高通(Qualcomm)、三星(Samsung)與聯(lián)發(fā)科(MediaTek)三大手機(jī)芯片供應(yīng)商，在近日舉行的年度世界行動(dòng)通訊大會(huì)(MWC 2017)上展示了將進(jìn)駐下一代智能手機(jī)產(chǎn)品的最先進(jìn)數(shù)據(jù)機(jī)芯片以及應(yīng)用處理器。

而今年是iPhone問(wèn)世十周年，大家都在猜蘋果(Apple)即將推出的iPhone 8會(huì)有什么新功能，從MWC看到的最新技術(shù)，我們可以對(duì)iPhone 8有一些想像──首先就是10奈米制程技術(shù)的采用，這在上述三大手機(jī)芯片供應(yīng)商的最新款I(lǐng)C上都已經(jīng)出現(xiàn)；其次是能支援更快上行/下行連結(jié)速度的先進(jìn)LTE數(shù)據(jù)機(jī)芯片，在這方面以高通領(lǐng)先。

市場(chǎng)對(duì)于iPhone 8新功能的猜測(cè)還包括將采用OLED顯示器、配備支援臉部辨識(shí)的前向攝影機(jī)，以及紅外線發(fā)射/接收器等；但實(shí)際上，就算對(duì)蘋果來(lái)說(shuō)，那些花俏的新功能也都是得一步步取得進(jìn)展，并非一蹴可幾。

聯(lián)發(fā)科企業(yè)銷售(國(guó)際市場(chǎng))總經(jīng)理Finbarr Moynihan接受EE Times訪問(wèn)時(shí)表示，智能手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展到「成熟的中年」，因此要在終端產(chǎn)品上取得大幅度的功能差異化越來(lái)越難；但他強(qiáng)調(diào)，智能手機(jī)SoC設(shè)計(jì)業(yè)者仍然在盡力達(dá)成最佳功耗表現(xiàn)與處理性能。

要在已經(jīng)成熟的智能手機(jī)市場(chǎng)取得差異化，關(guān)鍵功能有哪些？市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Tirias Research首席分析師Jim McGregor認(rèn)為，是數(shù)據(jù)機(jī)速度以及多媒體性能(包括GPU、ISP、VPU…等等)。

多媒體功能是擴(kuò)增實(shí)境/虛擬實(shí)境(AR/VR)等最新應(yīng)用的關(guān)鍵，甚至對(duì)運(yùn)算攝影(computational photography)與人工智慧(包括自然語(yǔ)言處理與影像辨識(shí))也很重要；此外McGregor指出，數(shù)據(jù)機(jī)芯片性能也變得至關(guān)重要，特別是因?yàn)樘O果采取雙芯片來(lái)源策略：「數(shù)據(jù)機(jī)性能不只會(huì)影響上行/下行資料速率，也會(huì)影響連結(jié)可靠性與通話清晰度?！?/p>

以下是三大手機(jī)芯片業(yè)者在MWC 2017發(fā)表的智能手機(jī)芯片概略：

高通發(fā)表的Snapdragon X20系列LTE數(shù)據(jù)機(jī)，是其第二代Gigabit等級(jí)LTE數(shù)據(jù)機(jī)芯片，支援下載速度達(dá)1.2Gps 的Category 18規(guī)格，以三星的10奈米FinFET制程生產(chǎn)，號(hào)稱是產(chǎn)業(yè)界最先進(jìn)、第一款采用10奈米技術(shù)的獨(dú)立數(shù)據(jù)機(jī)芯片。

　　Snapdragon X20 LTE數(shù)據(jù)機(jī)芯片

三星在MWC發(fā)表的是八核心Exynos 9系列8895，是該公司第一款采用10奈米FinFET制程的應(yīng)用處理器；該芯片內(nèi)建新型的Gigabit等級(jí)LTE數(shù)據(jù)機(jī)，支援5頻載波聚合(five- carrier aggregation，5CA)，資料傳輸速率最高可達(dá)1Gbps (Category 16)下行速度(5CA)，以及150Mbps (Category13)下行速度(2CA)。

　　三星Exynos 9系列8895內(nèi)建新型的Gigabit等級(jí)LTE數(shù)據(jù)

聯(lián)發(fā)科發(fā)表的是可商用的Helio X30處理器，號(hào)稱是Helio系列的旗艦產(chǎn)品，采用十核心、三叢集(Tri-Cluster)架構(gòu)，以臺(tái)積電(TSMC)的10奈米制程生產(chǎn)。Helio X30包含2顆2.5 GHz ARMCortex-A73、4顆2.2 GHz ARM Cortex-A53以及4顆1.9 GHz Cortex-A35，并整合了LTE Category 10數(shù)據(jù)機(jī)，支援下行3CA、上行2CA的高傳輸量串流。

　　聯(lián)發(fā)科Helio X30處理器采用十核心、三叢集(Tri-Cluster)

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)The Linley Group資深分析師Mike Demler表示，聯(lián)發(fā)科也加入10奈米制程陣營(yíng)特別引人矚目，不過(guò)Helio處理器的設(shè)計(jì)偏向于訴求平衡，而非強(qiáng)調(diào)任何特定功能；三星的Exynos 8895是直接與高通1月發(fā)表的Snapdrago 835競(jìng)爭(zhēng)，聯(lián)發(fā)科的X30直接競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品則是高通的Snapdragon 600系列。

這三家廠商發(fā)表的新款芯片都采用了10奈米技術(shù)，高通與三星用的是三星的10奈米FinFET制程，聯(lián)發(fā)科則是采用臺(tái)積電的10奈米制程。

英特爾(Intel)、三星與臺(tái)積電競(jìng)相成為10奈米節(jié)點(diǎn)的領(lǐng)先者，并積極拉攏蘋果與高通等大客戶；不過(guò)市場(chǎng)猜測(cè)，蘋果的A11處理器應(yīng)該會(huì)采用臺(tái)積電的10奈米制程，而有分析師指出，臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)在于先進(jìn)的整合式扇出封裝(Integrated Fan Out，InFO)技術(shù)，能達(dá)到更低厚度、更高速度與更佳散熱性能。

而高通、三星與聯(lián)發(fā)科在MWC 2017發(fā)表的最新芯片，也展現(xiàn)了數(shù)據(jù)機(jī)芯片技術(shù)在速度方面的激烈競(jìng)爭(zhēng)。

Gigabit等級(jí)的LTE顯然將成為眾家廠商最新款智能手機(jī)支援的功能──高通(Qualcomm)新發(fā)表的Snapdragon X20數(shù)據(jù)機(jī)芯片支援下行速度達(dá)1.2Gps的Category 18規(guī)格，三星(Samsung)的Exynos 8895內(nèi)建數(shù)據(jù)機(jī)則支援5CA、Category 16下行速度，最高資料傳輸速率達(dá)1Gbps；聯(lián)發(fā)科(MediaTek)的最新處理器Helio X30稍嫌落后，內(nèi)建Cat 10規(guī)格數(shù)據(jù)機(jī)。

而若要搶占蘋果(Apple)即將問(wèn)世的iPhone 8數(shù)據(jù)機(jī)芯片板位，英特爾(Intel)是能與高通直接競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)手──英特爾最新的XMM 7560數(shù)據(jù)機(jī)支援LTE Advanced Pro，可達(dá)到Cat 16規(guī)格號(hào)稱超越1Gbps的下行速度，以及255Mbps的Cat 13上行速度。

XMM 7560是英特爾的第五代LTE數(shù)據(jù)機(jī)芯片，也是第一款采用該公司14奈米制程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)機(jī)。高通與英特爾的數(shù)據(jù)機(jī)芯片都支援5CA、4x4 MIMO配置，以及256-QAM等功能；不過(guò)藉由Snapdragon X20的發(fā)表，高通顯然對(duì)搶奪市場(chǎng)商機(jī)下了不少賭注。

只拼核心數(shù)就太遜了…

聯(lián)發(fā)科的Finbarr Moynihan表示，手機(jī)芯片廠商只比處理器核心數(shù)量、影像感測(cè)器畫素多寡的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了：「我們已經(jīng)來(lái)到競(jìng)爭(zhēng)可提供之“實(shí)際使用者體驗(yàn)”的階段；」舉例來(lái)說(shuō)，聯(lián)發(fā)科Helio X30雖然擁有比別人多的十核心，但如同市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Tirias Research首席分析師Jim McGregor表示，競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)其實(shí)在于：「在性能提升與降低功耗兩方面的最佳化任務(wù)?！?/p>

Moynihan指出，聯(lián)發(fā)科最新的十核心、三叢集SoC采用了該公司稱之為「CorePilot 4.0」的軟硬體架構(gòu)，支援「能量感知(energy-aware)」，可監(jiān)測(cè)使用者體驗(yàn)，預(yù)測(cè)個(gè)人在裝置上的電量使用情況，并排序哪個(gè)手機(jī)內(nèi)的應(yīng)用程式是控制功耗的關(guān)鍵。

The Linley Group資深分析師Mike Demler表示，聯(lián)發(fā)科的Helio系列已經(jīng)不是第一次配置十核心，而最新產(chǎn)品進(jìn)一步提升了其功耗性能的彈性；他指出，Helio X30的十核心應(yīng)該能實(shí)際有助于延長(zhǎng)電池續(xù)航力。

他指出：「其小核心(2.2 GHz ARM Cortex-A53、1.9GHz Cortex-A35)的部份并沒(méi)有占據(jù)太多空間，而且擁有兩個(gè)總會(huì)需要的大核心(2.5 GHz ARM Cortex-A73)，這種設(shè)計(jì)折衷對(duì)聯(lián)發(fā)科的目標(biāo)市場(chǎng)是合理的，不同于蘋果處理器的設(shè)計(jì)傾向于犧牲電池壽命、采用性能最高的CPU與GPU?！?/p>

Demler指出，比較各家供應(yīng)商的最新一代智能手機(jī)SoC，一個(gè)普遍的趨勢(shì)是采用「big.little」架構(gòu)，包括蘋果與高通都是如此；三星與聯(lián)發(fā)科的芯片架構(gòu)尤其明顯，Exynos 8895是八核心架構(gòu)，包括4顆三星自家設(shè)計(jì)的第二代處理器核心，以及4顆ARM Cortex-A53核心。

多媒體、AR/VR與深度學(xué)習(xí)

擴(kuò)增實(shí)境與虛擬實(shí)境(AR/VR)應(yīng)用無(wú)疑會(huì)是新一代智能手機(jī)的焦點(diǎn)，三星的Exynos 8895就強(qiáng)調(diào)可支援最新的3D繪圖性能，以ARM最新的Mali-G71 GPU將4K UHD VR與游戲應(yīng)用的影像延遲降到最低；此外其先進(jìn)的多規(guī)格編解碼支援4K UHD最高解析度、120fps的視訊錄影與重播；在VR應(yīng)用方面，Exynos 8895號(hào)稱能支援4K解析度、更身歷其境的體驗(yàn)。

而聯(lián)發(fā)科Helio X30則舍棄ARM的Mali GPU，改用Imagination的PowerVR繪圖處理核心；對(duì)此Tirias Research首席分析師Kevin Krewell猜測(cè)，應(yīng)該是Imagination為了搶占市場(chǎng)版圖與聯(lián)發(fā)科之間達(dá)成了新的合作協(xié)議。

聯(lián)發(fā)科表示，Imagination的PowerVR Series7XT Plus時(shí)脈速度達(dá)800MHz，是為Helio X30量身打造，號(hào)稱可提供與上一代平臺(tái)相較高達(dá)六成的功耗節(jié)省、2.4倍的性能提升；此外Helio X30支援各大商用VR開發(fā)工具套件。

而究竟新一代的智能手機(jī)處理器能支援多大程度的深度學(xué)習(xí)，還有待觀察；以三星來(lái)說(shuō)，該公司提出了新的三星一致性互連(Samsung Coherent Interconnect，SCI)，支援CPU群體與GPU之間的快取一致性，以達(dá)成異質(zhì)系統(tǒng)架構(gòu)(Heterogeneous System Architecture)，因應(yīng)人工智慧(AI)與機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域較高的運(yùn)算速度需求。

聯(lián)發(fā)科的Moynihan表示，該公司則是在語(yǔ)音系統(tǒng)整合了深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能支援「持續(xù)聆聽」的功能，就像是把Alexa語(yǔ)音助理放進(jìn)手機(jī)；但在被問(wèn)到何時(shí)將推理(inference)引擎整合到智能手機(jī)SoC時(shí)，他表示可能之后才有更多相關(guān)資訊：「我們認(rèn)為需要一些推理引擎元素是在SoC的處理程序中完成。」

整體性能總結(jié)

Linley Group的Demler表示，聯(lián)發(fā)科的Helio X系列或許恰好占據(jù)了略低于旗艦級(jí)智能手機(jī)處理器像是Snapdragon 835的一個(gè)空缺。

Helio X30幾乎涵蓋了所有多媒體功能，包括高階雙攝影機(jī)(14位元、1600萬(wàn)+1600萬(wàn)畫素，支援即時(shí)景深效果的廣角+變焦鏡頭，以及在低光線環(huán)境即時(shí)去雜訊等功能)與4K視訊(在芯片中整合了以硬體為基礎(chǔ)的低功耗4K2K 10-bit HDR10視訊解碼)。

Moynihan指出，Helio X30也內(nèi)建了視覺(jué)處理單元(VPU)，搭配聯(lián)發(fā)科的影像訊號(hào)處理技術(shù)，能為手機(jī)業(yè)者提供客制化設(shè)計(jì)攝影機(jī)功能的可編程性以及靈活性。

Tirias Research的McGregor表示，聯(lián)發(fā)科向來(lái)在中低階手機(jī)市場(chǎng)表現(xiàn)杰出，因此該公司這次發(fā)表采用最先近10奈米制程、鎖定高階應(yīng)用的Helio X30特別值得注意。對(duì)此Moyihan認(rèn)為，該公司的新款SoC 「價(jià)格適中」，會(huì)是讓手機(jī)客戶達(dá)到終端產(chǎn)品價(jià)格「甜蜜點(diǎn)」的理想選擇。