安謀是要怎樣( 2 ):應用處理器是?

2011.12.30 04:07PM
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隨著 ARM 的興起,有一個新名詞也悄悄竄起:應用處理器(Application Processor , AP),這個名詞與過去我們所熟知的 CPU 既相似、又不同;就一般人認知一套完整的電腦系統,是由 CPU 、北橋、南橋三個部份(最近已經有將 GPU 與北橋統合到 CPU 的趨勢。)所組成的,然後還再加上記憶體、 GPU 以及儲存這幾個部份。

而所謂的應用處理器,則是把CPU、南橋、北橋、GPU的功能統統整合到一顆IC之中,而且依照廠商能力與特性的不同,還會加入多種功能,包括無線通訊的控制、電力管理等等,視廠商的需求會有不同的呈現方式,但基本上應用處理器就是一種 SoC (System on a Chip,系統級單晶片,指單顆晶片囊括近乎一套完整系統所有的功能。)。

而 ARM 所作的,至少就是提供作為處理核心部份的設計圖,當然 ARM 除了處理核心以外,還有針對不同需求,例如影像解碼之類的設計圖,不過 ARM 並不會限制廠商要怎麼去搭配方案,也有為數不少的廠商搭配來自自家的技術或是在特定的技術如 GPU 的部份購買其他廠商的方案。當然,也因為每個 ARM 客戶的方案不同,且也不需考慮相容性,各家的針腳也不會一樣,即便相同,接點對應的定義也很可能完全不同。

可以說,應用處理器目前的發展型態,正是目前 PC x86 處理器廠商像是 Intel 、 AMD的目標,然而為何應用處理器早已作到、但 x86 架構處理器現在才開始朝這個目標前進呢?這就要稍微提到一些歷史淵源。

多年以前 ARM 架構的先河、 RISC 架構也曾試圖進軍 PC 市場,不過最終落得失敗下場(最後的主流 RISC 架構 PC 就是蘋果的 PowerPC 架構) ,而當時,x86 架構走向不斷追求極致效能,所以處理核心的設計結構越來越複雜,體積也越來越大。

不過 ARM 的架構的目標,並不以提供極致的效能為優先,反而定位在以小巧、省電的裝置中,而且與我們現在所知的智慧手機的處理核心也相當不同,ARM 架構的產物不僅僅是只在智慧裝置中,甚至多數的電子設備中,都擁有 ARM 架構的核心在其中,智慧手機的應用處理器只是 ARM 架構的一部份。

總結來說,應用處理器與一般的 CPU 有什麼不同呢?扣除掉不是 x86 架構以外,應用處理器一開始就不是針對零售市場設計的,也未曾考慮過開放給一般消費者自己安裝的可能性,而是為了能夠安裝在各種輕巧容易攜帶的裝置當中。

所以 ARM 架構應用處理器到底能不能自己安裝呢?雖然不是不可能,但不可能像一般 x86 處理器那樣放上腳座就可以,而是要有些焊接工具才行,此外,即便能裝的上去,也不確保能用。 

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