龔獨人牲: ARM 64bit 化的價值是把將創作型應用帶入手機?或許有些倒因為果了

2014.03.07 05:10PM
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是iPhone 5s 雙處理器結構亮相, A7 仍為三星生產、 M7 並非親生這篇文章的首圖

隨著基於 ARMv8 指令集的 64bit 核心架構在去年由蘋果 iPhone 5s 的 A7 應用處理器開了第一槍後,今年應用處理器 64bit 化的趨勢也開始延燒到各大 ARM 應用處理器合作廠商,許多廠商紛紛表示下半年左右就會開始推出基於 ARMv8 指令集的晶片。

包括高通NVIDIA三星、聯發科、博通、 Marvell 都趕上這股熱潮,甚至逼的 Intel 也跳出來強調它們有深厚的 64bit 技術;而筆者在最近的訪談以及參考不少海外的訪談,多家廠商口徑一致的除了表示 64bit 對於記憶體的應用更寬裕外,就是能讓手機、平板跨入運算等級的創作型 app 應用。

不過筆者腦中整理些許包括處理器架構、市場現況的印象,卻覺得這樣的理由,似乎有些倒因為果的情況,跳轉是筆者個人對於 64bit 化與手機、平板應用邁入創作型 app 的看法。

參考閱讀:

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ARM 所提供的標準架構當中,目前 32 位元產品線最高效能的 Cortex-A15 其實已經是準運算級的架構,而且在目前的運算能力測試,四核心的高時脈 Cortex-A15 效能已經具備初階 PC 等級的水準,但截至目前為止,卻還未在各個系統看到能夠提供複雜影像創作能力的 app 。

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難道是 Cortex-A15 真的與當初預期的市場定位有落差嗎?筆者並不這麼認為,畢竟搭載 NVIDIA Tegra 4 的 Wacom 所推出的 Cintiq Companion ,已經透過專屬的繪圖 app 展現一定的影像創作能力;問題出在哪,筆者認為與目前智慧手機、平板市場的齊頭式平等有關。

所謂的齊頭式平等,筆者定義是因為整個市場的硬體規格有高有低,多數的廠商在開發 app 前,都會針對市場至少 60% 以上的設備規格為參考去開發,當主流的設備還停留在無法進行複雜運算的架構時,自然不會有人去嘗試推出需要運算能力的複雜應用。

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64 位元架構推出的時間點,又是一個相當巧合的市場現況;誠如筆者此次 MWC 感受到今年各家廠商都把目標放在所謂的"超中階",與原本預期不同的是,原本期許用於高階產品線的 Cortex-A57 可能會是手持設備今年 64bit 化的主力,但反而針對中低階的 Cortex-A53 架構大受歡迎,多家晶片商已經搶先宣佈將於中階與主流晶片提前導入此架構。

會有這樣的情況,筆者個人推論是因為目前 Android 64 位元化的時間點不明朗,加上未解決製程問題前,使用架構複雜的 Cortex-A57 難保能夠獲得合理的能耗與效能,反倒是在大小核架構對應目前 Cortex-A7 地位的 Cortex-A53 卻在中階架構搶先出頭。

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為何中階市場目前看似有機會比高階市場先邁入 64bit 化?以中國市場為首的華人市場肯定是個重要的主因。相較於歐美市場,華人市場對於行銷上的規格戰更為敏感,但卻又不盡然是真的很了解架構差異,而是單純的比較粗略的規格:高時脈、多核心、大螢幕等,都是華人常用以比較手機的基準。

隨著中國的 LTE 服務將開始營運,考慮到消費者的負擔能力,肩負普及 LTE 服務的設備就是以中階機為主,是故各家廠商今年除了 LTE 外,還要找到吸引消費者購買新款中階機種的誘因,而 64 位元就是一個很好的噱頭。

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以現實來看, 64 位元架構,而且還是低階的架構,整體效能甚至是不及高階產品線的,加上即便推出 8 核設計,在普遍軟體對多核心支援能力不足、各家廠商又會設法在搭配的 GPU 做出與高階產品線的落差,這些中階的 64 位元處理器對上高階的 32 位元處理器也佔不了什麼優勢;但是畢竟是中階價格,又有著華麗的規格,勢必會吸引不少人的注意。

但透過中階平台搭載目前還看不出優勢的 64bit 架構,同時也是多家晶片廠商暗自盤算的如意算盤。因為 64 位元環境還未成熟下,就如同當年 PC 時代也是從支援 64 位元架構的硬體普及開始,而後系統與軟體才慢慢跟進。透過先有大量支援 64 位元的硬體,再迫使系統與軟體開始支援 64 位元環境。

講到這裡,也許還看不出為何 64 位元為何不是導致手機、平板提供創作型 app 的主因吧?接著還要繼續談除了 SoC 內除了 CPU 之外的另一個重點,也就是 GPU 的部份。

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說來也是很剛好,無論是 ARM 的 Mali-T 家族,或是 NVIDIA Tegra K1 搭配的 Kepler 架構 GPU ,或是 PowerVR 新一代的 GPU 架構,以及 Qualcomm 的 Adreno ,都幾乎是在 32bit 與 64bit 的過渡時期開始提供平行運算的能力。

在 ARM 陣營開始討論用於準 PC 級應用時,多數的廠商都看好透過平行運算帶來的好處。因為平行運算才是徹底發揮 ARM 架構 SoC 最佳的選擇,而非把運算的工作全交給 CPU 架構負擔。從過去以來, ARM 一直都在強調架構內各核心相互協作的概念,到了運算級領域同樣也不意外。

故可看到由多家廠商所成立的 HSA 異質運算聯盟,幾乎都是採用 ARM 架構為主,即便是擁有 x86 技術的 AMD ,也將先導入 Cortex-A57 架構用於伺服器,未來也不排除把 ARM 結合旗下 Radeon GPU 技術投入 ARM 架構的 HSA 設計。

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講到這裡,筆者整理一下談到上述這些的意義。現在的說法是 64 位元由於記憶體能夠提供超過 4GB 以上,才能滿足創作級 app 的複雜應用,然而如果以非專業等級的影像處理為例,不少電腦的記憶體也不過 4GB ,也是能夠用來處理一定程度的影音後製,是否超過 4GB 的 RAM 也不是那麼決定性的關鍵。

筆者認為手機、平板將可提供創作級 app 的情況,其實是因為盼到了 64bit 架構開始普及,包括市場整體的平均硬體水準、核心的平行運算級架構都已經備好,所以才能夠提供對於創作等級 app 所需的硬體條件。

當然 64 位元化也不是真的沒好處,光看蘋果調校的 A7 應用處理器光是雙核就能達到驚人的效能,整體環境更成熟還是大有可為,但 64 位元環境何實會成熟?看 Android 、 Windows Phone 何時宣佈 64 位元版本推出,然後再往後推延個兩年左右吧。

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