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移動SoC將未來押寶在這些領域
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移動處理器,也就是我們通常說的AP,是現在流行的智慧手機、平板和其他無線設備的動力源泉。在移動設備大殺四方以後,它們正在尋找更多的“戰場”。跨入了2017,這些性能強悍的怪獸已經把目光瞄向了自動駕駛汽車、物聯網、無人機、VR甚至人工智慧。在進入了這些市場以後,曾經相對專一的供應商們似乎多了更多的想法,而隨之而來複雜性也有了指數級的增長。

從月初剛結束的CES上,我們也明顯看到了這種趨勢。參觀者們很少將目光投向了智慧手機及其應用,而在拉斯維加斯大發光彩的則是人工智慧、大資料、機器學習和自動駕駛汽車。

歸根到底,這都是智能手機和平板和平板的衰落造成的無奈選擇。供應商們只有將其設計和服務瞄向了這些新興領域,才有可能避免在終端的更新反覆運算中被淘汰。

現在移動SoC的工藝已經走向了10nm,強悍的性能讓終端開發者們可以借助這類晶片處理更多圖像、4K視頻、聲音和資料處理方面的業務,這就帶來了更多的更新需求。

根據Strategy Analytics的資料顯示,高通在2016年上半年的AP市占率高達39%,而排名第二的MTK市占率只有23%,蘋果位居第三,市占率有15%;而該時段的AP市場銷售總額高達上百億美元,較之2015年增長了3%。

從Strategy Analytics的報告中我們看出,儘管MTK窮追猛打,但高通依然緊緊把控著移動SoC這個市場。而高通在2015年大獲成功以後,2016年也再接再厲,成為過去一年幾乎所有安卓旗艦SoC首選,加上在與金立和魅族達成了授權協定,全球首發了10nm的驍龍825,高通今年的壟斷高端安卓旗艦的態勢是不會改變的。
但我們也要明白到,光靠手機市場,並不能滿足高通對未來的營收預期。或者說,並不能保證高通繼續基業長青,所以在過去的2016年,高通花費了數百億美元,買下了NXP,佈局汽車電子和物聯網;而聯發科也同樣宣佈了汽車電子計畫;連產品線廣泛的三星都買下了哈曼國際,為未來的發展多買“保險”。

除了汽車外,前面提到的無人機,人工智慧等都是這些巨頭的目標,未來的半導體市場,風雲突變。

而他們也陸續拿出了一些產品,應對新的需求。

例如剛被高通收購的NXP,在CES 2017上為物聯網帶來了新的i.MX M8系列應用處理器,它擁有四個1.5Ghz的Cortex-A53核心和Cortex-M4F 核心,並集成了對4K全高清解析度、HDR視頻品質和DSD512音訊的支援。這個產品能夠支援開發者的很多應用,也會為高通鞏固護城河添磚加瓦。

來自Cadence 旗下的Tensilica的高級主管Steve Roddy表示,異構處理晶片爆發在即。同時DSP的複雜度也會提升。移動處理器在未來將會處於任何時候都線上,任何時候都能接收“信號”的狀態。

Roddy還指出,現在穀歌公司的谷歌翻譯服務是在卷積網路上運行,目前其語言翻譯服務的升級高度依賴於計算能力,而其資料處理晶片的頻率也是很高的。

與此同時,這些處理器變得越來越“聰明”,功耗也有了很大的優化。按照Roddy的觀點,未來依然需要通用CPU,但在一些特定的應用上面,特別應用處理器的需求也會增長。

現在移動處理器功能越來越多,因為晶片商們正在為其探索更多的應用,希望保證其產品能夠延續在不同類型產品上的影響力。

界限越來越模糊了
從過往來看,移動處理器一般分為兩種類型,帶有modem和沒有modem的,但是現在這種區分變得越來越淡化,界限也越來越模糊了。

Cadence的IP設計市場部主管Tom Wong說:“得益于美國運營商極力推廣帶有蜂窩的平板,且取得還行的凶過,這就導致移動處理器的界限越來越模糊了”。這也就導致了平板電腦分成兩種類型,那就是分別是只支持WIFI,或者是同時支持WIFI和蜂窩的。由於平板市場競爭激烈,且衰落,因此供應商們在裡面的廝殺很兇猛,且能吃肉的也越來越少。

而隨著市場的需求和發展,名列前茅的移動SoC謀得一席之地的廠商正在逐漸將其產品線往前推移,進入了今年,基本都走過了28nm、16nm到了即將開始角力的10nm;而其他供應商則根據實際狀況,選用實際的節點,用合適的產品説明其終端客戶征服市場。

在高端領域,業界不但追求高頻率,功耗和尺寸也是他們的重點考量方向。在邁向了10nm以後,因為成本大增,晶片廠商們需要找到更多的應用方向,才能覆蓋到其成本支出和未來的成長動力。但這勢必也帶來了更強勁的晶片性能需求。

更大、更快、更複雜
晶片性能的提升與工藝和設計密不可分。為了滿足新應用需求,對於晶片廠商來說也需要做針對性的應對。從現在的觀察來看,更大、更快和異構的SoC在未來的角逐中具備其他競爭對手沒有的優勢。

根據Wong所說,10mm×10mm的die size是一個非常好的尺寸,因為這個尺寸在功耗和應用設計上結合得非常好,因此很多人都大選都想在10mm×10mm上封裝上LPDDR3 、LPDDR4 或 LPDDR4x 存儲;更低的I/O電壓; 更高的速度 (3200) 和更高的密度去推動住潮流。

根據ARM CPU部門產品市場主管Brian Jeff的說法,八核CPU的性能非常兇猛,能夠被利用在很多領域。但是我們也要明白到這給設計帶來的挑戰也是巨大的。

ARM高級產品經理Stefan Rosinger也指出,現在的移動晶片由於具有強悍的性能,能夠被應用到多種領域,其中包括了chromebook和車內資訊娛樂系統等方面。

Jeff表示,現在汽車製造商都在為ADAS尋找更好的解決方案,而這些移動SoC正好是恰當的選擇。
而去到異構並行處理和CNN上,ARM的大小核架構的性能就成為了其突出的一個亮點,且能優化系統級的功耗。

這些都是新時代的手機SoC所具備的。例如剛推出不久的驍龍835就是一個不錯的選擇。

可能面對的挑戰
萬事俱備,只欠東風了。
明導的Arvind Narayanan認為,人工智慧、自動駕駛汽車和IoT將是移動SoC的下一波重點所在。尤其是邊緣計算的興起,有可能給移動SoC帶來新的機遇。

中國完善的產業鏈配套,這兩年興起的創業風潮,會讓這些移動SoC需求更大。中國這個大市場永遠是半導體廠商們不能繞過的重點。

而現在的一些開發者們也打算把移動晶片應用在工業自動化,M2M通信和可穿戴電子上面,這時候除了考量性能以外,性能也是一個重點考慮物件。

雖然移動SoC開始被擴展到其他方面,但是其實也還有一個問題困擾著我,那就是這些晶片如果想儘量滿足這一些新客戶,新應用的需 求,這種工藝和設計是否已經滿足了需求?還有沒有更好的方案?

總結:
可以肯定的是,移動智慧手機的發展勢頭是在往下走,而上述談及的那些新智慧硬體指不定在未來的某一天,就會出現一個顛覆性產品,像當初的智慧手機取代功能手機一樣,短短幾年間取代智慧手機,那些反應遲鈍的上游供應鏈就會成為進步的犧牲品。於是高通們在維持自己利潤的同時,持續將其這些通用SoC的功效發揮到更大,並為其添加更多的功能滿足更多的新需求。

另外,昨天我們的一篇報導,提到半導體巨頭Intel在10nm制程上進展緩慢。那麼現在就唯有移動SoC在在遵循摩爾定律的最前列,他們所服務的領域也是代工廠,EDA廠商,設備商和材料商追求更高階制程工藝的動力。

從另一方面看,這些花費了龐大財力物力開發出來的最先進的晶片,也需要能順應時勢需求,為開發者創造更大的效益,為消費帶來更好的體驗。於是業界就在極大開發這些先進SoC的應用方向。
大家覺得以上談到的擴展領域會是移動SoC的最佳著陸點嗎?移動SoC也會在這些領域繼續智慧手機的輝煌嗎?
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