2014 年末 15 年初 Android 手機晶片對決,聯發科與高通正面交鋒與插花的 Intel

2014 年末 15 年初 Android 手機晶片對決,聯發科與高通正面交鋒與插花的 Intel

這幾年智慧手機晶片的競爭已經漸漸降溫,或者是說在大者恆大的效應下市場的競爭者已經漸漸變少,在德州儀器、 ST-Ericsson 等幾家傳統廠商淡出, NVIDIA Tegra 雖未言退出但將重心轉向嵌入式領域,可說只剩下高通、聯發科以及終於有些許突破的 Intel 的雙雄對抗、一家插花的局面。

高通仗著在基頻技術的領先優勢,漸漸迫使基頻方案較弱的競爭對手不得不面對轉戰其他領域的局面,但另一方面高通在中低階市場卻一直受到過去的白牌之王聯發科的夾擊,聯發科更以在中國的廣泛布局為基礎,不甘心只當低階的王者,喊出 Super-Mid 的市場策略漸漸與從高階向下深耕的高通交鋒。

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另一方面,喊了進軍智慧手機多年的 Intel ,靠著收購前英飛凌的基頻部門、生產製程優勢以及與 PC 廠商的供應鏈關係(還有補貼戰術),主打中價位市場,加上與中國晶片商 Rockchip 結盟推出參考模組,還有 Android L 宣布支援 ARM 、 MIPS 與 x86 的 64 位元架構, Inetel 在手機的情況看起來也相較往年有明顯的起色,但離上述兩家仍有段距離。

高通與聯發科的交火可追溯到去年底聯發科推出首個採用真八核設計的 MT6592 開始,雖然聯發科在低階市場可說是所向披靡,不過在 MT6592 推出前,頂多只達到中階效能;但是 MT6592 顛覆市場對於 ARM big.LITTLE 大小核技術的使用方式,採用兩組低功耗的 4 核心群組構成 8 核心,在跑分表現有大幅的進步,並直逼當時高通的 Snapdragon 600 。

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雖然真八核用於實際使用是否帶來實質效益是有待商榷的,但不諱言真八核架構讓聯發科有了一張可往上攻的王牌;原本高通就因為始終無法突破聯發科在中低階市場的布局感到壓力,當聯發科忽然不再死守中低階市場且開始往更高階的市場前進,原本高通不斷否認的 64 位元與八核心架構紛紛出現在產品規劃之中,可看出高通也因此備感壓力。

且過去一向堅守高階產品需要採取自主架構的高通,也因為市場急速的變化, 64 位元架構與 8 核心設計雖未能體現真實效能,但已經成為市場行銷的必要條件,高通日前不斷透過行銷方式試圖說服消費者核多未必有用的方式,仍敵不過消費者對於規格的盲從,以至於高通不得不在 64 位元自主架構完成前以 ARM 的標準架構應戰。

而且到了最近,高通與聯發科的關係似乎演變成高通出招、聯發科拆招的狀況,高通宣布了採 4 核心與 8 核心 Cortex-A53 的 Snapdragon 610 與 Snapdragon 615 ,聯發科則發表核心結構相近的 MT6732 以及 MT6752 ;同時聯發科預計在下半年以 MT6595 應戰高通 Snapdragon 805 ,並且也備好 MT6795 與 Snapdragon 808 對決。

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比起往年,聯發科除了效能上的提升外,最大的突破點則是所發表的一波新處理器當中已經將 LTE 基頻數據機整合,這意味著高通過去可整合基頻數據機簡化電路板設計的優勢也遭受挑戰,當然聯發科在 LTE 的技術未追上高通,不過 Super-Mid 戰略原本就不是鎖定最頂級的市場,而是強調媲美高階的中階價位產品,故技術的略為落後不是重點。

不過高通也不是省油的燈,畢竟基頻技術還是高通的強項,從近期一波全球 4G 機種開始步入平價化的趨勢,多款低於萬元的平價 4G 機種,即便先前 3G 版本是採用它廠方案, 4G 版本仍改用高通的方案。

此外高階產品線高通的優勢仍在,並非是因為高通的效能最高,而是高通仍在高階產品擁有最新的 LTE 技術支援以及市場的高佔有率,另外還有與晶圓廠之間的緊密合作導入先進製程,像是接下來的 Snapdragon 808 與 Snapdragon 810 就打算採用台積電 20nm 製程,理論發熱與功耗可比 28nm 更理想。

也因此採用更先進製程的關係,在理論上無論是晶圓面積或是發熱耗電都可控制得更好,故 Snapdragon 808 與 Snapdragon 810 在結構上使用 Cortex-A57 搭配 Cortex-A53 的大小核技術,似乎意味著 28nm 製程可能還無法負荷 Cortex-A57 架構的功耗與發熱,不過相對來說先進製程的成本當然就更高了。

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MT6795 光是看介紹也許會認為聯發科終於有能力可與高通高階系列產品線一搏,但 28nm 的限制使得核心架構採用 8 核 Cortex-A53 ,以及設定在 2K 等級的多媒體包括影音編解碼的能力、相機管理能力也遠比 Snapdragon 810 略遜一籌,螢幕解析度也是設定在與 Snapdragon 808 同樣的 2K 等級,也許就真實效能可能更接近 Snapdragon 615 與 808 之間,至於偏向哪邊的效能,關鍵則在於 GPU 架構。

就如同當時高通所言,超過 4 核心以上就現階段多數的應用軟體都還很難發揮效能,僅有少數應用可使用到超過 4 核心的效能,例如透過軟體方式進行 H.265 格式編解碼,但是現在連 H.265 也成為硬體編解碼架構,故多數的真實使用情境只會使用到三核心;這樣一來就會牽涉到記憶體頻寬、儲存的通道傳輸速度與搭配的 GPU 效能。

就跟 PC 一樣,手機整體效能受到核心架構、記憶體、儲存的 I/O 速度以及搭配的 GPU ,所以在核心架構相同、時脈接近下,記憶體與儲存 I/O 速度可能大同小異,關鍵就在整合的 GPU 效能,這也是高通當時接受採訪時表示 Snapdragon 615 與 Snapdragon 610 效能差異不大的原因,因為除了四核心與八核心,兩者的時脈設定與 GPU 都是一樣的。

因為旗艦機雖仍有市場需求,但是整體的市場由於中低階機種效能與流暢性漸漸能滿足一般消費者使用,現在消費者不再一味追求高價位的旗艦機種,中價位機種反而更受歡迎,若聯發科仍透過價格上的優勢與高通競爭,加上在基頻技術支援性也獲得提升,也許是有機會衝出一片天。

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至於 Intel 明年的後續發展狀況是需要持續觀察的,就今年的進展來看,由於華碩一票 ZenFone 的關係,市場相比前幾年是開拓許多了,不過目前的合作客戶多半仍是 PC 廠為主,雖然有延續自 PC 的補貼策略可吸引部分廠商,是否能因此獲得傳統手機廠的青睞仍不得而知。

值得觀察的是 Intel 收購英飛凌基頻部門後,也漸漸有所進展,像是日前宣布推出 LTE 機頻數據機就是很大的突破,意味著目前仍定位在中價位機種的 Intel 也更有能力跟上這股平價 4G 手機的浪潮。

另外今年宣布與 ARM 合作夥伴 Rockchip 瑞芯微合作,將透過 Rockchip 與中國製造商的合作關係,以其通路在中國販售 Atom 平板參考設計,未來也許有可能也將手機參考設計依照此模式導入中國二、三線手機品牌。不過就產品的豐富性以及目前的格局來看, Intel 要能與聯發科、高通競爭還言之過早。

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至於三星雖然持續更新其 Exynos 產品線規劃,但是它的狀況仍就是卡在基頻數據機需要仰賴它廠,以至於從 Galaxy S4 開始,原本僅使用自家應用處理器的旗艦機種開始出現 3G 版本搭配 Exynos 、 LTE 版本採用高通處理器的特殊情況。

而且雖然三星智慧手機市占率相當高,但是它的應用處理器卻幾乎只用在自家中高階機種上,又加上前述因為基頻技術的關係 4G 版本又多數採用高通處理器取代,實力仍難與聯發科、高通抗衡。

不過三星仍堅定的持續發展自主應用處理器,且也將與 Intel 合作從搭配 LTE 基頻數據機晶片開始,最終是將基頻數據機也整合到應用處理器內;同樣也懷有自主處理器大夢的還有華為相關企業海思半導體,雖然這一代的麒麟處理器規格較舊,不過據稱海思新一代的麒麟處理器效能會有較大幅度的提升。但這兩家的處理器都可視為滿足自家旗艦機市場而生,而不像高通、聯發科擁有較完整的產品線。

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至於 NVIDIA 今年公布 Tegra K1 之後至今還未公開介紹手機相關計畫,而是把目標放在嵌入系系統、機上盒以及高效能平板等應用。今年 Google IO 所展示的 Android TV 機上盒還有展示 Android L 平台遊戲開發效能的展示短片,即是透過 Tegra K1 。

雖然 NVIDIA 日前藉由收過 Icera 獲得基頻的技術,不過首發整合機頻數據機 SoC 作品 Tegra 4i 表現欠佳,市場上僅有幾款手機採用,比起 Tegra 3 手機更為黯淡;但另一方面由於 Tegra K1 開始支援 CUDA 指令集的 Kepler GPU ,並且將開發多年基於 ARMv8 指令集的自主架構 Denver 投入,讓 NVIDIA 找到除了手機、平板之外的其他路線。

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雖然不能斷言 NVIDIA 要淡出手機市場,不過就今年為止的狀況, NVIDIA 看起來在手機這塊應該是較少著墨,而主攻如車載系統、機上盒,次攻高階平板產品為主,就市場面來看,也許與 Intel 的衝突會比起高通、聯發科來的更明顯。

總結來說,今年底的手機晶片將會是一個風雨欲來的潛伏期,剛好位於 64 位元架構新舊交替的時間,但偏偏旗艦級的 64 位元架構晶片仍未推出、中低階 64 位元反而先行推出,雖然對於使用者來說,原生 64 位元 Android L 也才剛上線,恐怕會遇到些許問題,不過多半消費者仍會由於 64 位元位元的議題開始產生似乎中階機較有看頭的錯覺,但旗艦晶片的優勢並不會因為沒有 64 位元而改變,扣除 64 位元指令集的支援性,包括純運算效能、 GPU 效能、多媒體支援能力等,仍是中低階晶片所不可及。