2013年通用處理器將輪番上陣。Windows 8上市后,智慧型手機、平板裝置及筆記型電腦跨平臺應用商機興起,激勵應用處理器廠商紛紛展開可跨裝置應用的通用型處理器部署,以減少須針對各種裝置重新開發新應用處理器所耗費的研發資源。
現階段,包括高通(Qualcomm)、意法半導體(ST)與英偉達(NVIDIA)皆已開始朝向通用處理器的方向發展。其中,高通驍龍(Snapdragon)已可用于智慧型手機、平板裝置與智慧電視(Smart TV);輝達Tegra 3用于智慧型手機、平板裝置與車載資通訊系統。至于意法半導體則準備于2013年初量產首款針對智慧電視與機上盒市場開發的通用處理器平臺。
通用處理器趕量產 ST晶圓廠導入28奈米
意法半導體策略長、執行副總裁暨數位娛樂事業部總經理Philippe Lambinet認為,過去不同的多媒體裝置需要不同的IP核心,如平板裝置重視中央處理器(CPU)和繪圖處理效能;智慧型手機著重降低功耗;電視機側重視訊功能;機上盒講求資料安全;至于車用資訊娛樂系統要求高可靠性。然而,隨著多媒體裝置均將被要求須同時具備節能、高效能、高畫質影像、可靠性與親民的售價,將對于融合這些特性的通用處理器需求更加殷切。
有鑑于此,2012年4月,意法半導體公布多媒體融合策略的下一步計畫,將積極投入研發一款適用于機上盒、電視機、汽車電子、智慧型手機和平板電腦等多媒體裝置的應用處理器平臺,并與意法愛立信(ST-Ericsson)簽署應用處理器的合作開發協議。
Lambinet談到,這項協議讓意法半導體成為少數有能力在市場提供基于單一應用處理器平臺的完整解決方案的半導體廠商之一,進而滿足客戶以及整個產業供應鏈對先進功能的需求。意法愛立信在智慧型手機和平板電腦領域擁有很強的研發能力和深厚的技術知識;而意法半導體在IP和消費性電子平臺領域擁有雄厚的技術實力,雙方的結合將能夠掌握多螢幕融合應用所需的全部關鍵技術。儘管日前意法半導體公布新策略計畫,決定在2013年第叁季過渡期結束后煺出意法愛立信,但仍將延續與意法愛立信在應用處理器的技術合作關係。
事實上,挾先進製程、豐富的IP、多元化處理晶片及封裝技術,意法半導體已克服通用處理器的設計挑戰,并採用28奈米全耗盡型絕緣層覆硅(FD-SOI)製程技術,開發出基于ARM(ARM)Cortex-A9核心的通用處理器Newman和Orly,主要瞄準智慧電視與機上盒應用。此兩款通用處理器已取得BBC iPlayer、Adobe AIR、Adobe DCTS、微軟(Microsoft)、YouTube、Netflix等媒體與作業系統平臺,以及影音服務公司認證。
為確保Orly和Newman分別能于2012年第四季和2013年第二季導入量產,2012年12月中旬,意法半導體已宣布于法國的12吋晶圓廠Crolles導入28奈米FD-SOI製程技術,可提高30%的生產速度,并降低50%的功耗。
意法半導體執行副總裁、數位娛樂事業部總經理暨技術長Jean-Marc Chery指出,該先進製程將能開發出實現出色繪圖、多媒體處理性能和高速寬頻連接功能的應用處理器,同時不犧牲電池的使用壽命,滿足多媒體和可攜式應用市場的需求。因此,意法愛立信也已選用意法半導體的FD-SOI技術設計未來的行動平臺NovaThor ModAp。
繼智慧電視與機上盒后,意法半導體正加緊開發支援智慧型手機、平板裝置、智慧電視、機上盒及車用資訊娛樂系統的通用處理器。Lambinet透露,該公司擬定的長期先進製程發展藍圖(圖1),自2012年始已逐年有新進展,將成為發展新一代更高效能與更低功耗通用處理器的有力資源。
圖1 意法半導體先進製程發展藍圖 資料來源:意法半導體
至于新一代通用處理器,將以Cortex-A15為核心架構,針對不同等級的市場也會有雙核與四核心的產品,且每個核心可達2.5GHz時脈頻率,功耗則遠低于目前採用一般28奈米製程、Cortex-A9核心的處理器。
不僅是意法半導體,輝達亦積極在通用處理器Tegra 3產品推陳出新,大舉在智慧型手機、平板裝置、筆記型電腦及汽車娛樂系統跨裝置市場攻城掠地。
插旗跨裝置版圖 英偉達通用處理器輪番上陣
目前英偉達跨裝置的應用處理器Tegra 3,已出貨給智慧型手機、平板裝置、汽車娛樂系統等塬始設備製造商(OEM);該公司更計畫于2013年初公布新一代代號Wayne的Tegra處理器,運算效能將高于Tegra 2十倍,以迎合不同裝置對于更高運算效能的要求。
圖2 英偉達亞太區資深技術行銷經理嚴永信指出,終端消費者對于更高運算效能的追求,促使輝達持續開發出更高性能的Tegra應用處理器。
英偉達亞太區資深技術行銷經理嚴永信(圖2)表示,該公司開發的Tegra 3為跨多種裝置的應用處理器,并已在主流的智慧型手機開始出貨,為持續滿足消費者對于更高運算效能與更低耗電量的需求,輝達已預計透過改變晶片架構,于2012年底至2013年初發表新一代Tegra處理器--Wayne。
Windows 8問世后,智慧型手機、平板裝置及筆記型電腦跨平臺作業系統的競爭已更趨激烈,同時亦將帶動應用處理器廠商相繼朝向可跨裝置應用的通用型處理器發展。
嚴永信指出,未來終端消費者使用的智慧型手機和平板裝置幾乎是全功能的電腦,可支援如網頁瀏覽、視訊播放、文書處理、照片與視訊編輯、游戲等功能,并將成為終端用戶主要的運算設備,因而激勵更高運算性能的應用處理器需求水漲船高。
有鑑于此,英偉達早已針對Tegra處理器制定出一連串的產品發展藍圖,繼新一代處理器Wayne之后,2013年底前將再發布代號Lonan的Tegra處理器,運算效能將高于Tegra 2五十倍;2014年將推出運算效能高出Tegra 2達七十五至一百倍代號的Tegra處理器(代號Stark)。
除智慧型手機、平板與筆記型電腦外,智慧電視亦成為應用處理器廠商下一階段的目標應用。嚴永信分析,智慧電視豐富的使用者介面、互動功能及更高解析度的追求,將使應用處理器的重要性更加突顯,因此該公司未來Tegra應用處理器將支援至2,560×1,440解析度。
進軍智慧電視 通用處理器價格成關鍵
然值得關注的是,隨著終端消費者對于電視機的價格敏感度增高,智慧電視品牌商為戮力調降售價,對于應用處理器的單價將更錙銖必較,致使應用處理器廠商面臨極大的降價壓力,將成為目前通用處理器跨足智慧電視市場面臨的首要課題。
資策會產業情報研究所(MIC)資深產業分析師戴鴻鈞表示,大尺寸電視低價化已為大勢所趨,因此聯網電視(Connected TV)與智慧電視品牌商正要求應用處理器業者降價,讓應用處理器供應商生產成本挑戰更形加劇。
不同于行動裝置,聯網電視和智慧電視對于價格敏感度高,但對于性能要求較不嚴苛。戴鴻鈞指出,目前部分大尺寸電視機售價甚至已低于智慧型手機,顯見智慧電視與行動裝置對于性能與價格存在極大的差異,因此預期未來智慧電視如同行動裝置導入四核心處理器的機率偏低,主因係成本過于昂貴,恐將墊高售價,以至于無法提高市場接受度。
此外,高階和低階智慧電視選用的應用處理器存在極高的價差,戴鴻鈞舉例,高階智慧電視採用的雙核心處理器單價約20美元;低階智慧電視的單核心處理器單價約4美元。由此可見,現階段通用處理器若要通吃智慧電視市場,如何克服智慧電視與行動裝置價格與性能要求存在的差距將會是首要之務。
預期至2013年將有更多的通用處理器問世并導入量產,讓不同多媒體裝置的系統開發商能採用單一的處理器設計產品,大幅縮減產品研發時間與成本。可預期的是,隨著各家應用處理器廠商挾製程技術、硅智財、封裝等技術資源,陸續開發出更高性能、更低耗電量及更低成本的新一代通用處理器,可望逐步提高通用處理器的市場滲透率,同時加速多螢一云的普及。
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