線傳輸介面支援，等於是單顆SoC就能搞定目前主流的行動通訊應用需求。

MediaTek也推64位元SoC搶攻高階應用市場

比較有趣的是，MediaTek早先推出之MT6592所配備的是8組ARM Cortex-A7搭配ARM Mali450 GPU，可見MT6595除了其中四個核心跳躍升級成ARM Cortex-A15外，顯示核心也因應效能做了對應提升與更換，為了搶攻4G LTE應用市場，MediaTek另宣佈推出MT6732，MT6732採行64位元ARM Cortex-A53之四核心LTE智慧手機專用SoC單晶片，一舉將高階行動運算晶片的競爭態勢拉升到64位元等級，加大與競爭對手的差距。

另一直積極搶進行動SoC應用市場的全志科技Allwinner，Allwinner在MWC則發佈整合4組ARM Cortex-A7、4組ARM Cortex-A15之32位元八核心Soc之UltraOcta A80產品，UltraOcta A80同時也延續ARM big.LITTLE應用架構配置，UltraOcta A80與MediaTek推出之MT6595一樣也選擇整合了Imagination PowerVR Series 6 GPU，以便實現雙核心的產品配置設定。而在這波推出八核心SoC的業者中，僅有MediaTek與Allwinner率先導入Imagination PowerVR Series 6 GPU核心。

Qualcomm推八核64位元SoC 規格超越群雄

行動通訊晶片大廠Qualcomm亦不甘落於人後，在MWC中以Snapdragon 615產品先聲奪人！Snapdragon 615為首款加入64位元、八核心SoC晶片大戰的高階多核心代表性產品，Snapdragon 615採行8組ARM Cortex-A53之雙四核心運算叢集，其中一組運算叢集是針對低功耗來實踐晶片等級與運算頻率的最佳化處理，另一組運算叢集則集中目標實踐性能最佳化的設計目的。

在MWC中，Qualcomm同時推出四核心版本之Snapdragon 610 SoC產品，Snapdragon 610 SoC是前一代Snapdragon 410的功能升級版本，檢視Snapdragon 615與Snapdragon 610 SoC差異，其實兩款多核SoC均配置Qualcomm最新Adreno 405 GPU，有趣的是不管最高階或是中階產品，Snapdragon 615/610均可在連接Pin腳完全相容，這將有利於終端品牌業者若有需要在性能、規格升級，隨時可以利用現有硬體設計藉由更換SoC核心組件，為產品進行性能的大幅升級，從中減省大幅地重新設計成本耗損。

Samsung Exynos 5 Octa 規格一般

至於Samsung方面，則是推出了Exynos 5 Octa八核心SoC，在Samsung的Exynos 5 Octa行動處理器中，整合了四組ARM Cortex-A7與四組Cortex-A15運算核心，搭配稍微顯得中規中矩的Imagination PowerVR Series 5 GPU，反觀MediaTek與Allwinner率先導入Imagination PowerVR Series 6 GPU核心，沿用Imagination PowerVR Series 5 GPU規格上有點顯得稍微遜色了點。

綜觀MWC競相推出的行動八核心SoC，大多均已備齊4k/h.264之超高畫質視訊編碼/解碼功能，同時直接面向最前衛新穎的4G Lte高速無線通訊傳輸應用市場，有趣的是這波八核心競爭戰，不管是Allwinner、MediaTek、Qualcomm還是Samsung，這些業者為了加速產品快速上市搶攻市占，不約而同都使用了ARM IP的標準核心與ARM big.LITTLE核心配置方案，不管是哪家事廠告捷，最大的贏家仍是ARM。

多核與性能能否畫上等號 仍需產品最終驗證

實際的產品效能若光以整合核心版本比較，其實並不公平，產品最佳化的表現評估仍需透過實際的產品整合與測試進行最終確認，若就MediaTek MT6595所採行的Cortex-A17核心來說，在運算性能可以較目前市場主流的ARM Coretex-A9高50~60%性能表現，而再觀察64位元的ARMv8架構與32位元ARMv7進行評估，64位元可較32位元有更高效能的性能提升，但這僅就ARM IP的本身，實際效能的改善與否也需要看作業系統是否已經針對新一代的64位元平台做了最佳化設計，否則最新SoC沒有系統與軟體整合提升，可改善的效能也會受到抑制。

而再觀察MWC這波八核SoC競爭，僅有Qualcomm與MediaTek分別在其Snapdragon 615與MT6592整合無線通訊應用模組，完整的行動通訊支援能力，將可使其八核SoC在搶攻智能手機應用市場上如虎添翼，讓廠商更便於發展手機設計，因為不需要多餘的載板空間，就能利用SoC解決運算、繪圖、通訊、無線數據傳輸等大量功能設計，反觀Samsung、Allwinner的八核SoC行動運算處理器卻無法直接銜接最新的無線通訊技術支援，在後續市場推展上氣勢可能會稍微弱勢了些。

MediaTek與Qualcomm兩雄競爭 值得持續關注

在檢視這波行動SoC的繪圖GPU選擇方案，會發現Imagination PowerVR Series 6 GPU核心即獲得Allwinner、MediaTek與Samsung青睞並加以整入解決方案，而MediaTek的一款中階八核SoC產品則選擇了Mail 450 GPU方案以配合其產品定位，至於Qualcomm的高階八核Snapdragon 615以64位元運算核心的高階配置搭配Adreno 405的實際表現如何？仍需等到市場推出參考設計與對應產品才能進行確認了。

而在發展64位元ARM行動運算產品方面，為MediaTek與Qualcomm較為積極，MediaTek對於64位元行動運算SoC的產品投入略顯保守，雖未如Qualcomm般積極，但先利用採行64位元ARM Cortex-A53四核心設計的Lte運算通訊SoC MT6732測試市場水溫看似策略合理，而Qualcomm一推出就祭出64位元四核心應用方案，顯示其搶攻市場野心，這場八核心SoC市場大戰值得持續關注。