平板電腦處理器選型的技術指標剖析

2023-07-12 02:26:58 2

    高通7月19號宣布進軍平板電腦處理器後，標誌著平板電腦處理器戰國時代的正式來臨。從高通、Intel、NVIDIA、 Marvell為代表的全球晶片業巨頭，到臺灣的MTK、威盛等半導體設計業界「翹楚」，乃至國內的瑞芯微、盈方微、全志等晶片設計業「新貴」，平板電腦處理器行業已經集聚了全球晶片設計業界的所有勢力，再算上自家研發、自家使用的蘋果與三星應用處理器，平板電腦處理器的水準當仁不讓的代表了當前全球晶片設計業的最高水平。

　　面對如此多的晶片平臺，方案公司與整機廠如何選擇合適的平臺呢? 在ARM技術研討會上，ARM 市場與技術負責人講解中的一幅圖給了小編較多啟發。

　　圖1： CortexA5/CortexA7/CortexA8

　　該圖包含兩個方面的信息，一是CortexA5/CortexA7作為CortexA8的隔代升級產品，其在提供同樣性能的同時，功耗與成本僅為原有架構的三分之一;二是CortexA7作為CortexA5的同代升級產品，兩者在所有指標上基本保持一致。根據ARM相關人員提供的信息，CortexA7升級的主要目的是為了推廣晶片路線圖上的「Big-Little」架構。所謂的「Big-Little」架構是指在晶片實現中，通過重性能的處理器核提供高性能，比如Cortex-A15、通過低功耗的處理器核提供系統所必須的計算能力，比如CortexA7。該架構由於系統協調的額外開銷，以及軟體生態系統的支持限制，當前並沒有成為「指標性晶片設計公司」的架構選擇，比如高通、博通、蘋果晶片處理器等。

　　圖1中的三項指標通過平臺的主導性作用，分別映射了平板電腦產品中的性能、動態功耗、成本指標。通常精準評估基於某個平臺晶片的平板電腦的成本、性能、功耗指標時，還要綜合考慮晶圓工藝、晶片設計能力以及具體的方案實現能力等綜合因素。比如國內的盈方微iMAPx15、展訊的SC6610等Cortex-A5 處理器核心選定的是TSMC 40nm LP 工藝，國內基於Cortex-A7架構的全志A20 應用處理器選定的是TSMC 55nm LP 工藝，由於兩代晶圓工藝帶來的成本與功耗隔代差異，使得Cortex-A7 本身的微小升級帶來的架構優勢蕩然無存，據行業內部人士的信息反饋，全志的A20在功耗與晶片的成本上甚至比盈方微的iMAPx15還要高出許多。盈方微作為國內第一家專注平板電腦應用處理器研發的晶片公司，是國內僅次於華為、第二家進行ARM全系列處理器IP核心進行授權的公司，其對行業的專業認知與抉擇，的確在他們iMAPx15晶片上得以較好的體現。

　　基於小編多年跟蹤晶片行業的經驗來看，在選擇主平臺時還有一個核心的因素一定要考慮，那就是平臺的成熟度。在國內公司涉足主晶片的設計產業前，國際半導體晶片設計的行規是，晶片設計驗證確認後，至少經過半年時間完成產品化，才能將晶片的所有特性暴露充分，以便硬體、軟體等更充分地發揮晶片的潛能。所以在評估平臺成熟度的時候，除了採取專業的測試方法之外，不妨從晶片平臺的發布以及產品化運作時間來衡量一下。比如，根據熟悉平板電腦行業的市場人士介紹，盈方微在2012年10月份發布了2013年的主力平板晶片平臺iMAPx15， 2013年4月份開始有早期客戶導入量產，基於這些早期客戶的方案與工程積累，基於盈方微iMAPx15平臺的產品在7月份開始進入大規模放量供貨階段。

　　圖2：基於盈方微Cortex-A5雙核晶片的OLPC-XO平板電腦

　　由美國麻省理工學院發起的、專注於全球兒童平板電腦普及的OLPC項目，就選用了盈方微的iMAPx8系列Cortex-A5 雙核晶片。藉助於麻省理工多媒體實驗室的支持，OLPC選用盈方微的iMAPx8系列多核應用處理器是具有產品晶片選型指標意義的案例。

　　綜上所述，平板電腦處理器選型的主要技術指標為：性能、動態功耗、晶片面積以及方案成熟度。除去這些客觀因素，對於眾多方案公司、OEM廠商而言，選擇平臺時必須還要從工程支持能力、商務條件兩個層面進行綜合考量，正是在這方面的巨大本土化優勢，才造就了瑞芯微、盈方微、全志這些國內晶片設計業的「新貴」。■