2012年3月6日 星期二

Intel 面臨 ARM 極大威脅甚致大輸 - 分析 ( due to iPad, iPad mini, iPhone, Android and Window 8 RT use ARM, Intel will fall down )

PandaBoard by Texas Instruments described
Image via Wikipedia

TI OMAP 5 雙核處理器 效能超越四核 Cortex A9?

生產 OMAP 處理器的德州儀器( Texas Instruments,TI )公司,在 MWC 開展前夕,丟出了一個影片,內容是 TI 自家的 OMAP 5 雙核處理器與 ARM Cortex A9 四核處理器(有可能是 Tegra 3),在同時下載影片與聽音樂的條件下,處理大批 HTML5 網頁的效能評比影片;而從影片中可以看到,即使 OMAP5 只有雙核心、時脈更只有 800 MHz,效能卻比有四核心、1.3 GHz 的 Cortex A9 要來得快許多,可見 TI OMAP 5 的實力。





從數字來看,產業龍頭英特爾去年營收達350億美元,根本沒有必要把僅4.9億美元營額的安謀國際放在眼裡。然而,這家標榜低功耗矽智財的授權商卻長期被英特爾視為死對頭,尤其當安謀國際宣布推出Cortex-A15時,更破天荒對英特爾造成強大威脅。這場跨越雲端的頂尖對決,精采可期。

異於複雜指令集運算(CISC)的x86架構強調的效能表現,安謀國際(ARM)授權的矽智財(IP)之所以能長久在行動通訊市場撐起一片天,關鍵在於一開始就嚴格控制處理器功耗,並且保持良好的散熱能力,這也是英特爾(Intel)垂涎行動通訊市場已久,卻遲遲無法克服的關鍵技術。  

圖1 安謀國際台灣區總經理呂鴻祥表示,看準手機市場龐大、利潤容易回收的優點,Cortex-A15首波應用將以平板裝置與智慧型手機為主。
安謀國際台灣區總經理呂鴻祥(圖1)指出,自1998年以來,已經累積超過兩百億個處理器核心被生產。這個數量龐大的處理器核心,依設計理念的差別分為精簡指令集運算(RISC)和CISC,為了避開市場衝突,這兩大陣營原本互不侵犯,並在自領域保有技術優勢。  

然而,當安謀國際在9月初推出最新一代多核心矽智財Cortex-A15時,這場兩大架構的對壘進入意想不到的發展,一直讓英特爾處理器引以為傲的高效能特點,即將面臨前所未見的威脅。效能急起直追 Cortex-A15向英特爾下戰帖

從數字來看,產業龍頭英特爾去年營收達350億美元,根本沒有必要把僅4.9億美元營額的安謀國際放在眼裡。然而,這家標榜低功耗矽智財的授權商卻長期被英特爾視為死對頭,尤其當安謀國際宣布推出Cortex-A15時,更破天荒對英特爾造成強大威脅。這場跨越雲端的頂尖對決,精采可期。

異於複雜指令集運算(CISC)的x86架構強調的效能表現,安謀國際(ARM)授權的矽智財(IP)之所以能長久在行動通訊市場撐起一片天,關鍵在於一開始就嚴格控制處理器功耗,並且保持良好的散熱能力,這也是英特爾( Intel )垂涎行動通訊市場已久,卻遲遲無法克服的關鍵技術。  

圖1 安謀國際台灣區總經理呂鴻祥表示,看準手機市場龐大、利潤容易回收的優點,Cortex-A15 首波應用將以平板裝置與智慧型手機為主。
安謀國際台灣區總經理呂鴻祥(圖1)指出,自1998年以來,已經累積超過兩百億個處理器核心被生產。這個數量龐大的處理器核心,依設計理念的差別分為精簡指令集運算(RISC)和CISC,為了避開市場衝突,這兩大陣營原本互不侵犯,並在自領域保有技術優勢。  

然而,當安謀國際在9月初推出最新一代多核心矽智財Cortex-A15時,這場兩大架構的對壘進入意想不到的發展,一直讓英特爾處理器引以為傲的高效能特點,即將面臨前所未見的威脅。

製程/核心技術加持 ARM IP效能攀升  

安謀國際應用工程經理江新雨(圖2)表示,原本代號Eagle的多核心Cortex-A15,除了維持安謀國際始終如一的低功耗優勢之外,時脈可達2.5GHz,效能將是目前行動裝置處理器的五倍。這種效能的表現,足以媲美英特爾在桌上型電腦和伺服器的處理器。  


安謀國際應用工程經理江新雨表示,根據安謀國際規畫的Cortex-A15發展藍圖,隨性能提升,未來將轉戰不同市場區隔。
根據分析,安謀國際能提升矽智財效能的主要因素,在於先進製程和核心技術的推動。由於半導體先進製程仍持續演進,縮短積體電路之間的線距,對提升訊號傳輸速度和效能表現造成很大的影響。此外,增加處理器內的核心數目,能同時處理更多訊息,同樣也能提升處理器效能表現。  

江新雨表示,若以採用65、45奈米(nm)製程ARM 11的行動裝置為基準,在限制功耗於一定範圍內的前提下,採用45、50nm的雙核心Cortex-A9的行動裝置效能,為ARM 11的五倍之多,而未來採用32、28nm四核心Cortex-A9的行動裝置甚至可達ARM 11效能表現的十二倍(圖3)。

同理,Cortex-A15亮相的同時,安謀國際也已規畫完善的發展藍圖,未來將與台積電合作,採用32、28nm製程發展Cortex-A15。隨技術的成熟,循序漸進增加核心數量的採用,而Cortex-A15最高可採用十六個核心。  值得注意的是,Cortex-A15最高支援達1TB的記憶體,可提高匯流排吞吐量,藉此跟進迅速提升的處理器運算能力。

首波打平板/行動裝置 持續擴大應用版圖  

隨核心技術的提升,未來採用雙核心Cortex-A15的終端產品預計在2013年亮相,其效能可望達到採用ARM 11終端裝置的十四至十六倍。四核心Cortex-A15處理器的誕生,將憑恃多媒體高效能表現和低功耗應用,轉戰數位家庭和家庭網路2.0伺服器市場,如三維(3D)遊戲、實境應用。  

從Cortex-A15增進效能的發展藍圖中,安謀國際也明確規畫不同時程所對應的市場區隔,從一開始鎖定的平板電腦和行動裝置,一路延伸至數位家庭應用、無線網路基礎設備和聯網裝置等。呂鴻祥解釋,之所以期待Cortex-A15能在行動和平板裝置市場強勢演出,是因為安謀國際看準手機市場龐大、利潤容易回收的優點,順勢乘上雲端運算的流行浪潮。

而在安謀國際所規畫的藍圖中,平板和行動裝置僅是Cortex-A15布局市場的第一步棋,由於核心技術的發展完全對應市場需求,安謀國際研發符合產品應用的運算核心設計,因此未來還針對不同的市場區隔,開拓寬廣的應用市場。

緊接著智慧型手機和行動裝置之後,Cortex-A15隨即轉戰數位家庭娛樂和聯網裝置。一旦進入數位家庭,處理器須要應付更高效能的媒體播放系統、高密度訊號串流和可擴充的系統,因此進階的多核心Cortex-A15可協助虛擬環境系統運作,並以低功耗和散熱佳的特性,支援無風扇系統的運行。


iPad鯨吞PC市場 英特爾追趕智慧手機晶片領域

英特爾(INTC-US)近幾年在手機市場上一直沒有太大的表現,Gartner IC設計研究總監洪岑維表示,英特爾在技術上絕對具有開發手機晶片的能力,只不過過去手機晶片的營收與利潤不及PC產品所用的CPU,因此英特爾對其態度自然較為保守,但就在蘋果iPad上市後,由於其搭載手機晶片處理器,搶食PC市場,也使得英特爾不得不正視這個市場,而英特爾也計畫再過 2 年就要以14奈米技術生產智慧型手機晶片,功耗與效能將會更大幅改善,雖然還牽涉到晶片整合度,使得短期未必能為市場帶來很大影響,但長期效應卻相當值得關注。

洪岑維表示,全球做處理器晶片最強大的公司就是英特爾,英特爾發展PC晶片的經驗與人力研發能力,全球廠商無人可出其右,而過去幾年智慧型手機當道,熱度加溫,但就不見英特爾的蹤影,主要是因其晶片價格及利潤不及PC所用的CPU高,因此英特爾對該晶片也就持謹慎與保守的態度。

只不過, 2 年前iPad上市開賣後,挾著完整的軟體與應用程式概念席捲全球消費性電子市場,更重要的是蘋果iPad用的是手機晶片,吃的卻是PC市場,洪岑維說,這件事情讓英特爾不得不正視行動產品晶片的計畫,也開始啟動開發手機晶片的計畫。

英特爾在今年 4 月就對外宣布,智慧型手機晶片Medfield已獲得聯想、歐洲電信廠Orange、印度手機商Lava以及摩托羅拉採用,下半年將有產品問世,不過,洪岑維表示,英特爾今年所推的晶片仍以32奈米製程為主,與同平台的處理器來看,效能與功耗時間還有改善空間,但英特爾對手機晶片的佈局相當積極,預期明年生產製程就要到22奈米,後年要到14奈米,藉時其製程技術與研發規格將與PC產品同等級。


分析
  • 台廠須仔細評估 ARM Cortex-A15 平板和行動裝置之實力,以高效能的媒體播放系統、高密度訊號串流和可擴充的系統,並以低功耗和散熱佳的特性,支援無風扇系統的運行。幾乎打敗 Intel;
  • Intel 將面臨史無前例之競爭,建議政府應以國家 IP license 之科專,大幅讓台廠有自已優勢之 CPU 來對抗 Apple Inc.,;
  • Intel 在行動計算已經輸給 ARM,我認為會一直無法在價格、效能與功耗上比 ARM 強大;加上 iPad、iPad mini 、  iPhone  、 Android  、 Window 8 RT 都使用 ARM,Intel 會輸的很慘;

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