为何高通始终领先
2017-06-02
2017年2月,小米在新品发布会上正式发布松果处理器,发布后引发了行业重点关注。曾经在我们行中处理器这种精密的电子设备,都是国外公司垄断的情景,但随着国内厂商的奋起直追,现在已经有了很大的改善。但是以高通、三星、联发科为首的第一梯队产品,依旧在用户心中占据重要的地位,虽然现阶段我们熟知的手机处理器芯片,早已不是一只手就能数过来的那几个,但差距还是非常明显的。
手机处理器芯片就是一台智能手机最核心的部件,处理器芯片的性能、功能等因素,直接影响厂商设计产品,用户体验产品的感受。能否对处理器进行自主设计,可以说是衡量一个芯片厂商实力的标准。目前,行业内我们熟知的高通公司在这方面可以说是全面领先的。今天笔者就带着疑问,来给大家说说市面上的自主处理器芯片有哪些不足,为何高通能够始终领先,通过本文或许你能找到答案。
持续投入 时间积累
2017年我们看到芯片厂商的发生始终没有停止,从去年异军突起的麒麟960、年初的松果S1、骁龙835,再到即将量产并推出终端的联发科X30,手机处理器芯片行业始终没有停下发展的步伐。
制造一款手机处理器需要多少资金,这个问题恐怕是很多手机厂商都不愿意面对的。还是以小米的松果为例,在松果发布会上,雷军亲口说出“芯片行业10亿起步,10年结果”设想一下,现在的手机市场哪个厂商能够一口气掏出这么多的资金,有了资金还只是基础,工程师、产线等等都得投入。可想而知,自主研发手机处理器芯片是需要多大的投入和研发力度。
市场中的老大哥高通公司,根据数据统计,报告。报告指出仅2016年一年高通的研发支出为就达到了51.09亿美元,其研发支出占其当年营收的33.1%,这是全球半导体研发支出前十公司中比例最高的。自1985年成立以来,高通在研发领域的累计投入已超过440亿美金,也正是因为这样,从2G到4G的演进过程中,我们几乎在每部通信设备里都能看到高通技术或产品的影子,高通在无线通信方面也积累了深厚的技术成果,设在高通总部的专利墙就是高通研发成果的见证。
反观一些不成功的例子,比如英特尔、英伟达,先后放弃手机平台处理器,看上去与资金和技术关联不大。但仔细想想其实还是归于持续投入不够、缺乏技术积累经验不足,如果能在公司的整体战略中提高一定得占比,相信结局也就不是退出这个市场了。
核心技术难攻克 自主架构更靠谱
手机处理器和电脑CPU一样,除了基础的工艺、频率、缓存等参数以外,好的设计架构至关重要。自研架构相比于公版ARM授权架构,其复杂程度和技术难度明显更高,可以说是“站在巨人的肩膀上”。目前市面常见的包括海思、松果、MTK处理器,清一色都是采用了公版授权架构,而非自主改进的设计。
那么真正的自主架构是什么呢?其实从命名就可以判断,比如高通骁龙835采用的Kryo 280 CPU。其设计思路就是获得ARM公版授权后,在已经较为成熟的公版设计上进行修改,例如公版设计上三行代码解决一个问题,高通精简为一行,或是加入一些全新的特性、更新的内存控制机制等等,最终得到一个更高效率的自研架构。这也是高通一直以来有别于其他家厂商的差异化竞争力之一。
以采用自主架构的骁龙835为例子,此次采用Kryo 280 CPU架构的骁龙835采用八核心设计,最高频率可达2.45GHz,四大核2.45GHz+四小核1.9GHz的组合。大小核均为Kryo 280架构,大核心频率2.45GHz,大核心簇带有2MB的L2 Cache,小核心频率1.9GHz,小核心簇带有1MB的L2 Cache。看似和公版big.LITTLE的设计相似,但通过高通深入定制,两簇核心组仅是时钟频率上有所差异,但仍采用相同的Kryo架构。
应用体验飞速发展
GPU开始逆袭
GPU的体验在现在的手机上是越来越重要,设想一下如果没有GPU,你也就玩不了王者荣耀,也看不了4K高清视频等等,日常生活中GPU的占比似乎越来越大。这也是因为生活中手机的使用场景发生了改变,手机已经不单单是一部手机的功能。
近年来手机技术的演进十分迅猛,比如屏幕、闪存等手机部件,但手机最核心的处理器核心部件中,GPU始终是技术的最高端领域。而近期似乎所有厂商都想明白了GPU的重要性,包括三星、苹果在内宣布将要进行自主设计GPU。
这些按理都说明了,手机处理器芯片中GPU是非常重要,高通在这个领域是压倒的领先地位,这一点不用多说大家心里都清楚。
形成特色 拉开差距
既然是自主设计处理器芯片,那么厂商自然会想将其做得与众不同一些,这样才能在同质化严重的市场上取得先机。
在这方面,高通骁龙平台最新的835芯片就是个很好的例子,比如骁龙835平台凭借优秀的制造工艺,目前是首款10nm FinFET工艺的处理器,实现了高性能前提下保持较低功耗、发热的目标,目前是安卓阵营中公认的顶级SoC产品。除了刚才提到的强劲CPU以及GPU,骁龙835还拥有千兆级X16 LTE调制解调器、集成2x2 802.11ac Wave 2 Wi-Fi、蓝牙5.0、Hexagon 682 DSP、14位Qualcomm Spectra 180 双ISP、QC4快速充电技术、高规格VR/AR技术支持、以及手机、平台、移动电脑等全平台兼容,这样超群的综合实力,在目前的手机处理器芯片领域真是没有对手。
性能已经到位 未来多元发展
智能手机面临发展瓶颈是个不争的事实,未来的智能设备将朝哪个方向发展也是没有定数的事情,现阶段完全只能摸着石头过河。虽然设备上的变数很多,但核心仍然离不开处理器芯片的支持。
就拿去年火爆极了的穿戴设备来说,无论是Apple、三星、Moto,还是国内的华为、小米等厂商,芯片依然扮演着不可或缺的角色,拥有自己处理器的厂商能根据大环境的变化及时做出调整,来满足新产品的需求,大大缩短时间成本。
现实我们也看到了,由于受限于自主研发的问题,芯片厂商迭代等问题,今年的智能穿戴似乎冷清了许多。而已经流入市场的产品中,比如蓝牙5.0这样的先进技术,似乎也没有给穿戴厂商带来好的灵感。产品的更新迭代,依旧是延续了小改系统大改外观的老旧思路。
总结:自主架构高通领先 想追上不容易!
除了以上说到的这些考量外,自主架构的优势还远不止这些。但不论出发点如何,有越来越多的厂商想要加入处理器设计领域,包括华为、三星、LG在内的多家厂商,这无疑是件好事,毕竟能大大带动整条产业链的发展,最终提升半导体领域的综合实力和话语权。虽然都在暗自发展,但我们也不得不正视一个问题,就是各类命名不同的芯片其CPU的底层架构仍然是从国外买来的,GPU部分更是完全只能采用别人的方案。除了在通信基带方面,个别厂家有一定技术积累外,其他部分实在谈不上领先,还需要长期的积累和改进。
在2017年MWC展会上,笔者与业内人士聊起对自主研发CPU芯片时,提到最多的词还是投入,就想本文开头提到的。高通公司扎根行业这么多年,不论是员工数量、专利数量、产品数量等等,可以说是全方位的领先,在这样一个惨烈竞争的环境中,想要追上必须要加倍付出。2017年我们已经看到了个别厂商开始探索自研处理器的规划,相信在不久的将来能够给消费者带来更多好产品,也让这个行业更快发展进步。