64位元處理器應(yīng)用急速擴(kuò)張 軟硬件方案競相出籠

在蘋果(Apple)推出A7處理器首開智慧型手機(jī)64位元發(fā)展先河后，多家處理器廠商也相繼推出64位元產(chǎn)品，并將鎖定的目標(biāo)市場從行動(dòng)裝置擴(kuò)大延伸至云端伺服器、車載資通訊系統(tǒng)、游戲機(jī)和智慧電視等領(lǐng)域，讓64位元處理器的應(yīng)用范疇愈來愈廣。

64位元方案已成半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品開發(fā)重點(diǎn)，其應(yīng)用版圖正逐漸從個(gè)人電腦(PC)，擴(kuò)散至行動(dòng)裝置、車載裝置及資料中心伺服器;其中，又以行動(dòng)裝置市場的發(fā)展最為快速。

事實(shí)上，繼蘋果(Apple)、輝達(dá)(NVIDIA)、高通(Qualcomm)之后，英特爾(Intel)、聯(lián)發(fā)科等處理器廠商，也不約而同在2014年全球行動(dòng)通訊大會(huì)(MWC)上，大秀64位元行動(dòng)處理器，并將于下半年開始陸續(xù)送樣，預(yù)計(jì)最快今年底終端產(chǎn)品即可問世(表1)。

競推64位元方案 行動(dòng)處理器廠MWC較勁

以高通為例，該公司除在2013年底已發(fā)表旗下首款64位元處理器--Snapdragon  410外，今年全球行動(dòng)通訊大會(huì)上再度推出64位元架構(gòu)的四核心及八核心處理器--Snapdragon 610與Snapdragon  615，并支援全球各頻段的長程演進(jìn)計(jì)畫(LTE)網(wǎng)路，搶攻高階行動(dòng)裝置市場;而聯(lián)發(fā)科也同時(shí)發(fā)布兩款分別為四核心及八核心的處理器--MT6732和MT6752。

此外，英特爾亦推出代號(hào)「Merrifield」的64位元Atom處理器--Z3480，并揭橥下一代代號(hào)為「Moorefield」的64位元四核心Atom處理器細(xì)節(jié)。另一方面，邁威爾(Marvell)的64位元四核心晶片組--ARMADA  Mobile PXA1928也于本屆全球行動(dòng)通訊大會(huì)中亮相。

值得注意的是，為了加速行動(dòng)裝置往64位元世代挺進(jìn)的腳步，繼蘋果開發(fā)的64位元iOS平臺(tái)后，Android陣營的掌舵者Google也計(jì)畫在今年第叁季發(fā)布64位元版本的Android作業(yè)系統(tǒng)(OS)，可望刺激更多處理器業(yè)者推出64位元方案，包括叁星(Samsung)、海思等即可望成為下一波推出64位元行動(dòng)處理器的廠商，并帶動(dòng)應(yīng)用程式(App)開發(fā)商全面翻新軟體。

64位元版本Android系統(tǒng)今秋可望問市

圖1　晶晨半導(dǎo)體業(yè)務(wù)總監(jiān)鄧吉均

鄧吉均表示，64位元版本的Android作業(yè)系統(tǒng)問世后，將刺激晶片商朝向64位元架構(gòu)處理器發(fā)展邁進(jìn)。

晶晨半導(dǎo)體業(yè)務(wù)總監(jiān)鄧吉均(圖1)表示，64位元版本的Android作業(yè)系統(tǒng)問世后，將刺激晶片商產(chǎn)品開發(fā)策略加速轉(zhuǎn)向，并破除中央處理器(CPU)核心數(shù)愈多愈好的迷思，朝向64位元架構(gòu)處理器發(fā)展邁進(jìn)。

因此，晶晨半導(dǎo)體已決定不再加入多核心競賽戰(zhàn)局，而選擇讓旗下平板電腦、智慧電視、數(shù)位機(jī)上盒的下一代系統(tǒng)單晶片(SoC)都走向64位元架構(gòu)，以迎接新版Android系統(tǒng)的到來。

事實(shí)上，管英特爾、邁威爾、聯(lián)發(fā)科、高通以及輝達(dá)等晶片商，已競相于今年全球行動(dòng)通訊大會(huì)或消費(fèi)性電子展(CES)上發(fā)布新款64位元行動(dòng)處理器，但搭載64位元處理器的智慧型手機(jī)或平板電腦，短期內(nèi)仍難以n擊整體行動(dòng)裝置市場，主要塬因在于Android系統(tǒng)目前并未更新至符合64位元處理器應(yīng)用的版本。

不過，Google已計(jì)畫在2014年下半年推出新的Android系統(tǒng)，以滿足64位元架構(gòu)的應(yīng)用需求;雖然64位元的Android已落后iOS平臺(tái)近1年的時(shí)間，但仍將對(duì)行動(dòng)裝置市場走向64位元世代大有助益。

市調(diào)機(jī)構(gòu)ABI  Research預(yù)估，64位元行動(dòng)處理器出貨量將從2014年的一億八千二百萬顆，大幅躍升至2018年的十一億二千萬顆;而同期間，Android行動(dòng)裝置裼64位元處理器的比例，也將由20%躍增至55%，成為64位元處理器最大的成長驅(qū)動(dòng)力。

事實(shí)上，英特爾近日已自行開發(fā)出64位元版Android系統(tǒng)核心(Kernel)，并將之提供給裼64位元「Bay  Trail」Atom應(yīng)用處理器的硬體u造商伙伴。不過，此版Android系統(tǒng)僅支援英特爾處理器，待Google真的推出支援64位元架構(gòu)的正式版Android，則應(yīng)會(huì)支援各廠商的處理器。

值得注意的是，目前市面上的64位元行動(dòng)處理器，大多鎖定中階智慧型手機(jī)，而非高階機(jī)種。對(duì)此，ABI Research業(yè)務(wù)總監(jiān)Malik  Saadi表示，現(xiàn)在裼64位元方案的塬始設(shè)備u造商(OEM)S將其視為一種引人注目的行銷策略，以和消費(fèi)者普遍認(rèn)為「愈多愈好」的多核心產(chǎn)品做出區(qū)隔。

不過，Saadi進(jìn)一步指出，雖然64位元處理器也是行銷手法的一環(huán)，但這并非表示它不會(huì)為行動(dòng)裝置帶來任何差異化的價(jià)值，一旦支援64位元架構(gòu)的Android生態(tài)更為成熟，64位元處理器的效益將可進(jìn)一步彰顯。

根據(jù)ABI  Research研究結(jié)果顯示，針對(duì)智慧型手機(jī)、平板電腦設(shè)計(jì)的64位元處理器在2018年前的出貨量將上看十一億兩千萬顆，市占率達(dá)55%;其中，Android裝置在64位元市場的市占率將坐擁60%的占比，蘋果的iOS裝置則占30%，而微軟(Microsoft)的Windows裝置占比則不到9%。

除了行動(dòng)裝置之外，64位元架構(gòu)亦逐漸蔓延至伺服器領(lǐng)域。據(jù)了解，不只x86架構(gòu)，在塬始設(shè)備u造商(OEM)與塬始設(shè)計(jì)u造商(ODM)抬轎之下，裼64位元安謀國際(ARM)處理器的微伺服器，預(yù)計(jì)最快可于下半年出爐，將與64位元x86架構(gòu)微伺服器共同分食資料中心市場商機(jī)大餅。

64位元ARM微伺服器 2014年Q4登場

圖2　AMD企業(yè)副總裁Suresh Gopalakrishnan

Suresh Gopalakrishnan指出，裼64位元ARM架構(gòu)處理器的伺服器，預(yù)計(jì)將于今年第四季問世。

超微半導(dǎo)體(AMD)企業(yè)副總裁暨伺服器業(yè)務(wù)部門總經(jīng)理Suresh  Gopalakrishnan(圖2)表示，OEM與ODM裼每煽脫u化設(shè)計(jì)的ARM架構(gòu)處理器打造專用型伺服器的比重正與日俱增，藉此大幅提高設(shè)計(jì)彈性，同時(shí)降低耗電量，滿足資料中心市場日益嚴(yán)苛的要求。

面對(duì)資料中心對(duì)于配備64位元處理器的微伺服器需求看漲，英特爾已率先業(yè)界于2013年下半年發(fā)布64位元x86架構(gòu)的凌動(dòng)(Atom)處理器，而不讓英特爾專美于前，超微半導(dǎo)體亦于2014年初推出全球首款A(yù)RM架構(gòu)開發(fā)的64位元處理器AMD  Opteron A1100系列。

不過，相較于64位元的x86架構(gòu)方案，ARM架構(gòu)64位元處理器在資料中心伺服器的軟體生態(tài)系統(tǒng)尚未臻成熟;有a于此，超微半導(dǎo)體正率領(lǐng)二百位軟體工程師緊鑼密鼓厚實(shí)軟體資源，且號(hào)召多達(dá)二百家軟體開發(fā)商加入此一生態(tài)系統(tǒng)，以消弭客戶使用疑慮，加速擴(kuò)大市占。

現(xiàn)階段超微ARM架構(gòu)64位元處理器已可支援Linaro、Fedora、Ubuntu、Lamp、OpenJDK等Linux作業(yè)系統(tǒng);另還有多元化的編程語言如Java、GCC等。

Gopalakrishnan透露，隨著軟體生態(tài)系統(tǒng)日益健全，不少OEM及ODM對(duì)于ARM架構(gòu)64位元處理器已更具信心，且更關(guān)注其發(fā)展動(dòng)向，并已表達(dá)出開發(fā)興趣。預(yù)計(jì)超微半導(dǎo)體于3月樣品問世后，最快將可于第四季見到終端伺服器產(chǎn)品面市。

Gopalakrishnan預(yù)期，在OEM與ODM擴(kuò)大導(dǎo)入后，ARM架構(gòu)處理器在資料中心的市占有望節(jié)節(jié)攀高，至2017年將可達(dá)10%，而2019年更有機(jī)會(huì)上看25%。

面對(duì)博通(Broadcom)亦挾ARM架構(gòu)64位元處理器，進(jìn)軍資料中心伺服器市場，超微半導(dǎo)體表示，該公司樂見更多新進(jìn)業(yè)者共同拱大ARM架構(gòu)64位元處理器市場。不過，相較于新進(jìn)業(yè)者，超微半導(dǎo)體擁有豐厚的資料中心伺服器處理器開發(fā)基礎(chǔ)，且與OEM及ODM的關(guān)S更加密切，因此未來仍可維持優(yōu)勢的市場地位。

另一方面，車載資通訊平臺(tái)(Telematics)由于須整合資訊娛樂(IVI)、數(shù)位儀表板和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver  Asistance System， ADAS)等功能，因此亦有晶片商已開始導(dǎo)入64位元處理器方案，協(xié)助車廠打造高效能的車載應(yīng)用平臺(tái)。

打造高效能車載平臺(tái)　車用處理器也瘋64位元

從新進(jìn)業(yè)者，如博通、高通和輝達(dá)等，到市場既有業(yè)者如瑞薩電子(Renesas  Electronics)、意法半導(dǎo)體(ST)、英飛凌(Infineon)和飛思卡爾(Freescale)等晶片商，都競相在車載資訊娛樂這個(gè)正快速成長的市場中卡位;并接連發(fā)布64位元車用處理器，以打造全方位的車載資通訊平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。

如輝達(dá)即于CES展上發(fā)表裼Kepler繪圖處理器(GPU)架構(gòu)的新一代64位元處理器--Tegra  K1，其內(nèi)建一百九十二個(gè)GPU核心，除了鎖定行動(dòng)裝置市場，也與奧迪(Audi)等車商合作，瞄飾蠢雌車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用需求;而瑞薩亦揭橥R-Car  H3核心的64位元解決方案，皆象徵著64位元車用處理器的規(guī)格競賽已然鳴槍開跑。

綜上所述可知，64位元處理器的應(yīng)用版圖正逐漸擴(kuò)展，而隨著各領(lǐng)域的晶片商競相推出相關(guān)解決方案，加上作業(yè)系統(tǒng)平臺(tái)的支援，顯而易見，未來64位元架構(gòu)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的影響力可望逐漸擴(kuò)大。