智能手机转向多核竞争

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1、智能手机转向多核竞争過去單核心的晶片一次只能處理一個指令，為使智慧型手機有足夠的運算能力，可運行大量應用軟體和功能，透過核晶片分工合作，除運行順暢外，也能一次開啟多個高功耗的應用程式，因此手機大廠紛紛推出四核心智慧型手機。在對智慧型手持行動裝置的效能、節電需求不斷提升下，多核心的行動晶片組成為晶片大廠廝殺的新戰場。智慧型手機規格不斷提升Source：拓墣產業研究所，2012/12一.2013年將邁入多核時代隨著手機大廠將各式技術與新應用納入智慧型手機中，包括Wi-Fi、藍牙、GPS、4GLTE技術等，在功

2、能越來越多的情況下，智慧型手機設計成為難度很高的挑戰，整合超過數項功能(如無線信號天線3G/4G等)。根據ProsperMobileInsights統計，智慧型手機對MP3Player、數位相機的取代率分別為37.6%、44.3%，對鬧鐘、GPS的取代率均超過50%，而錄影機、收音機等設備也受到一定程度衝擊，然而手機有體積與重量的限制，待機時間越長越好，操作畫面要盡量簡單容易，售價卻越來越低。圖一　智慧型手機功能與應用Source：拓墣產業研究所，2012/12過去單核心的晶片一次只能處理一個指令，為使智

3、慧型手機有足夠的運算能力，可運行大量應用軟體和功能，透過核晶片分工合作，除運行順暢外，也能一次開啟多個高功耗的應用程式，因此手機大廠紛紛推出四核心智慧型手機。消費者透過手機進行越來越多過去只有在電腦才能完成的工作，在對智慧型手持行動裝置的效能、節電需求不斷提升下，多核心的行動晶片組成為晶片大廠廝殺的新戰場。圖二　智慧型手機規格不斷提升Source：拓墣產業研究所，2012/122012下半年各大手機大廠皆以四核心智慧型手機為旗艦機亮點，包括Samsung、宏達電、LG、中興、華為、聯想、魅族、小米、天語等

4、，以低耗電、高效能為特色，掀起一場四核競賽。表一　Samsung、Sony、宏達電、LG、Motorola四核心智慧型手機比較Source：拓墣產業研究所，2012/12表二　大陸四核心智慧型手機比較Source：拓墣產業研究所，2012/122012年第四季起開始有手機大廠推出採用四核心處理器的智慧型手機，但由於與四核心處理器相關的台積電28nm產能不足(現階段單月產能已超過5萬片，預估2012年底的可達6.8萬片)，正積極擴充28nm產能，預計於2013年資本支出增加後(產能將提升至11萬片)，有望於

5、2013年第一季才緩解。換言之，四核心智慧型手機大規模搶佔市場啟動點在2013年第二季。目前Apple四核處理器僅規劃用於iPad、MacBook等產品，至於手機iPhone因為功耗限制，仍以雙核心為主，不過Apple曾收購晶片大廠Intrinsity，換言之也有開始研發四核處理器。此外，在Apple去Samsung化策略下，未來Apple將與台積電合作，畢竟其在20nm上的技術優勢仍存在，兩者合作於2012年8月起著手驗證台積電20nm製程，並於2012年底試產，規劃於2013年第四季投產。二.晶片廠紛

6、紛推出智慧型手機四核心處理器隨著手機功能需求增加，除了基頻、射頻、應用處理器外，包括Wi-Fi、藍牙、LTE、3D繪圖、音訊等功能的整合，使手機需要的核心數量越來越多，需要越來越高的效能。透過多核心設計，即可快速切換工作，使平均功耗低，而峰值功耗則維持較高，即多核心處理應用將為未來發展趨勢。根據ARM架構多核心處理器開發藍圖趨勢來看，考量功耗、效能、成本是必要，而多核心不一定為高效能的保證，而ARM能在行動通訊市場取得龍頭地位，在於其優勢為嚴格控制處理器功耗，具備良好散熱能力，其中CortexA15應用將

7、以平板裝置與智慧型手機為主，而CortexA15除低功耗外，時脈可達2.5GHz，效能是目前行動裝置處理器5倍(最高可支援1TB記憶體，並提高匯流排吞吐量與提升的處理器運算能力)。圖三　ARM多核心發展趨勢Source：ARM，2012/12A15高性能核心是延續A9發展，而A7則是回歸到CortexA8循序執行，不過A7運算能力提升(節能效率為CortexA8的5倍，但大小是其1/5)，採用更低延遲的L2緩存，而CortexA7可與CortexA15實現相容，且A7支援新的虛擬化指令集等。換言之，任何在

8、A15核心上運行代碼都可在A7上運作，只是運算速度較慢，但讓系統單晶片(SoC)同時搭載CortexA15和CortexA7可根據任務負載不同互相切換，即為「big.LITTLE」技術(結合CortexA15多核心處理器的高效能及CortexA7的高節能效率)。big.LITTLE虛擬化技術發展，能讓同一個SoC上整合2種不同卻相容的處理器，讓電源管理軟體能針對不同作業，無縫地選擇適合單核或多核心處理器，使應用程式可無縫隙轉換