本刊記者 | 孫永杰
日前,蘋(píng)果新發(fā)布的iPhone5S中采用了64位A7芯片,由于這是智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)中首次引入64位芯片進(jìn)而引起了業(yè)內(nèi)極大關(guān)注。有分析稱智能手機(jī)繼“核”戰(zhàn)之后將進(jìn)入64位的競(jìng)爭(zhēng),也有觀點(diǎn)認(rèn)為64位在智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)中還只是營(yíng)銷噱頭。但不論持何觀點(diǎn),智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)中蘋(píng)果64位芯片的應(yīng)用還是給業(yè)內(nèi)帶來(lái)了諸多啟發(fā)和未來(lái)發(fā)展的思考。
毋庸置疑,蘋(píng)果 iPhone 5s 中最吸引業(yè)內(nèi)和市場(chǎng)目光的就是搭載的64 位 A7 處理器,這是蘋(píng)果第一次高調(diào)地宣稱產(chǎn)品在硬件組件上的升級(jí),而在蘋(píng)果宣布最新iPhone 5S內(nèi)部芯片設(shè)計(jì)是最新的64位處理器架構(gòu),三星也宣布即將跟進(jìn),并由此引發(fā)了智能手機(jī)搭載64位芯片究竟是實(shí)用還是營(yíng)銷噱頭的爭(zhēng)論。
眾所周知,64位芯片帶來(lái)的直接好處是手機(jī)內(nèi)存的增長(zhǎng),而長(zhǎng)期來(lái)看手機(jī)內(nèi)存的增加是必然,但要先解決處理器的技術(shù)障礙。目前,高端智能手機(jī)的內(nèi)存多為 1GB、2GB,歷代 iPhone 的內(nèi)存從 256MB 升級(jí)至 1GB 共經(jīng)歷了三年時(shí)間,在未來(lái)三年樂(lè)觀地看智能手機(jī)的內(nèi)存有可能突破 4GB,關(guān)鍵在于能耗和電池方面的改進(jìn),而蘋(píng)果提前解決了這個(gè)處理器上的技術(shù)障礙,為將來(lái)的性能提升打好基礎(chǔ),操作系統(tǒng)和App 將會(huì)全面適用于 A7 處理器。
“對(duì)于蘋(píng)果而言,所有蘋(píng)果自己的軟件已經(jīng)重新編譯兼容 64 位的 iOS,所以能拖累系統(tǒng)速度的就只剩第三方的應(yīng)用。所以蘋(píng)果熱切希望開(kāi)發(fā)者趕緊升級(jí)應(yīng)用到 64 位版本。iOS 的應(yīng)用能同時(shí)是 32 位 和64 位 的版本,只需為 64 位進(jìn)行一些優(yōu)化就能發(fā)揮A7 性能的優(yōu)勢(shì)?!盜DC相關(guān)分析師告訴記者。
不過(guò)也有業(yè)內(nèi)人士對(duì)此提出了自己的異議。以個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)為例,Windows XP 自 2001 年推出時(shí)就有 64 位的版本,但并不普及,到 2010 年使用Windows XP 系統(tǒng)的電腦中使用 64 位系統(tǒng)的比例還不到 1%,而使用 Windows 7 系統(tǒng)的個(gè)人電腦使用64 位系統(tǒng)的比例為 46%,電腦產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了 10 年的發(fā)展,在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)中 64 位的系統(tǒng)并不算主流,或者對(duì)于大部分普通消費(fèi)者而言根本不需要性能過(guò)于強(qiáng)大的產(chǎn)品。蘋(píng)果高管 Phil Schiller 在發(fā)布會(huì)上表示信息產(chǎn)業(yè)從 32 位過(guò)渡到 64 位經(jīng)歷了幾年時(shí)間,而蘋(píng)果則在一天就完成了。產(chǎn)品零部件的發(fā)展是可能在短時(shí)間內(nèi)完成,而市場(chǎng)需求呢?智能手機(jī)從 32 位發(fā)展到 64 位的過(guò)程絕對(duì)不可能比個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)更快。
提及PC產(chǎn)業(yè),該產(chǎn)業(yè)芯片老大英特爾對(duì)于蘋(píng)果64位A7芯片的推出并未表現(xiàn)出意外。英特爾中國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)部技術(shù)與產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)洪力直言不諱告訴記者:“蘋(píng)果64位A7芯片并非什么新的技術(shù),更像是營(yíng)銷的創(chuàng)新,因?yàn)橛⑻貭栐趥鹘y(tǒng)PC產(chǎn)業(yè)早有64位芯片,而在新近發(fā)布的面向智能手機(jī)和平板電腦的Bay Trail系列芯片平臺(tái)也支持64位?!?/p>
盡管有關(guān)64位芯片在智能手機(jī)的應(yīng)用爭(zhēng)論不休,但不容否認(rèn)的是,未來(lái),64位芯片能更高效地運(yùn)行高端游戲和健康類應(yīng)用。因?yàn)榻】殿悜?yīng)用需要訪問(wèn)生物傳感器生成的海量數(shù)據(jù)。64位芯片還有助于運(yùn)行對(duì)數(shù)據(jù)處理能力有極高要求的視頻編輯工具,或播放超高清視頻。
對(duì)此,捷孚凱(GfK中國(guó))分析師武曉鋒認(rèn)為:“從用戶的角度,當(dāng)前智能手機(jī)承擔(dān)越來(lái)越多的“生產(chǎn)”功能,拍攝更高清的圖片和視頻,更具體驗(yàn)的游戲,更強(qiáng)的處理器性能將為移動(dòng)終端帶來(lái)更多的功能和體驗(yàn)。”
此外值得一提的是,蘋(píng)果在采用64位A7芯片的同時(shí),還采用了輔以A7的全新的 M7 協(xié)處理器。如同A7 芯片的得力助手,它專為測(cè)量來(lái)自加速感應(yīng)器、陀螺儀和指南針的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì),如果沒(méi)有它,這項(xiàng)任務(wù)通常會(huì)落在 A7 芯片身上。但 M7 協(xié)處理器更擅長(zhǎng)于此。追蹤身體活動(dòng)的健身 app 現(xiàn)可從 M7 協(xié)處理器讀取相關(guān)數(shù)據(jù),因此無(wú)需持續(xù)訪問(wèn) A7 芯片,從而降低了耗電量。對(duì)此,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為:“A7與M7的搭配體現(xiàn)出了蘋(píng)果應(yīng)用創(chuàng)新的能力,這點(diǎn)是其它廠商無(wú)可比肩的?!?/p>
GfK的數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前智能手機(jī)市場(chǎng),雙核、四核處理器份額已過(guò)半,三星、MTK等廠商正在將八核處理器推入市場(chǎng),iPhone5S中A7 64位芯片的推出為手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈硬件比拼提供了新的思路,三星、高通等廠商將智能手機(jī)硬件升級(jí)的精力轉(zhuǎn)入64位處理器,在Android生態(tài)系統(tǒng)中,搭載64位處理器的智能終端或許將成為高端市場(chǎng)發(fā)展新的方向。而谷歌宣稱,它的Android系統(tǒng)早已是64位系統(tǒng),只待64位芯片的支持。那么事實(shí)究竟如何呢?
ARM中國(guó)區(qū)移動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)理王駿超日前向媒體透露,目前獲得64位處理器授權(quán)(包括V8架構(gòu)授權(quán))的廠商包括AMD,AppliedMicro,Broadcom,Calxeda,CAVIUM,飛思卡爾,HiSilicon/Huawei,LG,Marvell,Nvidia,高通,三星,以及STMicroelectronics。
根據(jù)市場(chǎng)新產(chǎn)品的推出情況,明年下半年基于ARM64位芯片進(jìn)入市場(chǎng),首先是基于Cortex-A57/A53大小核高端手機(jī),然后是基于Cortex-A53的中低端手機(jī)。在2015年,64位處理器可望成為智能手機(jī)主流平臺(tái),到時(shí)候,大量基于64位處理器的芯片進(jìn)入市場(chǎng),也將同時(shí)帶動(dòng)軟件生態(tài)系統(tǒng)更為成熟。
對(duì)此,手機(jī)中國(guó)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)王艷輝認(rèn)為:“相信所有AP供應(yīng)商都在開(kāi)發(fā)64位處理器,明年Android高端手機(jī)賣點(diǎn)64位無(wú)疑。”總之,64位計(jì)算智能手機(jī)大戰(zhàn)即將開(kāi)啟。
除了ARM陣營(yíng)的諸多廠商正在摩拳擦掌外,另一個(gè)陣營(yíng),即X86陣營(yíng)的英特爾也并非坐以待斃。
在今年9月舊金山舉行的的英特爾開(kāi)發(fā)者大會(huì)上,英特爾已宣布在Android平臺(tái)上添加64位芯片。即研發(fā)代號(hào)為“Bay Trail-T”的英特爾凌動(dòng)Z3000處理器系列,這是英特爾首個(gè)移動(dòng)多核系統(tǒng)芯片,是其面向平板和移動(dòng)設(shè)備推出的最強(qiáng)大的產(chǎn)品。
據(jù)英特爾方面稱,Bay Trail 64位將于2013年年底或2014年年初面市,英特爾已經(jīng)把代碼添加進(jìn)Android 開(kāi)源項(xiàng)目,為即將到來(lái)的64位Android芯片做準(zhǔn)備。雖然英特爾剛剛給它們的Bay Trail 64位處理器提供支持,而且64位的處理器可以支持32位的App,但這個(gè)在桌面系統(tǒng)上已經(jīng)做了多年,而等到Android 64位大幅到來(lái)的時(shí)候,英特爾肯定已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。
盡管眾廠商躍躍欲試,但64位芯片要真正在智能手機(jī)上得到普及還需要一些必要條件。對(duì)此,武曉鋒告訴記者:“智能移動(dòng)終端的發(fā)展需要更強(qiáng)的性能、更加豐富的功能和用戶體驗(yàn),當(dāng)前智能手機(jī)芯片商正在推動(dòng)智能手機(jī)芯片向八核邁進(jìn)。64位處理器,為智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的演進(jìn)方向,加快了智能手機(jī)整體性能的提升步伐。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看,一方面,整體產(chǎn)業(yè)鏈的演進(jìn)需要廠商、操作系統(tǒng)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)等整體產(chǎn)業(yè)鏈參與者的整體推進(jìn);另一方面,如何在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)性能與功耗的平衡,也是需要衡量的關(guān)鍵因素。”
如果說(shuō)業(yè)內(nèi)現(xiàn)在只是關(guān)注到64位芯片在iPhone上能發(fā)揮出何種威力,那么這僅僅是蘋(píng)果部署64位芯片的最初目的,換句話說(shuō),手機(jī)只是64位芯片的首嘗試,蘋(píng)果有著更深遠(yuǎn)的動(dòng)機(jī)和目的。因?yàn)?4位的ARM芯片性能得到了極大提升,包括服務(wù)器領(lǐng)域、平板領(lǐng)域、個(gè)人電腦、智能電視等等,大至企業(yè)應(yīng)用、小至家庭個(gè)人娛樂(lè)解決方案。
為此,武曉鋒告訴記者:“64位芯片的推出為智能手機(jī)性能和用戶體驗(yàn)提升提供了新的發(fā)展方向,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,對(duì)整體智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)和用戶體驗(yàn)提升具有一定的實(shí)際意義。而從整體智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)來(lái)看,智能手機(jī)與平板、智能電視等終端融合互動(dòng)的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,移動(dòng)終端更接近于PC水準(zhǔn)的運(yùn)算能力,將會(huì)大大加強(qiáng)智能手機(jī)多屏互動(dòng)的處理能力,推動(dòng)智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可外延性,推動(dòng)多屏智能終端的協(xié)同性和產(chǎn)業(yè)鏈的融合?!倍躜E超日前在接受相關(guān)媒體采訪時(shí)稱:“64位是高端手機(jī)的下一個(gè)趨勢(shì),而帶動(dòng)64位的剛性需求來(lái)自于高端智能手機(jī)和平板未來(lái)1~2年需要支持超出4GB內(nèi)存,操作系統(tǒng)需要支持64位尋址空間。另外,最大的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自跨平臺(tái)的統(tǒng)一操作系統(tǒng)內(nèi)核和工具需求,支持從智能手機(jī)到平板電腦再到其他設(shè)備?!?/p>
由此來(lái)看,蘋(píng)果發(fā)布64位手機(jī)芯片是基于整體生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)的選擇,畢竟整體移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)正在向更強(qiáng)的性能和體驗(yàn)邁進(jìn),蘋(píng)果需要保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部不同終端在更強(qiáng)計(jì)算能力下的一致性與協(xié)同性,iOS的很多應(yīng)用功能已經(jīng)向Mac移植,對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō),手機(jī)芯片升級(jí)為64位只是開(kāi)始,未來(lái)移動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)的融合才是最終的目的,至少蘋(píng)果目的鮮明。
眾所周知,作為一家非專業(yè)芯片廠商,蘋(píng)果以自己的64位A7芯片向業(yè)界證明了基于開(kāi)放的ARM架構(gòu)或指令集所賦予廠商的二次創(chuàng)新的空間和能力,這無(wú)疑為中國(guó)相關(guān)企業(yè)自主芯片之路提供了很好的借鑒。
目前,華為海思、展訊、創(chuàng)毅視訊、聯(lián)芯科技、聯(lián)發(fā)科等中國(guó)廠商均已涉足TD-LTE芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)。4G手機(jī)的大規(guī)模商用最快也要到明年下半年,值得注意的是,華為海思是除了高通以外惟一已經(jīng)大量量產(chǎn)出貨的廠商,已經(jīng)在日本、歐洲、中國(guó)、亞太、拉美等全球市場(chǎng)大規(guī)模發(fā)貨。此外,中興公司明年將會(huì)推出自己的4G芯片解決方案,初期并不會(huì)支持中國(guó)移動(dòng)的5模13頻標(biāo)準(zhǔn),但會(huì)保障TDD/FDD/W/GSM這些用戶基本的從2G到4G的網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)。
中興通訊執(zhí)行副總裁何士友則在接受媒體采訪時(shí)表示:“目前確實(shí)在手機(jī)芯片領(lǐng)域發(fā)力。手機(jī)芯片的布局需要未雨綢繆,如果你掌握不了核心技術(shù),沒(méi)有什么好的商業(yè)營(yíng)運(yùn)模式,你這個(gè)企業(yè)很難生存,所以我們會(huì)花更多的精力在4G核心技術(shù)的打造?!?/p>
對(duì)于中國(guó)企業(yè)涉足智能手機(jī)芯片,某手機(jī)芯片設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)人告訴記者:“與傳統(tǒng)PC時(shí)代的X86架構(gòu)不同,ARM架構(gòu)的開(kāi)放性降低了企業(yè)開(kāi)發(fā)芯片的技術(shù)門(mén)檻,增大了創(chuàng)新空間,尤其像華為、中興等這類智能手機(jī)出貨量已步入全球前五的廠商,本身還可以消化足以成市場(chǎng)規(guī)模的自主芯片,所以也不存在當(dāng)初PC產(chǎn)業(yè)研發(fā)自主芯片還要考慮如何市場(chǎng)化的問(wèn)題。另外,擁有自己的芯片,一是可以保證特殊芯片的供應(yīng),二是可以在采購(gòu)其它廠商芯片時(shí),提升對(duì)芯片的議價(jià)權(quán)。”
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64位處理器
64位技術(shù)是相對(duì)于32位而言的,這個(gè)位數(shù)指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers,通用寄存器)的數(shù)據(jù)寬度為64位,64位指令集就是運(yùn)行64位數(shù)據(jù)的指令,也就是說(shuō)處理器一次可以運(yùn)行64bit數(shù)據(jù)。從32位到64位,雖然只是CPU字長(zhǎng)增大了一倍,實(shí)際上它使尋址范圍、最大內(nèi)存容量、數(shù)據(jù)傳輸和處理速度、數(shù)值精度等指標(biāo)均成倍增加,結(jié)果是CPU的處理能力大幅提升,尤其是對(duì)強(qiáng)烈依賴數(shù)值運(yùn)算、存在巨量數(shù)據(jù)吞吐和需要超大并發(fā)處理的應(yīng)用提升效果非常明顯,如視頻處理、3D動(dòng)畫(huà)和游戲、數(shù)據(jù)庫(kù)以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。
協(xié)處理器
協(xié)處理器也是一種芯片,用于減輕系統(tǒng)微處理器的特定處理任務(wù)。例如,數(shù)學(xué)協(xié)處理器可以控制數(shù)字處理;圖形協(xié)處理器可以處理視頻繪制。ARM 架構(gòu)處理器可支持多達(dá) 16 個(gè)協(xié)處理器,用于各種協(xié)處理操作,在程序執(zhí)行的過(guò)程中,每個(gè)協(xié)處理器只執(zhí)行針對(duì)自身的協(xié)處理指令,忽略 ARM 處理器和其他協(xié)處理器的指令。