移动处理器赢家之战加剧：高通霸气，德仪稳重，Nvidia图变 - 全文

　　时间重回2011年，业界可以说是跑着奔向3G与智能手机了。据***拓朴产研最新数据，2011上半年中国大陆智能手机销量达4，950万支，占总体手机销量的渗透率达 28.13%，同比增长74%，比去年下半年增长 22.2%；2011下半年智能机型猛增，很多本土品牌厂商会进入，大力推广普及型智能机，具优质性价比。加上IPhone4 s 的上市，下半年大陆智能机的销量达5，650万支，占总体销量的渗透率将达31%。而欧美市场的智能机渗透率更高，同样是中国厂商的目标市场。我们真的已进入移动互联网时代。

　　由此，移动处理器大战已进入了最精彩的阶段，由于市场格局还没有最后确定，市场容量又极具扩张潜力，大量半导体巨头和初创公司面对巨大的市场诱惑，纷纷投入该市场，这与90年代中后期大量图形处理器厂商的大量涌现非常类似。这可能是最好的时代，因为有大量的厂商可以选择；也可能是最坏的时代，因为市场格局还没有确定，有太多的不确定性和市场的非理性竞争。

　　当今移动处理器市场的主角还是几个欧美大厂，包括高通、TI、NVidia和三星，飞思卡尔等。中国由于是世界上最大的电子产品设计和生产基地，所以拥有多家本土的处理器厂商，比如瑞芯微、君正、新岸线、Amlogic、炬力、盈方微、珠海全志和中星微电子。

　　高通——霸气外露

　　高通显然在移动领域产品线最丰富，技术实力最强最全面的厂商。它出身于通信技术领域，在通信方面的技术和专利无人能敌，这也是它最大的竞争优势，因为在移动互联网时代必然会用到移动通信的技术，它可以提供完整的解决方案，而且在支持多模3G和4G的芯片方面它是独家供应。当然它的应用处理器在业内也是赫赫有名，当年第一款1GHz的移动处理器QSD8250就是他们的杰作。而且高通为了获得更大的产品差异性，他们获得了ARM的构架授权，不再使用ARM官方内核。CDMA技术集团副总裁颜辰巍说：“在Snapdragon系列芯片中，高通公司在获得ARM V7指令集授权后，自主设计了与ARM内核兼容的完整的定制CPU内核。通过这种方式，高通公司能够更好地优化这些CPU内核以获得出色的移动性，优化与调制解调器和DSP的互操作性，兼具前所未有的处理性能与低功耗。”

　　根据现有产品的评测，高通的应用处理器在性能方面并没有突出的表现，甚至有点高分低能的特点，这也说明非官方内核需要软件更好地优化才能发挥自己的特长。而现在微软WP7的所有机型都是使用Snapdragon处理器，这也证明了它在业内的巨大号召力。在图形内核方面，高通也是使用收购自AMD的移动图形内核Adreno，而不是通用的授权内核，这也突出了它的差异性。所以按照颜辰巍所说：“Snapdragon是高度集成的移动优化SoC，结合了业内领先的3G/4G移动宽带技术与高通公司自有的基于ARM的微处理器内核、强大的多媒体功能、3D图形功能和GPS引擎。”在技术和专利组合方面异常全面的高通将几乎所有的功能都集成进了自己芯片，这给它带来了巨大的竞争优势。

　　市场研究公司Strategy Analytics公布的数据显示2010年在智能手机处理器市场高通凭借41%的市场份额排名第一，德州仪器市场份额27%名列第二，三星电子凭借19%的市场份额位居第三。“高通芯片质量好、稳定，但最大问题是价格贵，对客户门槛也很高” 上海卓翊得通信科技有限公司资深硬件工程师吴炜说，“高通芯片的价格比同水平的其他厂商芯片大约要贵10美元，这对于高端手机来说不算什么，但会直接影响到中低端手机的性价比。”显然高通的芯片对国内设计公司和白牌厂商最大的问题在授权门槛和本身的高价格，大量白牌手机厂将会被排除在高通的客户名单之外。毕竟国际大厂是它主要的客户，高通会极力维护这些大客户的利益，尽量减少白牌市场对品牌客户的冲击。

　　稳坐第二——德州仪器

　　前面已经提到，德州仪器在移动处理器市场的历史非常悠久，当年曾经垄断HTC的中低端机型。OMAP第一代处理器（OMAP1510）的主要设计和应用就是针对移动终端的。到现在已经推出了第三代和第四代产品，第三代OMAP采用45nm Cortex A8核，第四代OMAP4460是双核处理器，采用Cortex A9核，1.5GHz，已经出货；而第五代产品则采用28nm A15双核处理器，TI 的 OMAP 5 平台预计于 2011 年下半年提供样品，设备将于 2012 年下半年上市。除了两个 Cortex-A15 核心之外，OMAP 5 处理器还包含个别的专用引擎，适用于视频、成像与影像、DSP、3D 图形、2D 图形、显示以及安全保护等用途。此款处理器也包含两个 ARM Cortex-M4 处理器，可减轻 Cortex-A15 核心的实时处理量，以提升移动设备的低端控制性能及响应速度。

　　OMAP系列芯片最大的优势在功耗，以前一直是以低频率但较高性能来取胜。但是随着整个市场对高主频处理器的需求，OMAP处理器的主频也已经处于较高的水平，多内核 OMAP4470 处理器的时钟速度高达 1.8 GHz，为目前市场上所有解决方案之冠。由于现在德州仪器已经退出基带处理器市场，所以它不提供集成基带的方案，在成本方面没有优势，主要针对高端智能手机市场。不过，近日市场传闻TI欲出售OMAP业务，不知会不会成真？如成真，这个市场的格局会发生一些变化。

　　异军突起——Nvidia

　　原来的图形处理器王者Nvidia也已经杀入移动处理器市场，它的Tegra系列芯片一进入移动市场，它就以当年图形处理器的开发速度不断推出新的产品，每次新产品的速度都是几倍的增长。尤其是Tegra2，作为世界首款双核A9核心的移动处理器的面世给整个业界带来极大的震撼。而今年的下半年，它就会推出世界上首款四核A9移动处理器，项目代号KAL-EL，还有 12 核心的 GPU 以及 3D 立体声支持，号称5倍于Tegra2的性能。产品开发速度的确是超一流，这可能与他们经过PC图形处理器市场极其激烈的竞争洗礼有很大的关系。

　　结合Nvidia在图形处理方面的独特优势，它的处理器性能和图形性能都非常恐怖，在基准测试中遥遥领先现有产品。而且很多游戏开发公司专门为Tegra2的Geforce图形核心制作了专门版本，以充分利用它强悍的硬件性能。这些举措似乎让我们想到了在PC图形领域的竞争手段，当然很多手机行业的人士对Nvidia的做法有点嗤之以鼻，认为它在移动领域仍旧是新手，光复制PC领域的做法无法在移动领域立足。业内也爆出它的芯片在稳定性和兼容性方面有点问题，可以说Nvidia作为移动领域的新手肯定还有很多课要补上，但是它的进入就像一条鲶鱼，极大地改变了整个移动领域的竞争态势，它的竞争对手必须加速开发进度并大幅提高多媒体性能，才能真正迎接它的挑战。

　　Nvidia的短板也是缺少基带芯片，但是最近它收购了Icera，终于完善了自己的技术组合，Icera基于DSP的软件无线电构架是未来的趋势，其它一些基带厂商在下一代产品中也会采用软件架构，特别是4G对于多模多频的需求，软件架构具有绝对优势。这里，问题的关键，是要看Nnvida能不能与Icera很合的融合。

　　蓝海掘金——飞思卡尔

　　在最热闹的智能手机市场，飞思卡尔的i.MX系列处理器已经难觅踪影，但是它在电子书、车载娱乐以及平板电脑市场都表现抢眼，在多个细分领域占有绝对领先的地位。据飞思卡尔亚太区多媒体应用器产品市场部资深部门经理蒋宏透露，他们更加看好的是行业应用的智能终端市场（泛平板市场），尤其是教育、医疗、导航等应用。据预测，垂直行业的智能终端市场最后会占据整个平板市场的40%左右，而现在则只占有5%左右的份额，显然这是一个有巨大空间，而他们具有优势的市场。因为这类市场对可靠性的要求要高于消费类平板市场，飞思卡尔的处理器产品因为需要进入汽车电子市场，所以能够达到比较苛刻的质量要求。再加上这个市场的客户也比较稳定，不会轻易更改设计。当然他们在通用消费类平板的竞争力也不差，最近国内热销的E人E本就是用飞思卡尔的方案，该品牌已经是市场份额排名仅次于苹果iPad的国内第二大平板品牌了。

　　技术个性不强——本土处理器厂商

　　由于ARM的授权模式，国内的IC设计厂商也得以快速开发出自己的移动处理器产品。其中代表就是新岸线的NuSmart2816芯片，号称国内第一款40nm，A9双核的芯片，主频达到1.6-2.0GHz，这样高的主频在国外主流芯片厂商那里都很罕见。其他还有瑞芯微的RK2918芯片，使用A8 单核1.2GHz的处理器，支持1080P高清播放与VP8格式。Amlogic的AML8726-M芯片，最高1GHz A8内核，内置Mali400GPU，也支持1080P高清播放。这几家公司的产品都是采用ARM公司的授权，然后主要针对国内的二三线品牌和山寨平板市场，以价格取胜，产品技术特色相比海外厂商不是很明显。但是现在用这些处理器开发的低价平板电脑已经大量上市，价格非常低廉，会基本取代原来的PMP市场。

　　在众多获得ARM授权的本土芯片设计公司里，有一家原来在PMP市场小有名气的公司珠海全志科技的产品给我们留下了较为深刻的印象。处理器和图形内核它也使用了标准的A8内核与Mali400MP内核，但是它在视频处理单元做出了自己的特色，它支持超高清的2160P分辨率解码和3D视频多视频流解码，还支持VP8和AVS格式的解码，视频编码则直接支持H.264High Profile 1080p @ 60 fps的帧率，而且直接支持双屏输出，还内置SATA2.0接口和音频处理单元。在多媒体支持方面甚至超过了Tegra2处理器，而且集成度非常高，集成了很多模拟接口。这个芯片已经可以直接支持裸眼3D显示，还可以支持双屏电子书，真正做到了产品差异化。

　　ARM之外的选择

　　君正是一家特立独行的处理器厂商，它获得了MIPS的指令集架构授权，开发自己内核的移动处理器，JZ4770芯片基于自主开发的XBurst 微体系架构，主频可达1GHz，支持SIMD和浮点指令，并且内置3D图形处理器，支持1080P视频播放。XBurst是一个RISC/SIMD混合指令集架构，使该处理器兼具计算、数字信号处理和多媒体处理能力，而且在流水线设计上使用了专有技术，处理器能够在极低的功耗下高速发射执行指令。在 1GHz 条件下，JZ4770 芯片的整体功耗仅为250mW左右。

　　在回应本刊记者关于为何要获得MIPS架构授权做自己的处理器内核的提问时，君正的市场副总裁周生雷说：“在当今移动处理器日益竞争激烈的情况下，使用授权内核无法充分体现自己产品的技术差异性，而且业内的巨头高通和Nvidia都获得了ARM的架构授权开发自己的处理器内核，显然拥有过硬技术实力的厂商自己开发处理器内核已经成为某种潮流。而现在国内厂商只可能从MIPS那里获得架构授权，这是我们使用MIPS架构的原因。”

　　当然使用非主流的指令集架构会带来软件生态系统的劣势，还好Android系统的流行给这些非主流构架处理器带来了几许机会，因为Android系统可以看作是Linux内核加上一个Java虚拟机，绝大部分的应用都通过这个虚拟机来运行，这就隔离了处理器平台差别，不需要为不同的处理器重新编译。谷歌为了让自己的操作系统运行在所有的处理器平台上，采用了Java一次编译到处运行的做法。虽然ARM一再强调，它们是Android系统的原生支持处理器构架，但是使用君正处理器的Velocity Micro 的 Cruz 平板电脑一度在亚马逊位于销量榜第一，也证实了非ARM处理器使用Android的可行性。

　　除了君正以外，国内还有一家知名IC设计厂商炬力获得了MIPS的内核授权，炬力28系列芯片采用1.3GHz的超标量MIPS32系列74Kf核心，并具备3D图形处理器、USB 2.0、HDMI 1.3接口支持，以及全高清1080p视频编解码功能。原来炬力主要聚焦于PMP市场，现在随着应用处理器性能的飙升，也可以进军平板电脑市场了。

　　MIPS依靠大陆本土的IC设计公司终于正式进军了移动处理器市场，原来这块市场一直是MIPS的空白，在这个高速增长，并且潜力无限的市场空间内，MIPS的缺席令人遗憾，使得ARM在这个领域的一家独大而缺乏外部竞争压力，由此造成小型半导体公司在授权方面受到种种歧视，如果有其他处理器授权厂商进入这个市场，也许会给这个市场带来更多的平衡。对于MIPS在这个市场的前景，MIPS中国区市场总监费浙平认为：“毕竟MIPS在移动市场缺席太久，现在与ARM的差距已经很大，能够获得一些市场份额已经算是成功了，如果能够帮助更多的芯片设计公司获得差异化的竞争能力，这是我们的最大的目标。”

　　Intel帝国反击战

　　在手机领域，Intel还不是局中人。XScale架构之后，世上没有任何一款手机正在使用Intel制造的处理器。这个领域的既得利益者很难接收这位巨人。Intel的能力不容置疑，胃口却太大了些。过小的手机上放满了运营商和生产厂商的Logo，实在无法再加入一个Intel inside。Intel很清楚只要Atom处理器能够在功耗上满足手机领域的需求，就可以利用自身强大的生态系统逐步切入手机领域。加以时日增强对手机领域的理解，Intel完全可以在手机领域向ARM阵营发起强有力的挑战。

　　Cortex系列处理器的横空出世打乱了Intel的部署。Intel在最不应该失败，也最失败不起的性能上，莫名其妙地输给了ARM。从Cortex A9起，ARM处理器实现了对Atom内核性能上的反超，而Cortex A15完成了对Atom内核的全面超越。虽然目前尚未有基于Cortex A15内核的处理器，但这只是时间问题。

　　Intel的时间所剩无几。如果在最新平台上使用的处理器内核性能没有明显超过Cortex系列处理器，Intel近期的所有努力将付之东流。在今后两到三年左右的时间，Intel必须发布一个全新的Atom内核，在性能上需要明显高于Cortex A15内核。Intel必须在本质上提高Atom内核的性能，这需要一个激进的变革，而不是渐变。所以最近得到内部消息，Intel已经决定抛弃Atom处理器对X86指令集向前兼容的历史包袱。没有了X86指令集这一历史遗产，Intel在处理器领域的技术能力能够得到最大可能的发挥，ARM在指令集架构方面的优势将化为乌有，当年利用StrongARM处理器横扫移动以及嵌入式市场的Intel又要回来了！