從高通新一代旗艦晶片暫別自主架構看目前依舊渾沌的手機晶片市場

2014.04.09 04:18PM
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是高通宣布培育女性科技人才高通全球學者計畫,供台灣科技相關學系女大學生申請這篇文章的首圖

高通在近日宣布新一代旗艦晶片 Snapdragon 808 與 810 ,不過令人意外的是這兩款晶片並非依循高通一直強調的自主核心架構,而是循 Snapdragon 605 、 610 的模式直接使用 ARM 的 Cortex-A50 系列標準化架構;雖然高通也強調這次先導入 ARM 的架構是權宜之計,但卻也表示高通正因為整個手機產業的動向不得不先委曲求全。

迫使高通不得不先在完成自主架構前使用 ARM 架構的原因不少,從蘋果先完成基於 ARMv8 指令集的自主 ARM 64 位元架構後,連 NVIDIA 也在 CES 宣布於多年前就開始著手的 ARMv8 指令集 Denver Core 的 Tegra K1 將在今年內問世,雖然這兩者與高通的市場並未正面衝突,不過當如聯發科、 Marvel 、Broadcom 、華為三星都紛紛表示今年會推出 64 位元架構,這才是原因。

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因為整個市場在蘋果的推波助瀾下,已經演變成預期下半年至明年初將掀起 ARM 64 位元的風暴,當所有的對手、甚至自己的中低階產品都已經決定 64 位元化,雖然 64 位元架構不見得在初期能勝過 32 位元架構的效能,不過在行銷力道上也很難說服客戶、消費者在一個幾乎主流平台都是 64 位元的時間點,還去選擇 32 位元的產品。

從高通這一兩年的布局,可以感受高通並不滿於成為手機界的龍頭,或是說高通也開始警覺手機市場除了很可能走入技術瓶頸與市場混亂外,同時不再是一個安逸的市場。造成這個情形的,也就是目前多數智慧手機核心技術的根源: ARM 。

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ARM 強調的創新授權模式,也是引發現在手機晶片市場一片混亂的根源。因為 ARM 不主動跨入製造,僅以第三方旁觀者的方式將技術授權給晶片廠,故所有的晶片廠都能透過付費的方式取得基礎技術, ARM 又將獲得的授權費用與多家主要合作客戶討論技術需求後,再度投入新技術研發。

ARM 授權模式雖然相較一般廠商技術自主研發更能加速產業發展,也因為過於廣泛授權,以至於有志投入智慧手機領域的廠商以授權的模式迅速取得繁雜的核心技術,而且隨著市場需求加溫, ARM 的架構研發速度也不斷加快,並且變得更多元; ARM 的核心不再只有一種選擇,而有高、中、低階,還有前後世代提供選擇,更使市場的情況變得混亂不已。

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從過去的經驗來看,高通的自主核心在目前為止,與其所聲稱的效能與功耗兼具並沒有那麼的相符,高通在行銷上一直是以”媲美”同時脈的標準架構來形容 Krait ,在實質表現就是以相同時脈, Krait 仍遜於標準的 Cortex-A15 的效能;主因在於專利的 aSMP 架構雖可獨立管理各個核心,但相對也因為管理機制變複雜,效能多少受到影響。

這並不表示自主架構不可行,但比較大的問題是 ARM 的多核架構方案 big.LITTLE 也在合作夥伴的催化下漸漸成熟,像是提供大小核協作的 Android Kernel 的完成,可獨立休眠的多核設計,尤其像是聯發科已經把大小核實作完成,更以兩套節能的四核 Cortex-A7 構成可全時運作的真八核結構,在跑分軟體的表現也嚇出高通一身冷汗。

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雖說跑分不代表實際效能就一定優秀,但亞洲的消費者還是吃這一套,尤其中國消費者相當看重規格、效能數據;另一方面,因為 ARM 硬體發展的速度太快,在短短時間內就已經把原本只有高階手機才擁有的順暢性與可用性帶到主流價格,就連許多手機廠商都開始把重心轉移到中階市場,高階手機雖仍有其重要性,但漸漸以技術力展現的象徵產品線。

戰場轉往中階市場,高通並非無力應對,只是在這塊市場,高通的優勢不像高階市場那麼絕對,因為這塊市場講求的是價格至上,加上 LTE 技術在去年中下半年也開始向下扎根到中階產品線,今年不少廠商的中階晶片也開始強調可以搭配 LTE 解決方案,高通雖在技術成熟度仍有優勢,卻也不是唯一的選擇。

但高通在基頻的強勢之處,不光只有技術,更重要的是高通掌握了大量的專利,這些專利不光只是自保,更用於主動出擊;目前多數的基頻晶片廠商,都需要向高通支付一定的專利許可費用,像是聯發科每年也需要向高通繳納專利使用許可金。

基頻技術一直是高通在智慧手機晶片的優勢,也是高通在與多家廠商競爭後,使幾家老字號手晶片廠最後選擇退出市場,且也奠定高通中高階智慧手機晶片不可動搖的地位,就連蘋果最後因為想要拓展 CDMA2000 與中國 TD 市場,也需要仰賴高通所提供的基頻解決方案。不過擁有強大的基頻技術與專利,卻也種下高通在中國面臨的僵局。

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中國移動早先宣布未來採購機種需要符合 5 模 10 頻的條件後,卻僅有高通一家能符合其採購標準,導致高通方案一時在中國的需求水漲船高,中國本土廠也對高通專利許可的金額不滿許久,在這樣的時空背景下,中國政府選擇對高通祭出反壟斷懲罰,而中國移動也進一步把門檻降為 3 模 5 頻。

最大單一市場的最大電信商把門檻壓低了,使得高通寄予厚望的中國市場競爭的人也變得更多,一直處於高處的高通也開始有了坐如針氈的競爭壓力,這股壓力不是來自幾乎沒有對手的高階市場,而是處於混沌未明的中低階市場,畢竟就如前面所述,中階市場才是接下來的成長主力。

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中階市場固然是未來的重點,但是旗艦產品還是有它的重大使命存在,所有具規模的廠商,都會推出一款作為展現其技術力與發展方針的產品,高通再把 Snapdragon 做了針對不同市場的等級定位後,如同 Intel 有 Celeron 、 i3 、 i5 與 i7 一樣,高通仍需繼續推出高階的 Snapdragon 800 的後續產品展示技術力。

而且手機的市場就如同前所述,雖然高通仍有相當大的市占,但競爭的對手不像 x86架構只剩下AMD Intel 哥倆好,不可能像當年 AMD 搶先推出 64 位元架構後 Intel 還有恐無恃的晚個幾年才跟進,所以高通從 400 系列600 系列先後導入ARM 的 64 位元Cortex-A53架構,最終也不得不搶在自主架構完成前先使用 ARM 的 64 位元大小核架構。

ARM 架構與採用其指令集的手機晶片的競爭目前還是無法如 x86 晶片一樣寧靜,雖然最高階的架構是由 ARM 主導,但是也意味著如果要在特定的時間點推出符合其級距的晶片,在導入的世代與等級需要不落人後,當整體市場、包括自家的晶片都已經進入新世代架構,也不得不選擇先以導入新世代架構優先,高通此次的妥協也隱藏著諸多的無奈。

而高通近期的產品規劃,也充斥的許多與市場面妥協的情況,如同去年不斷強調 4 核心已經綽綽有餘的影片多次批評對手,在八核設計的 Snapdragon 615 發表後更顯尷尬,雖然高通已經坦承 615 是為了呼應特定市場的硬體廠商需要所規劃,不過也顯示高通即便貴為手機晶片龍頭,仍不像過去 x86 時代的市場龍頭一樣有那麼大的主導權。

至於今年下半年的旗艦手機晶片,將由預計在今年亮相的 Snapdragon 805 擔當,這款基於高通自主架構 Krait 搭配新一代 Adreno 420 GPU 的產品,沒意外將會是高通最後一代採用 32 位元的旗艦晶片,然而高通高階產品線會使用 ARM 標準架構多久?雖然高通一再強調自主核心之路不變,但最近太多變卦不禁令人由衷希望高通能繼續堅持下去。

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