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抢滩高地 2014年64位移动处理器前瞻

2014-03-24张平《微型计算机》2014年2月下

各家的64位计划

高通:先做低端,再等高端

作为ARM移动处理器的领头厂商,高通的一举一动颇受业界关注。在苹果发布了64位的A7处理器之后,高通首席营销官Anand Chandrasekher宣称这只是苹果在“营销”上的鬼把戏。不过随后他就收回了这番话并引咎辞职,高通官方发表声明认为其说法不够准确,因为高通自己也即将推出全新的64位移动处理器。

2013年12月,高通发布了旗下首款64位处理器——高通骁龙410,型号为MSM8916。从名字就可以看出,定位在骁龙400系列的产品肯定不是高端货色。没错,这是一颗定位中低端市场的处理器,面向150美元左右的移动设备。高通在中高端市场往往会使用自己研发的架构,例如骁龙800和骁龙600系列,而在中低端市场如目前的骁龙400和骁龙200系列,则会直接使用Cortex-A5、Cortex-A7等ARM如果说ARMv8是ARM种下的一棵桃树的话,那么这棵树已经开花、结果,而且果子很快就要成熟了。在这种情况下,摘果子的厂商也多起来。它们纷纷展示自己的64位计划,准备摘桃子,享受市场红利。在2014年,摘得64位桃子的厂商有哪些呢?现成的架构。骁龙410使用的正是ARM的64位架构Cortex-A53。

从架构来看,Cortex-A53是一款顺序执行、双发射设计、8级流水线、40位虚拟物理寻址的小核心芯片。在ARM的官方设想中,Cortex-A53和定位高端的Cortex-A57将形成高低搭配的ARM 64位处理器阵营。从产品角度来看,高通使用这样一颗简单的核心来试水64位,既降低了制造难度,又能很快利用现在成熟的28nm工艺进行生产,而不必在功耗控制方面花太多力气,这是非常明智的。况且在性能方面,同频率下Cortex-A53的性能甚至还要超出Cortex-A9不少,能耗比也更高。在1.2GHz、28nmHPM工艺下,Cortex-A53的单个核心功耗不超过0.1W,不过受限于架构问题,Cortex-A53的频率很难达到较高水平,一般不会超过1.5GHz。

在骁龙410发布后,配合高通强大的基带优势,在消费群体大的中低端市场,高通已经有了“占位符”。那么中高端市场呢?新消息表示,高通将在2014年推出面向高端市场的6 4位处理器,型号为MSM8994或者APQ8094。这款处理器采用了高通自主研发的Krait 64架构,完全兼容ARMv8,而GPU方面也会升级到全新的Adreno 430。从以往的经验来看,MSM8994或者APQ8094的性能相当值得期待,在发布后应该会成为“一大波”厂商旗舰机型的标配处理器。

在产品发布时间上,骁龙410预计早会在2014年第二季度开始供货,快到2014年年末,相关手机产品才会上市。而高通自己研发的Krait 64核心可能会在第一季度或者第二季度宣布,实际出货快也得到2014年第三季度。如果应用在产品上,那已经是2015年第一季度的事情了,离现在至少还需要一年的时间。这样一来,高通在64位处理器的先发优势可能不太明显,至少很难抗衡已经磨刀霍霍的三星。

三星:尚处于神秘中的64位计划

三星作为目前在ARM业界唯一有可能和高通直接抗衡的厂商,依靠自家旗下三星手机惊人的销量,在ARM业界也成为了举足轻重的角色。不过直到今天,有关三星64位ARM处理器的消息依旧非常少。在CES上,一些媒体报道了有关三星在64位处理器上的一些发展计划,虽然依旧没有具体的产品信息,但是仍可管中窥豹,了解三星对未来ARM处理器发展的一些想法。

三星在64位处理器的发展上采用了两步走的战略。首先,三星会使用ARM官方架构诸如Cortex-A57、Cortex- A53来打造自己的首款64位Exynos 6处理器,并很可能应用在自己即将发布的GALAXY S5上。虽然对别的厂商来说,可能要到2014年年底甚至2015年年初才能有如此性能的64位处理器,但是对三星这样从上游到下游、从芯片到产品再到软件全局掌控的企业来说,2014年中期就发布使用高端Cortex-A57架构的SoC芯片并使用在产品上应该难度不大。接下来,三星会考虑自己研发一款全新架构的64位处理器,并借此摆脱ARM官方公版架构,从此自行打造兼容ARMv8指令集的产品。

从上述两步走的战略来看,如果说我们能首先在哪个Android品牌上看到高端64位ARM处理器的应用,毫无疑问三星的可能性是大的。即将发布的GALAXY S5,三星很可能给大家一个惊喜。

NVIDIA:丹佛计划开花结果

相比高通来说,NVIDIA在ARM业界的影响力要小不少,不过由于NVIDIA每次只做高端产品,因此在市场宣传以及产品技术上还是颇有看点的。在CES 2014大会之前,NVIDIA就在专场发布会上公布了全新的TegraK1处理器,它除了在SoC的GPU部分使用了移动开普勒架构集成192个流处理器外,还推出了兼容ARMv8指令集并使用NVIDIA自己研发的丹佛核心的双核版本Tegra K1。

NVIDIA目前没有公布有关双核心、64位架构的Tegra K1所使用的丹佛架构的信息,但还是提供了一些数据。丹佛核心的Tegra K1每个核心都是七发射的处理器,比Cortex-A15的三发射更强悍(桌面Core i7为四发射,当然数据的发射能力不代表其终性能)。NVIDIA的丹佛CPU架构应该是一个宽通道、强执行能力的大核心处理器,否

目前可以确定的是这款产品将在2014年下半年正式上市,所以如果配合64位Tegra K1的话,终端产品快也得等到2014年年底才能销售。不过有一点需要注意,目前的四核心Tegra K1和64位双核心Tegra K1的针脚接口完全相同,也就是说厂商不需要对PCB、散热和供电做任何修改就能直接从之前的四核心Tegra K1更换到64位Tegra K1,这可能会为Tegra K1提早上市带来帮助。不过鉴于Tegra 4和Tegra 4i的前车之鉴,我们对NVIDIA的计划还是得“悠着点”,2015年初能看到实际的64位Tegra K1就已经不错了。

Cortex-A53是ARM公版的64位入门级产品阿架构,性能功耗比表现极为优秀。
Cortex-A53是ARM公版的64位入门级产品架构,性能功耗比表现极为优秀。

三星的64位处理器目前消息不多,还处于遮遮掩掩的“保密”阶段。
三星的64位处理器目前消息不多,还处于遮遮掩掩的“保密”阶段。

高通骁龙410规格表

型号 MSM8916

工艺 28nm

CPU 4×ARM Cortex-A53 1.2GHz+

GPU Qualcomm Adreno 306

内存 64bit LPDDR2/LPDDR3

网络 9x25 core, LTE Category 4, DC- HSPA+

NVIDIA的丹佛核心是目前已公布的高端64位ARM核心
NVIDIA的丹佛核心是目前已公布的高端64位ARM核心

全志的处理器路线图,不过由于全志定位于中低端市场,因此其推出64位ARM处理器的时间比较晚。
全志的处理器路线图,不过由于全志定位于中低端市场,因此其推出64位ARM处理器的时间比较晚。
 

全志:2015年也要上64位

再来看看国产厂商的动作。全志在自己的产品发展路线图中展示了64位ARM处理器的发展计划,不过由于全志产品往往定位于入门级市场,因此其在产品推广的速度上并不紧迫。在2014~2015年全志将依旧以32位架构的Cortex-A15和Cortex-A7为主,到2015年第四季度,全志才会推出基于ARM官方Cortex-A53和Cortex- A57架构的64位处理器。因此,如果想看到全志的64位处理器的实际产品,可能要等到2016年年中了。

全志这么晚才普及64位产品,除了考虑到新架构的应用难度,更多还是新工艺的应用问题,毕竟在2014年使用20nm工艺的成本肯定很高,但到了2015年20nm则已经成为大路货,成本控制方面有优势。此外,全志还在考虑应用更新的16nm FinFET工艺生产新的64位处理器。不过,对于无晶圆厂的全志,无论如何规划,在产品生产上还得看台积电的发展情况。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2014.03.31 01:39
    1楼

    也许MT6752/32才会是在国内大展拳脚的角色。

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