三駕馬車拉動移動芯片向前

　　指令的強弱是衡量CPU性能的重要指標，從現(xiàn)階段的主流體系結(jié)構(gòu)看，指令集可分為復(fù)雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)兩部分，代表架構(gòu)分別是X86、ARM和MIPS，其中CISC體系主要用于服務(wù)器、PC、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等高性能處理器CPU，RISC體系多用于非X86陣營的高性能微處理器CPU。

　　ARM架構(gòu)成為新興霸主

　　隨著全球芯片消費市場向移動化遷移的趨勢愈加明顯，ARM的領(lǐng)先優(yōu)勢不斷增強并逐步成為新興霸主。近幾年來，ARM授權(quán)合作企業(yè)規(guī)模和芯片出貨量持續(xù)高速增長，截至2014年第一季度，ARM授權(quán)企業(yè)規(guī)模達到1100家，單季度出貨達到30億顆，同比增長20%以上，在移動市場占比高達95%。當前智能手機、平板電腦芯片的大多數(shù)供應(yīng)商，如高通、MTK、蘋果、博通、三星、全志、瑞芯微等，均基于ARM技術(shù)構(gòu)架開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。2014年第一季度，通信基帶芯片市場規(guī)模達到47億美元，同比增長2.5%，高通以66%的份額占據(jù)主導(dǎo)地位，MTK與展訊分別以15%和5%的份額緊隨其后;應(yīng)用處理芯片出貨3.32億片，同比增長25%，其中高通、蘋果、MTK分別以53%、16%和13%的份額排名前三。

　　移動SoC整合優(yōu)勢已成為ARM陣營芯片廠商攻城略地的利器，所有不順應(yīng)發(fā)展趨勢的芯片企業(yè)都將逐步被淘汰。移動SoC 將組合芯片的整合度提升至一個新的水準，使其成為一款結(jié)合移動基頻、應(yīng)用處理器與無線連接等更多功能的單芯片，有效降低了移動智能終端的開發(fā)成本和周期，已成為主流的芯片產(chǎn)品開發(fā)方式。移動SoC設(shè)計是性能、功耗、穩(wěn)定性、工藝等多方面的平衡，當前正持續(xù)向更高集成度演進，芯片封裝調(diào)試難度也在不斷加大。高通和MTK受益于在技術(shù)和應(yīng)用上的成功“卡位”，及早實現(xiàn)了基帶、處理器、RF、PMU的SoC高度集成和套片整合，占據(jù)了生態(tài)系統(tǒng)的制高點。2014年第三季度，高通、MTK分別占據(jù)全球移動SoC市場的42%和23%，其他移動芯片商除三星、蘋果自給自足外，生存狀況日益惡化。隨著STE、博通等相繼退出主控芯片的競爭，預(yù)計未來整個移動芯片市場競爭將進一步集中。

　　ARM借由低功耗優(yōu)勢快速切入新興可穿戴市場，以多設(shè)備協(xié)同加速生態(tài)圈構(gòu)建。ARM架構(gòu)處理器因其低功耗優(yōu)勢不僅廣泛根植于傳統(tǒng)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，更是當下國際主流知名可穿戴產(chǎn)品的首選。在傳統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，ARM Cortex-M系列產(chǎn)品在全球有40多個合作伙伴，應(yīng)用場景包括智能測量、人機接口設(shè)備、汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)、大型家用電器、消費性產(chǎn)品和醫(yī)療器械等。在移動可穿戴領(lǐng)域，ARM依舊占據(jù)主導(dǎo)，目前主要應(yīng)用場景包括智能眼鏡、智能手表和智能腕帶三類產(chǎn)品，且知名產(chǎn)品居多，如谷歌眼鏡、Pebble智能手表、Fitbit等。此外，ARM還積極建設(shè)開源mbed物聯(lián)網(wǎng)芯片開發(fā)平臺，助力可穿戴與智能機、云端協(xié)同工作，突破數(shù)據(jù)存儲、計算瓶頸。mbed提供免費開發(fā)工具和基礎(chǔ)開源軟硬件元件，幫助快速開發(fā)基于ARM架構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)備，同時將連接器、傳感器、云端服務(wù)軟件組件和開發(fā)工具加以整合，打造動態(tài)合作的生態(tài)系統(tǒng)。ARM還與Wi-Fi、藍牙、ZigBee等無線通信組織密切合作，確保mbed平臺涵蓋最新的無線通信技術(shù)。

　　ARM積極聯(lián)合多方力量推動服務(wù)器定制化、個性化發(fā)展，發(fā)力云計算低功耗服務(wù)器芯片市場，但受限于效能、軟件系統(tǒng)兼容、整體成本與完整解決方案等，短期內(nèi)難以突圍。英特爾由上至下進入低功耗服務(wù)器市場，先后推出Atom S1200系列數(shù)據(jù)中心SoC平臺、Avoton平臺，提供更高的能效比;ARM則由下至上進入，聯(lián)合AMD、Marvell、高通等多家廠商研發(fā)ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片，其價格、功耗分別是英特爾的10%和50%。但受制于產(chǎn)業(yè)配套差距，Calxeda由先驅(qū)變成先烈，三星、英偉達相繼放棄，高通則將戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)向整合手機、平板、PC、服務(wù)器、云端軟件及各式創(chuàng)新技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)芯片大市場。

　　MIPS架構(gòu)搶占可穿戴市場

　　MIPS長期耕耘數(shù)字家庭產(chǎn)品市場，錯失了移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展先機。MIPS允許芯片商對架構(gòu)進行自由更改，授權(quán)模式相較ARM更為開放靈活，但“學(xué)院派”基因使得MIPS商業(yè)化運作能力偏弱，從而錯過了移動智能終端市場的爆發(fā)期。經(jīng)歷收購轉(zhuǎn)型之后，MIPS憑借高端的proAptiv、多線程的interAptiv 和緊湊高效的microAptiv微處理器產(chǎn)品發(fā)力家庭娛樂、網(wǎng)絡(luò)、移動和嵌入式應(yīng)用市場。與ARMCortex-A、Cortex-R和Cortex-M系列展開直面交鋒。但事實證明，MIPS憑借其新品來撬動ARM移動智能手機、平板電腦市場龐大的生態(tài)體系面臨極大的挑戰(zhàn)，如TCL等廠商推出的MIPS架構(gòu)智能手機基本宣告失敗。

　　MIPS占據(jù)智能手表發(fā)展先機，加速向健康醫(yī)療和健身設(shè)備拓展。Imagination作為Android Wear生態(tài)唯一的IP供應(yīng)商，使得MIPS架構(gòu)在智能手表領(lǐng)域占據(jù)了主動，隨著更多芯片商的加盟，醫(yī)療健康和健身設(shè)備也將成為發(fā)力重點。目前，Imagination已將旗下MIPS、PowerVR、Ensigma

　　(RPU)等核心技術(shù)產(chǎn)品列入Android Wear生態(tài)，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界多方力量推出基于MIPS核心的參考設(shè)計方案及各種硬體平臺，加速可穿戴產(chǎn)品上市。Newton平臺作為典型代表已成功應(yīng)用于智器和果殼智能手表，由于整合了溫濕度、心電傳感等器件，未來該平臺將廣泛應(yīng)用于各類健康醫(yī)療、健身等產(chǎn)品設(shè)計。此外，Imagination還授權(quán)印度初創(chuàng)公司Ineda研發(fā)低功耗系統(tǒng)級芯片，提供行業(yè)領(lǐng)先功率和能源效率。Ineda使用PowerVR圖像處理核心和MIPS主處理器架構(gòu)研制可穿戴處理單元芯片，其Dhanush WPU系列包括4款針對不同產(chǎn)品市場的型號，芯片采用自主研發(fā)的“分層計算架構(gòu)”，最低級別芯片針對的是手鐲等簡單的可穿戴設(shè)備，高端芯片針對的是Android平臺的智能手表等設(shè)備，電池續(xù)航能力可達到30天以上。2014年4月，Ineda可穿戴芯片公司獲高通三星1700萬美元的投資，發(fā)展前景廣闊。

　　X86架構(gòu)面向新興市場轉(zhuǎn)型

　　英特爾是PC和企業(yè)級處理器市場的王者，當前正努力向移動智能終端市場延伸滲透。Intel在過去幾十年里，一直主導(dǎo)高利潤率的個人PC及企業(yè)市場處理器的生產(chǎn)制造，也正是豐厚的毛利率使得Intel持續(xù)付出高昂的代價研發(fā)下一代處理器技術(shù)和生產(chǎn)線制程，從而保持領(lǐng)先競爭對手至少一個代際的技術(shù)優(yōu)勢。

　　進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，一片處理器僅售幾美元，利潤率微薄，英特爾“高研發(fā)、高毛利相互驅(qū)動”的商業(yè)模式無法維持，布局移動芯片缺乏核心利益驅(qū)動，導(dǎo)致低功耗、低單價的Atom處理器在技術(shù)工藝上始終比最先進的Core處理器落后一兩代。此外，移動SoC市場公司之間的合作模式也不適合Intel，為了節(jié)省制造成本和降低功耗，移動SoC經(jīng)常需要將多廠商IP塊集成到一片上，這對英特爾架構(gòu)授權(quán)模式提出嚴峻的挑戰(zhàn)。而ARM設(shè)計和生產(chǎn)是分離的，設(shè)計的IP塊可以單獨授權(quán)給各廠商自行定制整合，制造采用比較成熟的生產(chǎn)線，成本低、可選廠家多。種種原因使得英特爾X86在移動芯片市場徹底失利，以至于近兩年不得不通過加大資金補貼和技術(shù)支持力度來維系客戶、拓展市場。從2013年至今，英特爾在移動芯片市場累計虧損近70億美元，對大陸白牌X86平板補貼金額高達50美元/臺，預(yù)計2014年英特爾在平板電腦芯片市場出貨4000萬片，占據(jù)20%的份額。

　　X86面向新興市場改變業(yè)務(wù)模式，支持個性化設(shè)計和第三方集成。夸克處理器主要面向智能手表、智能家居等小型可穿戴和智能物聯(lián)設(shè)備，其尺寸、功耗分別是凌動的五分之一和十分之一，該產(chǎn)品使英特爾的觸角得以延伸，進入物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等細分市場。此外，英特爾還推出了Edison平臺，基于高集成度全功能設(shè)計降低開發(fā)難度，配備雙核Quark SOC芯片，并集成閃存、藍牙模塊、WiFi模塊，支持各種可擴展的I/O。商業(yè)模式方面，夸克也逐步實施開放戰(zhàn)略，通過個性化設(shè)計和定制化服務(wù)滿足電子產(chǎn)品差異化發(fā)展。首先是設(shè)計從被動選擇到自主合成，以凌動處理器為例，只能使用選定的圖形處理單元和片上系統(tǒng)元件，增加額外功能則需增加單獨的芯片;而夸克芯片則允許客戶集成自己的功能模塊，如整機和系統(tǒng)商可在芯片中增加加強通信方面的指令模塊等。其次是制造從垂直集成到第三方代工，夸克選用32nm成熟工藝設(shè)計，打破以往的設(shè)計制造一體化模式，允許客戶自主選擇第三方代工。