深度分析：英特爾與高通在移動(dòng)芯片市場(chǎng)的豪門對(duì)決
[導(dǎo)讀]三年前，IE是瀏覽器市場(chǎng)的絕對(duì)王者。今日，谷歌Chrome則是當(dāng)之無(wú)愧的領(lǐng)跑者。而移動(dòng)芯片市場(chǎng)中（SoC），高通現(xiàn)在無(wú)疑是絕對(duì)的王者，但是在短短三年內(nèi)，英特爾將會(huì)取而代之！這一定是一個(gè)很大膽的論斷。我們也明白。但
三年前，IE是瀏覽器市場(chǎng)的絕對(duì)王者。今日，谷歌Chrome則是當(dāng)之無(wú)愧的領(lǐng)跑者。而移動(dòng)芯片市場(chǎng)中（SoC），高通現(xiàn)在無(wú)疑是絕對(duì)的王者，但是在短短三年內(nèi)，英特爾將會(huì)取而代之！
這一定是一個(gè)很大膽的論斷。我們也明白。但是我們的團(tuán)隊(duì)緊隨科技界15年之多，這段經(jīng)歷作給予我們的便是看待事物的不同視角。我們已經(jīng)見(jiàn)證了AMD和英特爾的短兵相接，ARM超越MIPS和Super-H，以及PoerVR和BitBoys的卷土重來(lái)！
移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（MSoCs）將會(huì)成為未來(lái)三年的熱點(diǎn)話題。因此你會(huì)看到很多很多類似的預(yù)測(cè)，這其中不乏瘋狂的預(yù)測(cè)，例如 Robert X. Cringley的。他是一位前PBS.org的科技作者，曾經(jīng)被揭露偽造斯坦福大學(xué)的博士學(xué)位證。最近他預(yù)測(cè)英特爾將會(huì)收購(gòu)高通！
然而根據(jù)我們的分析論斷，英特爾會(huì)最終在移動(dòng)市場(chǎng)證明自己。
觀點(diǎn)差異 各抒己見(jiàn)
產(chǎn)品技術(shù)白皮書和構(gòu)架分析與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以及實(shí)際測(cè)試有著很大的差距。大多數(shù)的科技作者在討論公司的發(fā)展前景的時(shí)候，他們都喜歡用抽象的數(shù)字和概念。但是有一點(diǎn)需要明白：不是公司創(chuàng)造了技術(shù)，而是公司中的人才創(chuàng)造了技術(shù)。
就以體育為例。洛杉磯湖人隊(duì)在某些年份里要比其他球隊(duì)優(yōu)秀，但是正是有了像科比布萊恩特這樣的球員和非爾。杰克迅這樣的主教練才是得他們成就了一個(gè)冠軍夢(mèng)之隊(duì)。說(shuō)的再簡(jiǎn)單一些，當(dāng)一個(gè)公司被收購(gòu)，買家其實(shí)并不是真正需要公司的所有資產(chǎn)。相反，買家可能是想通過(guò)支付高昂收購(gòu)費(fèi)來(lái)得以使用某些專利而已，當(dāng)然更重要的是，買家能夠把關(guān)鍵性技術(shù)人才收之麾下。
因此未來(lái)移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（MSoCs）的發(fā)展將會(huì)依靠：其一，系統(tǒng)級(jí)芯片構(gòu)架，其二，生產(chǎn)工藝。其三，圖形技術(shù)。
展望CPU構(gòu)架
很多人都認(rèn)為所有的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片都一樣。某家公司把ARM公司授權(quán)的芯片設(shè)計(jì)買來(lái)，（比如說(shuō)是Cortex-A9 或者 Cortex-A15），然后把采用Mali或者是PowerVR 公司的技術(shù)圖形處理器組合在一起，再加上內(nèi)存以及I/O接口，然后就可以進(jìn)行生產(chǎn)了。
很多認(rèn)為所有采用ARM設(shè)計(jì)的芯片的功能自然也是一樣。但是略微懂行的科技愛(ài)好者們則知道ARM僅僅是一種指令集。而有的公司可以從ARM公司購(gòu)買完整的CPU核心。布局設(shè)計(jì)（Intrinsity公司為蘋果以及三星公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品屬于此列，注：蘋果已經(jīng)收購(gòu)Intrinsity公司。）則可以改善性能。而有的公司則是設(shè)計(jì)全新的芯片，而不采用ARM公司提供的設(shè)計(jì)方案。高通公司生產(chǎn)的Scorpion CPU核心就是采用此種方式。而其最新的Krait同樣是高通自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品解決方案。英偉達(dá)的丹佛計(jì)劃（Project Denver）自然也屬于這一類別。（英偉達(dá)通過(guò)收購(gòu)PortalPlayer， Transmeta以及 ULi公司獲得研發(fā)產(chǎn)品的關(guān)鍵專利以及專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。）
但是值得注意的是，CPU核心在整體產(chǎn)品系能表現(xiàn)中的比重并不是很大。還有很多因素需要考慮，例如內(nèi)存的帶寬，總線的結(jié)構(gòu)，緩存設(shè)計(jì)等等。就單拿帶寬來(lái)說(shuō)，帶寬是一個(gè)重要指標(biāo)，但是內(nèi)存的延遲也起著同等重要的角色。這就是為什么AMD Athlon 64芯片的性能要優(yōu)于英特爾的奔騰4芯片的原因之一。同理，這也是為什么蘋果的iPad 2在操控反應(yīng)速度以及整體系能表現(xiàn)好于同類產(chǎn)品的主要原因。這絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的拿來(lái)就用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
為了能夠預(yù)測(cè)未來(lái)三年內(nèi)哪家公司能夠在移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）市場(chǎng)領(lǐng)先對(duì)手，我們必須要搞清楚兩件事情：哪家公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)最擅長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)芯片的最高性能以及哪家公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)最有可能在芯片功耗領(lǐng)域領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
CPU的性能
在談?wù)撔酒闹?，讓我們先說(shuō)說(shuō)芯片的系能。毫無(wú)疑問(wèn)，英特爾在實(shí)現(xiàn)最快CPU方面有著最優(yōu)秀的資源，，英特爾擁有著最優(yōu)秀的資源從而能夠使其具備生產(chǎn)最快CPU的能力。ARM公司以及高通將會(huì)不可避免的避免x86構(gòu)架生產(chǎn)商所經(jīng)歷的成長(zhǎng)之痛。
在下一代移動(dòng)處理器中，高通將會(huì)從部分亂序指執(zhí)行Scorpion構(gòu)架轉(zhuǎn)變成完全亂序執(zhí)行的Krait構(gòu)架。Krait應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)處理器達(dá)到峰值時(shí)候的運(yùn)行效率從而實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)化。
與此同時(shí)，高通卻已駛?cè)肓俗约翰荒懿倏氐念I(lǐng)域，在這個(gè)領(lǐng)域高通的工程師缺乏相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和背景。ARM公司在研發(fā)Cortex-A9（采用了亂序執(zhí)行設(shè)計(jì)）芯片過(guò)程中積累了部分經(jīng)驗(yàn)。但是在其新的Cortex-A15設(shè)計(jì)方案中，ARM將會(huì)為每一個(gè)執(zhí)行單元提供獨(dú)立的預(yù)留緩存空間（the instruction queue）。英特爾和AMD過(guò)去也采用過(guò)獨(dú)立預(yù)留緩存空間的方式，但是現(xiàn)在卻都采用統(tǒng)一預(yù)留緩存空間（unified reservation stations ）來(lái)改善性能和使用效率。與ARM公司不同，高通想直接采用統(tǒng)一預(yù)留緩存空間技術(shù)。最初奔騰Pro首先成功的采用了統(tǒng)一預(yù)留緩存空間，所以認(rèn)為高通采用這樣跳躍式發(fā)展不能成功的想法是站不住腳的。（至少有機(jī)會(huì)。）
英特爾的Atom（Medfield）構(gòu)架并沒(méi)有采用公司的任何先進(jìn)的技術(shù)。這還是一款采用順序執(zhí)行（in-order）的單核處理器，也許這樣技術(shù)會(huì)讓你想起古老的奔騰處理器來(lái)。這真是關(guān)鍵所在：盡管采用如此過(guò)時(shí)的技術(shù)，Atom構(gòu)架的運(yùn)行速度已經(jīng)快于ARM構(gòu)架的產(chǎn)品。隨著產(chǎn)品對(duì)處理器性能要求的不斷提升，英特爾自然會(huì)把更多的新技術(shù)應(yīng)用到Atom構(gòu)架產(chǎn)品中去。英特爾在發(fā)布Atom構(gòu)架之初（2008年）便說(shuō)要在5年內(nèi)采用亂序執(zhí)行（out-of-order），那么2013年之英特爾一定會(huì)完成。所以，先拋開(kāi)功耗不說(shuō)，英特爾自然是能夠生產(chǎn)最快的移動(dòng)處理器。
平臺(tái)性能
內(nèi)存帶寬以及延遲方面也很相似。除了蘋果的方案，今天市場(chǎng)上大多數(shù)的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片的表現(xiàn)都差強(qiáng)人意。蘋果的系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)不同于其他廠商。蘋果總線設(shè)計(jì)得益于收購(gòu)P.A. Semi公司（創(chuàng)立這家公司的人員是來(lái)自DEC Alpha以及Strong ARM處理器的頂級(jí)設(shè)計(jì)工程師。）以及 Intrinsity（由Paul Nixon創(chuàng)立，他曾經(jīng)負(fù)責(zé)Exponential Technology X86構(gòu)架處理器項(xiàng)目，目前Paul Nixon就職于德州儀器MCU部門。 ） 這兩家公司。
目前為止，我們還未看見(jiàn)來(lái)自ARM，德州儀器以及高通的系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出高性能的水準(zhǔn)。而來(lái)自英偉達(dá)的Tegra產(chǎn)品線采用的系統(tǒng)總線與其競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品并無(wú)太大的區(qū)別。（現(xiàn)在發(fā)售的Tegra 3的內(nèi)存帶寬仍然低于去年蘋果采用A5處理器。）但是英偉達(dá)的研發(fā)能力不容小覷，畢竟英偉達(dá)在NV2的環(huán)形內(nèi)存總線（ring memory bus）這個(gè)nForce 2平臺(tái)的獲得業(yè)界的認(rèn)可，并且在其顯卡使用交叉內(nèi)存控制器（crossbar memory controllers ）方面積累著豐富的經(jīng)驗(yàn)。只是目前英偉達(dá)并沒(méi)有把這些事情提上日程而已。[!--empirenews.page--]
另一方面，英特爾的平臺(tái)表現(xiàn)能力向來(lái)不俗。（不妨看看英特爾現(xiàn)在的Sandy Bridge-E平臺(tái)。）再一次重申，性能從來(lái)不是英特爾的攔路虎，而芯片功耗則是英特爾面臨的最大挑戰(zhàn)！
無(wú)線性能
英特爾在3G/LTE無(wú)線領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)幾乎為零。但是在基于802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線方面卻有著良好的口碑。英特爾的迅馳（Centrino ）平臺(tái)更是把英特爾在筆記本電腦市場(chǎng)推上了王者寶座。
但是隨著英特爾完成對(duì)英飛凌的收購(gòu)的完成，英特爾已經(jīng)獲得了在3G/LTE領(lǐng)域的重要資源的整合。高通，一直是3G/LTE領(lǐng)域的強(qiáng)者。但是高通的802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的軟肋則是通過(guò)收購(gòu)Atheros來(lái)加強(qiáng)的。在無(wú)線領(lǐng)域，高通的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是領(lǐng)先的。但是在LTE制式技術(shù)方面，高通的優(yōu)勢(shì)并不十分明顯。英特爾和高通還要共同面對(duì)的敵人包括：英偉達(dá)（擁有Icera，軟調(diào)制解調(diào)器芯片廠商。3G以及LTE技術(shù)都很優(yōu)秀。）三星，NTT DOCOMO，富士通以及NEC共同研發(fā)的3G/LTE產(chǎn)品。
性能總結(jié)
在未來(lái)三年，ARM和高通需要在提高CPU產(chǎn)品性能方面加大投資力度。他們的設(shè)計(jì)工程師并不精通于此，因此可能要經(jīng)歷多年以前x86廠商當(dāng)年所經(jīng)歷的產(chǎn)品研發(fā)瓶頸的陣痛。但從性能方面來(lái)說(shuō)，英特爾、AMD和蘋果（Intrinsity 以及 PA Semi）在高性能移動(dòng)芯片領(lǐng)域人才濟(jì)濟(jì)，而在系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)內(nèi)存管理方面的人才更可謂出類拔萃。而英偉達(dá)則很有可能是一匹黑馬，坐擁豐富的技術(shù)組合，盡管還萬(wàn)未采用其高端的總線以及內(nèi)存設(shè)計(jì)方案，但是需要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手警惕。
我們大談特談性能表現(xiàn)，但是卻不能不對(duì)產(chǎn)品功耗掉以輕心，畢竟正是功耗指標(biāo)才讓移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片顯得與眾不同。而移動(dòng)芯片的功耗控制方面似乎一直是英特爾的死穴。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)：生產(chǎn)工藝
ARM在移動(dòng)市場(chǎng)所向披靡的原因是，至今英特爾都不能夠展示低功耗的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片解決方案。在移動(dòng)世界里，大肆宣揚(yáng)讓人印象深刻的性能功耗比數(shù)值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。實(shí)際上智能手機(jī)生產(chǎn)廠家必須要讓自己的產(chǎn)品能夠至少持續(xù)一天的通話時(shí)間以及更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間，這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以說(shuō)才算產(chǎn)品能夠正常工作。伴隨著Medfield的發(fā)布，英特爾至少向我們展示了其具備生產(chǎn)能與ARM構(gòu)架一決高下的移動(dòng)芯片的技術(shù)能力。正如英特爾自己所說(shuō)的那樣，Medfield至少為公司在移動(dòng)市場(chǎng)占據(jù)了一席之地。
讀者一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)許多有關(guān)ARM和x86構(gòu)架的各種優(yōu)缺點(diǎn)的討論。的確，ARM和高通在低功耗方面取得了更多的成功。在Medfield發(fā)布之前，人們根本不確定這些采用ARM構(gòu)架的產(chǎn)品的功耗優(yōu)勢(shì)有多明顯，現(xiàn)在我們可以說(shuō)他們領(lǐng)先了英特爾四年之久。因?yàn)橛⑻貭栐诎l(fā)布Atom之后正是花費(fèi)了四年之久才研發(fā)了一款能夠與ARM抗衡的產(chǎn)品。
但是，在接下來(lái)的三年之內(nèi)又會(huì)發(fā)生什么呢？現(xiàn)在的情況是英特爾的Medfield達(dá)到了與目前已經(jīng)上市ARM移動(dòng)芯片的水平。所以我們必須要拿下一代產(chǎn)品進(jìn)行比較。在前面的討論中，我們已經(jīng)提及ARM和高通在提升CPU核心性能方面所面臨的挑戰(zhàn)正如英特爾在降低芯片功耗方面遭遇的挑戰(zhàn)一樣多。
我們可以很客觀的評(píng)價(jià)移動(dòng)芯片廠商在生產(chǎn)工藝方面的優(yōu)劣。英特爾擁有半導(dǎo)體行業(yè)最優(yōu)秀的工廠，這使得其能夠與采用在K6，K7構(gòu)架的AMD的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。而當(dāng)AMD在采用了成功的K8構(gòu)架核心的時(shí)候，先進(jìn)的生產(chǎn)工藝使得英特爾至少能夠得以維持自己的市場(chǎng)地位。Medfield采用了32納米制程的生產(chǎn)工藝與ARM解決方案相比已經(jīng)很有競(jìng)爭(zhēng)力。而英特爾的下一步計(jì)劃則是生產(chǎn)工藝提升到22納米的3-D三柵極晶體管。這實(shí)質(zhì)上是代表著生產(chǎn)工藝的兩次進(jìn)步。英特爾在生產(chǎn)工藝提升方面從未失手過(guò)，并且很快英特爾會(huì)在Ivy Bridge處理器生產(chǎn)過(guò)程中積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。如果公司按照目前的態(tài)勢(shì)發(fā)展，那么英特爾的芯片生產(chǎn)工藝領(lǐng)先對(duì)手18個(gè)月左右的時(shí)間。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手出貨28納米生產(chǎn)工藝的芯片時(shí)，英特爾則會(huì)采用22納米工藝的芯片。而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手全面采用3-D三柵極晶體管的時(shí)間則會(huì)更長(zhǎng)。這些工藝的優(yōu)勢(shì)能夠使得英特爾再降低20-30%的功耗。
High-K/金屬柵極
基于ARM構(gòu)架的廠商目前正在逐步讓移動(dòng)芯片的生產(chǎn)工藝采用High-K/金屬柵極。除了英特爾和三星之外，其他的廠商則要依靠如IBM，Globalfoundries和臺(tái)積電的芯片工廠生產(chǎn)芯片。三星建造了自己的芯片生產(chǎn)工廠同時(shí)也為其他廠商代工。
高通與Globalfoundries簽署了合同，讓后者為其生產(chǎn)采用28納米工藝的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片。而Globalfoundries 28納米工藝師采用的先柵極（gate-first high-k/金屬柵極技術(shù)。）IBM和三星也會(huì)如此。除非20納米微影技術(shù)出現(xiàn)，否則他們都不會(huì)采用后柵極（gate-last）。臺(tái)積電（可能為蘋果A6處理器代工）雖然在不久的將來(lái)也會(huì)采用后柵極方案，但是英特爾已經(jīng)領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提前采用了。
先柵極能夠增加芯片管芯密度，能夠大幅提升產(chǎn)品性能。但是產(chǎn)品良品率則不高，在生產(chǎn)過(guò)程中成品率較低。而Gate-last則是能很好的保證產(chǎn)品生產(chǎn)的良品率。但是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求會(huì)更高。英特爾在2007年就開(kāi)始出貨采用Hign-K的Penryn處理器。Globalfoundries直到2011年還沒(méi)有成功的量產(chǎn)Hign-K的芯片。
英特爾選擇Gate-last是不會(huì)錯(cuò)的。這在其 Penryn， Nehalem和Sandy Bridge構(gòu)架產(chǎn)品中得以驗(yàn)證。高通選擇gate-first則可能是錯(cuò)誤的。 Globalfoundries有一條采用gate-first為AMD生產(chǎn)APU的生產(chǎn)線。壞消息是，據(jù)AMD第三季度的財(cái)務(wù)報(bào)表顯示，產(chǎn)品良品率一直未達(dá)到預(yù)期效果，從而導(dǎo)致了公司的營(yíng)收也未達(dá)到預(yù)期。
英特爾領(lǐng)先兩步
重要的是，據(jù)公司負(fù)責(zé)研發(fā)的高級(jí)副總裁透露臺(tái)積電決定采用后柵極工藝的想法由來(lái)已久。導(dǎo)致采用先柵極工藝良品產(chǎn)出率不高的部分原因是由于這種技術(shù)需要廠商精確的控制臺(tái)Vt門限電壓，這是因?yàn)镹mos管道與Pmos管道使用相同的金屬。而這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)困擾半導(dǎo)體行業(yè)20余年之久。但是采用后柵極工藝則不需要復(fù)雜的工藝來(lái)控制電壓，因?yàn)镻mos管道的金屬柵極與N管道的不同。盡管這種技術(shù)管芯密度沒(méi)有前刪級(jí)工藝高，但是良品產(chǎn)出率卻很高。很明顯，最容易讓人失去市場(chǎng)的是產(chǎn)品遲遲不能上市。（因此良品產(chǎn)出率很重要。）然而如果想從前柵極轉(zhuǎn)向后柵極也不是一蹴而就的事情。這可不像把Globalfoundries的訂單取消然后直接在臺(tái)積電的訂單上劃勾打叉一樣簡(jiǎn)單，因?yàn)楣に嚨霓D(zhuǎn)變則意味著需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
似乎高通也意識(shí)到采用Gate-first的良品率根本無(wú)法滿足需要。在洛杉磯舉行的2010年國(guó)際電子設(shè)備大會(huì)上，高通宣稱其絕大多數(shù)的采用28納米生產(chǎn)工藝的芯片不好采用high-k/金屬柵極技術(shù)。這對(duì)高通來(lái)說(shuō)，是個(gè)十分不利的條件。[!--empirenews.page--]
性能結(jié)論
英特爾32納米hign-K方案（Medfield）與采用40/45納米工藝的基于ARM構(gòu)架的芯片相比有著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
而在下一次產(chǎn)品升級(jí)過(guò)程中，英特爾則會(huì)采用22納米的3D三柵極晶體管技術(shù)，這相當(dāng)于產(chǎn)品工藝兩次飛躍。高通生產(chǎn)工藝則是由45納米工藝轉(zhuǎn)向28納米工藝。但是其并不能采用先進(jìn)的High-K工藝，這樣的結(jié)果則是性能提升以及功耗降低方面的不盡如意。蘋果會(huì)從45納米工藝轉(zhuǎn)向28納米的high-k技術(shù)。英偉達(dá)則是從40納米向28納米工藝轉(zhuǎn)變（同樣采用Hign-k技術(shù)。）所以與高通相比，蘋果和英偉達(dá)的28納米工藝系能的提升會(huì)由于高通的28納米工藝。
凡事有利有弊，英特爾通過(guò)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝可以提升性能降低功耗。高通將賭注押在28納米先柵極（gate-first）技術(shù)上，如果產(chǎn)品良品產(chǎn)出率讓人滿意的話，芯片的高密度會(huì)讓高通占用優(yōu)勢(shì)。而現(xiàn)在，似乎別無(wú)選擇，高通必須支持芯片生產(chǎn)工藝向28納米提升。
但是有的事偏偏利大于弊。要想提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，高通必須要在采取亂序指令以及改善內(nèi)存結(jié)構(gòu)上苦下功夫。而公司的設(shè)計(jì)工程師則是在Krait中首次設(shè)計(jì)這樣的方案。他們必須確保指令集萬(wàn)無(wú)一失。而英特爾卻在這款沒(méi)有太多技術(shù)含量的Atom芯片設(shè)計(jì)中表現(xiàn)十分優(yōu)秀。而取得這樣的成績(jī)的前提是英特爾根本沒(méi)有使用在x86構(gòu)架產(chǎn)品積累和研發(fā)的任何一項(xiàng)新技術(shù)！
當(dāng)然，英特爾的生產(chǎn)工藝的領(lǐng)先形勢(shì)會(huì)一直持續(xù)。當(dāng)所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手試圖追趕英特爾的high-k/金屬柵極生產(chǎn)工藝的時(shí)候，英特爾已經(jīng)公開(kāi)展示Claremont，一款Near-Threshold超低電壓處理器，能夠在低于10毫瓦的電壓下工作。更有意思的是，和Atom一樣，英特爾的這款芯片還是基于原來(lái)的奔騰核心構(gòu)架。
所以英特爾在芯片構(gòu)架以及生產(chǎn)工藝方面將會(huì)勝出。那么只剩下一個(gè)因素形勢(shì)還不甚明了：圖形處理器！
移動(dòng)顯卡歷史回顧
在2011年，移動(dòng)芯片市場(chǎng)圖形芯片的主導(dǎo)者是PoerVR和高通的Adreno.而這兩家圖形芯片廠商追根溯源在當(dāng)年都是研發(fā)x86游戲產(chǎn)品的，可惜都以失敗告終。
PowerVR無(wú)疑是最卓越選手。因?yàn)橛⑻貭?，蘋果甚至德州儀器都在使用它設(shè)計(jì)的圖形芯片技術(shù)?；氐?0年代，Imagination Technologies （還叫VideoLogic）。PowerVR系列芯片的采用了全稱為Tile Based Deferred Rendering的渲染技術(shù)。雖然Videologic不是第一個(gè)采用這種渲染方式的公司，但卻是將這種渲染方式成功應(yīng)用于實(shí)際的市場(chǎng)產(chǎn)品上的公司。這種技術(shù)只把可見(jiàn)部分圖形進(jìn)行渲染，而看不見(jiàn)的部分則不需要渲染，這樣無(wú)疑很大程度上節(jié)省了帶寬。而在那個(gè)時(shí)代，其他顯卡廠商還是采用采用傳統(tǒng)的無(wú)論像素是否可見(jiàn)，都要全部進(jìn)行渲染的老路子。
然而PowerVR最大的問(wèn)題則是它的團(tuán)隊(duì)主要是由極富遠(yuǎn)見(jiàn)的數(shù)學(xué)家和工程師組成。但是缺乏芯片設(shè)計(jì)和游戲開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。最初這款PowerVR PCX芯片缺乏雙線性過(guò)濾功能，這意味著什么呢？客戶花費(fèi)300美元購(gòu)買的顯卡，僅僅得到的是像最初PlaySation游戲機(jī)中顯示的紋理像素化的效果。而同時(shí)代Nintendo 64 和 3Dfx 顯卡則提供雙線性過(guò)濾功能，能夠?yàn)榭蛻籼峁└交挠螒虍嬅?。而這個(gè)雙線性過(guò)濾功能并不是什么高深莫測(cè)的技術(shù)，最大的問(wèn)題在于PowerVR的研發(fā)工程師并不愿意為產(chǎn)品加入這樣功能。盡管這個(gè)問(wèn)題在接下來(lái)的PowerVR PCX2中得以解決，這款顯卡主頻更高，也采用了雙線性過(guò)濾技術(shù)。不幸的是，這個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)缺乏游戲開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并且團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人也沒(méi)有把游戲系能給予足夠重視。后果就是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為沒(méi)有必要加入 src*dst 溫立交混技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是用來(lái)發(fā)出彩光，主要用在渲染爆炸場(chǎng)景，模擬激光束，顯示異域風(fēng)格的長(zhǎng)廊等環(huán)境中使用。問(wèn)題又出在了團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)理念上，不是什么技術(shù)難題，關(guān)鍵是團(tuán)隊(duì)缺乏那么一點(diǎn)遠(yuǎn)見(jiàn)。
事情本來(lái)還是有轉(zhuǎn)機(jī)的。當(dāng)年的一代名機(jī)世嘉Dreamcast就是采用了由NEC生產(chǎn)的PowerVR Series 2系列芯片。而這款芯片可以說(shuō)在當(dāng)時(shí)是最流行的游戲機(jī)圖形芯片。然而不幸的是，VideoLogic在接下來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上卻一再失誤，白白喪失了這次絕地反擊的大好局面。當(dāng)初VideoLogic不得不召回產(chǎn)品原型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在致命的故障。而有點(diǎn)問(wèn)題則是出在了和鼠標(biāo)指針有關(guān)方面！一次又一次，不是技術(shù)難題讓PowerVR無(wú)法攻克，而是接連不斷的錯(cuò)誤加錯(cuò)誤！而正是在 PowerVR Series 2 系列顯卡的失敗迫使公司做出了推出高性能顯卡的行列，轉(zhuǎn)而專注于低功耗圖形芯片設(shè)計(jì)上來(lái)。
接下來(lái)的PowerVR則是實(shí)現(xiàn)顯卡芯片生產(chǎn)商向芯片設(shè)計(jì)商的轉(zhuǎn)變。這種營(yíng)銷策略與ARM公司相差無(wú)幾。這一轉(zhuǎn)變，也許是公司做出的最明智的決定。因?yàn)檫@樣就可以使公司更專注于數(shù)學(xué)和程序模塊的研發(fā)，從而不再關(guān)注具體的生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)。由于在公司90年代有著豐富的圖形設(shè)計(jì)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，PowerVR今日華麗的轉(zhuǎn)身讓我們對(duì)其充滿期待！
BitBoys的瘋狂故事
而移動(dòng)顯卡領(lǐng)域的另一卓越選手當(dāng)屬高通的Adreno圖形芯片。Adreno公司絕非等閑之輩，因?yàn)檫@是高通從AMD購(gòu)買的公司。AMD又是從ATI購(gòu)買的，ATI則是通過(guò)收購(gòu)BitBoys獲得Adreno的！
現(xiàn)在懂些科技史的人可能知道，BitBoys這家公司以跳票而聲名狼藉。但是采用這家公司技術(shù)的產(chǎn)品也確實(shí)存在。這個(gè)故事說(shuō)起來(lái)有些瘋狂，而實(shí)際上，我們也對(duì)講瘋狂的故事樂(lè)此不疲。
故事要從1991年說(shuō)起。在90年代初期，芬蘭盛行Demo scene，就是程序員（很多人才上高中）聚集到一起編寫能夠使計(jì)算機(jī)硬件達(dá)到極限的軟件。這個(gè)創(chuàng)意包括創(chuàng)造出讓人難以置信的視覺(jué)效果或者是讓實(shí)現(xiàn)這樣的視覺(jué)效果的程序盡可能的小。這些Demo創(chuàng)意把在視頻和音頻領(lǐng)域極富創(chuàng)造力的人才聚集在一起，這些人就是純粹的編程天才。這些競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目包括僅僅用4KB空間寫成的介紹（包含音頻和視頻）以及64KB的Demo，有興趣的朋友可以在網(wǎng)絡(luò)上找到相應(yīng)的視頻看看。這個(gè)場(chǎng)面，你可以想象一下繁華的商業(yè)街道，不過(guò)把所有人都想象成軟件工程師。很盛大的場(chǎng)面吧。
在當(dāng)時(shí)最出名的一個(gè)小組是Future Crew，他們?cè)诒荣愔蝎@得了第一名。這個(gè)小組成員中就有Mika Tuomi（也被成為Trug）他可是一位頂級(jí)程序員。正是他和他的弟弟Kaj Tuomi以及一群要好的朋友創(chuàng)立了這家名為BitBoys的公司。起初，他們只是為當(dāng)?shù)毓鹃_(kāi)發(fā)軟件。在他們征服了 Second Reality demo后，他們開(kāi)始把興趣轉(zhuǎn)向3D顯卡。
在經(jīng)過(guò)一些列招兵買馬的準(zhǔn)備后，他們研發(fā)出來(lái)名為 Pyramid3D 的顯示芯片，這是為一家名為TriTech的公司設(shè)計(jì)的。絕大多數(shù)人認(rèn)為這是BitBoys的第一次跳票，但是這款芯片設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成，并且產(chǎn)品原型也生產(chǎn)了很多，并且在微軟大會(huì)上得以展示。產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)幾經(jīng)起伏最終成品生產(chǎn)了。但是由于TriTech同時(shí)還生產(chǎn)音頻芯片，并且它生產(chǎn)的音頻芯片侵犯了Cirrus Logic公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。兩家公司對(duì)簿公堂后，前者輸?shù)袅斯偎?，最終導(dǎo)致公司關(guān)門大吉，這款采用Pyramid3D芯片的顯卡也最終沒(méi)有機(jī)會(huì)接受消費(fèi)者檢驗(yàn)。[!--empirenews.page--]
當(dāng)然，這些軟件天才們最不怕的就是挑戰(zhàn)。于是他們重整團(tuán)隊(duì)卷土重來(lái)。這一次他瞄準(zhǔn)了一些大公司： Real3D （從Lockheed剝離，被英特爾收購(gòu)。） Rendition （被美光收購(gòu)）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（最終收購(gòu)了3DLabs），ATI，英偉達(dá)，甚至他們還找到了Diamond Multimedia.但是這些公司都不愿意和他們合作，最后他們只好決定自己做。
這一次他們的項(xiàng)目是Glaze3D，計(jì)劃采用9MB集成DRAM和高性能的填充率。公司募集到了第一輪的風(fēng)險(xiǎn)投資資本并且選取英飛凌作為其硬件生產(chǎn)商，這應(yīng)該是基于英飛凌在集成內(nèi)存方面的專業(yè)技術(shù)的考慮。
BitBoys終成正果
Kaj Tuomi是Mika的弟弟，他開(kāi)始編寫一種軟件，能夠讓程序員用C語(yǔ)音完成一個(gè)單元設(shè)計(jì)，然后用工具套件軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)換成VHDL，這樣就可以模擬程序的運(yùn)行。這種軟件可以讓設(shè)計(jì)工作通過(guò)模擬器來(lái)進(jìn)行。隨著3D顯卡的發(fā)展，這種設(shè)計(jì)理念實(shí)用性極高。后來(lái)他們把這款Glaze3D更名為Axe，BitBoys許諾的技術(shù)規(guī)格更高！
BitBoys又演砸了
事情發(fā)生在2001年，此事正值互聯(lián)網(wǎng)泡沫危機(jī)。內(nèi)存價(jià)格急跌，英飛凌作為唯一能夠生產(chǎn)Axe芯片的廠商在危機(jī)中，不得不關(guān)掉集成DRAM部門。這意味著B(niǎo)itBoys的可以正常工作的芯片除了英飛凌外沒(méi)有廠家能夠生產(chǎn)。（這和高通選擇先柵極High-K工藝代工廠有著驚人的相似。）但是Axe也不能算作跳票的產(chǎn)品。在英飛凌DRAM部門關(guān)閉之前，生產(chǎn)了數(shù)量有限的一些Axe顯卡，這也讓BitBoys才得以可以拿著這些顯卡向風(fēng)險(xiǎn)投資公司展示他們的能力。
想讓編程天才屈服？沒(méi)門！
接下來(lái)整個(gè)團(tuán)隊(duì)則是著手研發(fā)代號(hào)為Hammer的顯卡芯片，這是一款高性能的電腦顯卡芯片。要完成這個(gè)項(xiàng)目，BitBoys遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。在2002年，英偉達(dá)開(kāi)始銷售GeForce 4 產(chǎn)品而ATI開(kāi)始出售Radeon 9700/9800產(chǎn)品，這幾款產(chǎn)品可都是兩家公司生產(chǎn)有史以來(lái)最優(yōu)秀的顯卡。這時(shí)候，諾基亞找到了他們。于是BitBoys開(kāi)始設(shè)計(jì)手機(jī)圖形芯片。得益于 Kaj設(shè)計(jì)的模擬軟件，他們很快就設(shè)計(jì)出了芯片，這些C語(yǔ)言編碼可以從EPGA直接輸出。盡管這些設(shè)計(jì)并不是真正的芯片，但是性能卓越。BitBoys團(tuán)隊(duì)的春天終于來(lái)了。
到2006年，BitBoys被ATI收購(gòu)開(kāi)始了 Imageon產(chǎn)品線。AMD和ATI合并之后，Imageon部門在2009年被高通收購(gòu)。這也意味著部門的50名員工從AMD芬蘭總部轉(zhuǎn)移到了高通的芬蘭總部。
這正是Adreno的由來(lái)，它是基于BitBoys極富傳奇色彩的技術(shù)。Adreno 225圖形芯片將會(huì)用在Krait芯片中，在高分辨率下性能要優(yōu)于使用了 PowerVR SGX 543MP2 圖形芯片的蘋果A5處理器。而PowerVR SGX 543MP2 和Adreno 225 圖形芯片的性能都比Tegra 3的圖形芯片性能強(qiáng)勁。英偉達(dá)則是一再?gòu)?qiáng)調(diào)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，公司一直致力通過(guò)增加CPU核心的性能創(chuàng)造更多的價(jià)值。
致命魔術(shù)
所以一方面，英特爾，蘋果以及德州儀器都采用了PowerVR的圖形芯片方案取得的不錯(cuò)的效果。而高通的圖形處理器則是來(lái)自BitBoys的技術(shù)，產(chǎn)品性能也十分優(yōu)秀。
但是問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就在這：BitBoys團(tuán)隊(duì)的主要成員在一年前紛紛離開(kāi)了高通，成立一家名為 SIRU Innovations Oy的公司。
也許你從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)SIRU Innovations Oy 公司的名字。但是這家剛剛起步的小公司在過(guò)去一年內(nèi)可謂風(fēng)生水起。它宣稱目前正在研發(fā)授權(quán)形式的低功耗圖形IP核心。這也體現(xiàn)出了科技記者們的兩種風(fēng)格：一種喜歡跟蹤公司并且主要談?wù)摴镜膶ｉL(zhǎng)。而另一種記者則是更家關(guān)注人才的流動(dòng)。
盡管目前我們尚不清楚SIRU團(tuán)隊(duì)的所以成員。但是BitBoys創(chuàng)始人Mika 和 Kaj Tuomi兄弟是公司的聯(lián)合創(chuàng)始人。此外Mikko Alho是公司的總裁，他曾是高通芬蘭總部的圖形芯片硬件項(xiàng)目部的經(jīng)理。值得注意的是，盡管Mikko Alho現(xiàn)在身處管理層，負(fù)責(zé)項(xiàng)目計(jì)劃，人員配置，設(shè)計(jì)部署，日常項(xiàng)目協(xié)調(diào)，項(xiàng)目進(jìn)展匯報(bào)等工作，在90年代的BitBoys團(tuán)隊(duì)里他是負(fù)責(zé)程序模塊設(shè)計(jì)工作的，還包括基于C語(yǔ)言以及RTL-model應(yīng)用等方面的工作。這意味著這個(gè)公司的管理層更懂技術(shù)。Jarkko Makivaara，前高通芬蘭總部的工程師部經(jīng)理也加入了SIRU.Jari Komppa，芬蘭高通總部高級(jí)工程師，同樣也加入了這家公司。（此人可謂Demo界的傳奇人物。）當(dāng)然SIRU團(tuán)隊(duì)里還有很多前BitBoys的成員。
所以2009年加入高通的高級(jí)圖形芯片工程師，在移動(dòng)顯卡設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著10多年的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在過(guò)去的一年內(nèi)，并不是全心全意的在為高通服務(wù)。
還記得我們前面說(shuō)過(guò)的PowerVR正是缺乏不能預(yù)判到軟件開(kāi)發(fā)者以及用戶需求的工程師而導(dǎo)致失敗的例子嗎？這對(duì)于SIRU來(lái)說(shuō)，卻不是什么大問(wèn)題。它的團(tuán)隊(duì)成員全是編程高手，還有來(lái)自Fathammer的高級(jí)程序員。
另外我們深知硬件設(shè)計(jì)和軟件驅(qū)動(dòng)對(duì)于產(chǎn)品性能同樣重要。Adreno 205 芯片再升級(jí)了驅(qū)動(dòng)之后，性能就提升了50%！而SIRU團(tuán)隊(duì)里精通x86構(gòu)架工程師可全是一些元老級(jí)的人物，他們?cè)陧樞蛑噶睿╥n-order）單核處理器方面的才能無(wú)人能及?，F(xiàn)在你還認(rèn)為基于奔騰構(gòu)架的Atom和Near Threshold概念技術(shù)可笑至極嗎？
高通芬蘭總部在流失了如此多的人才之后，移動(dòng)圖形芯片的研發(fā)將會(huì)怎樣呢？等一下，這些人也離開(kāi)了高通：Marko Laiho，原BitBoys首席軟件構(gòu)架師，高通芬蘭工程部經(jīng)理半年前也離開(kāi)了高通，成立了一家名為Vire Labs的公司。Joonas Torkelli，原BitBoys handheld IP產(chǎn)品部經(jīng)理，在高通芬蘭擔(dān)任圖形軟件部門負(fù)責(zé)人，Jani Huhtanen，精通顯卡驅(qū)動(dòng)以及2D/3D圖形算法，前高通高級(jí)工程師。Jusso Heikkila以及 Kari Malmber 都加入了這家公司。
隨著大量高級(jí)人才的流失，這無(wú)疑是對(duì)高通的沉重一擊。原來(lái)歸高通獨(dú)有的專業(yè)技術(shù)人才現(xiàn)在卻成立了兩家公司，他們都準(zhǔn)備把自己的技術(shù)以授權(quán)的方式賣給盡可能多的客戶使用。
最后的思考目前，基于英特爾Medfield平臺(tái)的智能手機(jī)還未上市。高通第四季度財(cái)報(bào)顯示營(yíng)收為41.2億美元。但是在未來(lái)三年內(nèi)，會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。想想三年前的柯達(dá)！
高通面臨著三方面的挑戰(zhàn)：押寶在先柵極工藝上，現(xiàn)在卻不得不采用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝，這就需要高通的CPU工程師在亂序指令設(shè)計(jì)上面臨挑戰(zhàn)。在圖形芯片方面的挑戰(zhàn)則是高級(jí)人才的不斷流失。
英特爾呢？在生產(chǎn)工藝遙遙領(lǐng)先，目前已經(jīng)展示了一款采用32納米制程生產(chǎn)的移動(dòng)芯片，在不使用亂序指令集技術(shù)的前提下就已經(jīng)很有競(jìng)爭(zhēng)力。而圖形芯片方面，英特爾可以選擇PowerVR的設(shè)計(jì)或者SIRU將來(lái)研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品。當(dāng)然更不能排除英特爾自己的工程師研發(fā)出自己的移動(dòng)圖形芯片。[!--empirenews.page--]
因此，根據(jù)以上分析我敢斷定：英特爾三年之內(nèi)必將超越高通！
這一定是一個(gè)很大膽的論斷。我們也明白。但是我們的團(tuán)隊(duì)緊隨科技界15年之多，這段經(jīng)歷作給予我們的便是看待事物的不同視角。我們已經(jīng)見(jiàn)證了AMD和英特爾的短兵相接，ARM超越MIPS和Super-H，以及PoerVR和BitBoys的卷土重來(lái)！
移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（MSoCs）將會(huì)成為未來(lái)三年的熱點(diǎn)話題。因此你會(huì)看到很多很多類似的預(yù)測(cè)，這其中不乏瘋狂的預(yù)測(cè)，例如 Robert X. Cringley的。他是一位前PBS.org的科技作者，曾經(jīng)被揭露偽造斯坦福大學(xué)的博士學(xué)位證。最近他預(yù)測(cè)英特爾將會(huì)收購(gòu)高通！
然而根據(jù)我們的分析論斷，英特爾會(huì)最終在移動(dòng)市場(chǎng)證明自己。
觀點(diǎn)差異 各抒己見(jiàn)
產(chǎn)品技術(shù)白皮書和構(gòu)架分析與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以及實(shí)際測(cè)試有著很大的差距。大多數(shù)的科技作者在討論公司的發(fā)展前景的時(shí)候，他們都喜歡用抽象的數(shù)字和概念。但是有一點(diǎn)需要明白：不是公司創(chuàng)造了技術(shù)，而是公司中的人才創(chuàng)造了技術(shù)。
就以體育為例。洛杉磯湖人隊(duì)在某些年份里要比其他球隊(duì)優(yōu)秀，但是正是有了像科比布萊恩特這樣的球員和非爾。杰克迅這樣的主教練才是得他們成就了一個(gè)冠軍夢(mèng)之隊(duì)。說(shuō)的再簡(jiǎn)單一些，當(dāng)一個(gè)公司被收購(gòu)，買家其實(shí)并不是真正需要公司的所有資產(chǎn)。相反，買家可能是想通過(guò)支付高昂收購(gòu)費(fèi)來(lái)得以使用某些專利而已，當(dāng)然更重要的是，買家能夠把關(guān)鍵性技術(shù)人才收之麾下。
因此未來(lái)移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（MSoCs）的發(fā)展將會(huì)依靠：其一，系統(tǒng)級(jí)芯片構(gòu)架，其二，生產(chǎn)工藝。其三，圖形技術(shù)。
展望CPU構(gòu)架
很多人都認(rèn)為所有的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片都一樣。某家公司把ARM公司授權(quán)的芯片設(shè)計(jì)買來(lái)，（比如說(shuō)是Cortex-A9 或者 Cortex-A15），然后把采用Mali或者是PowerVR 公司的技術(shù)圖形處理器組合在一起，再加上內(nèi)存以及I/O接口，然后就可以進(jìn)行生產(chǎn)了。
很多認(rèn)為所有采用ARM設(shè)計(jì)的芯片的功能自然也是一樣。但是略微懂行的科技愛(ài)好者們則知道ARM僅僅是一種指令集。而有的公司可以從ARM公司購(gòu)買完整的CPU核心。布局設(shè)計(jì)（Intrinsity公司為蘋果以及三星公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品屬于此列，注：蘋果已經(jīng)收購(gòu)Intrinsity公司。）則可以改善性能。而有的公司則是設(shè)計(jì)全新的芯片，而不采用ARM公司提供的設(shè)計(jì)方案。高通公司生產(chǎn)的Scorpion CPU核心就是采用此種方式。而其最新的Krait同樣是高通自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品解決方案。英偉達(dá)的丹佛計(jì)劃（Project Denver）自然也屬于這一類別。（英偉達(dá)通過(guò)收購(gòu)PortalPlayer， Transmeta以及 ULi公司獲得研發(fā)產(chǎn)品的關(guān)鍵專利以及專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。）
但是值得注意的是，CPU核心在整體產(chǎn)品系能表現(xiàn)中的比重并不是很大。還有很多因素需要考慮，例如內(nèi)存的帶寬，總線的結(jié)構(gòu)，緩存設(shè)計(jì)等等。就單拿帶寬來(lái)說(shuō)，帶寬是一個(gè)重要指標(biāo)，但是內(nèi)存的延遲也起著同等重要的角色。這就是為什么AMD Athlon 64芯片的性能要優(yōu)于英特爾的奔騰4芯片的原因之一。同理，這也是為什么蘋果的iPad 2在操控反應(yīng)速度以及整體系能表現(xiàn)好于同類產(chǎn)品的主要原因。這絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的拿來(lái)就用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
為了能夠預(yù)測(cè)未來(lái)三年內(nèi)哪家公司能夠在移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）市場(chǎng)領(lǐng)先對(duì)手，我們必須要搞清楚兩件事情：哪家公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)最擅長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)芯片的最高性能以及哪家公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)最有可能在芯片功耗領(lǐng)域領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
CPU的性能
在談?wù)撔酒闹?，讓我們先說(shuō)說(shuō)芯片的系能。毫無(wú)疑問(wèn)，英特爾在實(shí)現(xiàn)最快CPU方面有著最優(yōu)秀的資源，，英特爾擁有著最優(yōu)秀的資源從而能夠使其具備生產(chǎn)最快CPU的能力。ARM公司以及高通將會(huì)不可避免的避免x86構(gòu)架生產(chǎn)商所經(jīng)歷的成長(zhǎng)之痛。
在下一代移動(dòng)處理器中，高通將會(huì)從部分亂序指執(zhí)行Scorpion構(gòu)架轉(zhuǎn)變成完全亂序執(zhí)行的Krait構(gòu)架。Krait應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)處理器達(dá)到峰值時(shí)候的運(yùn)行效率從而實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)化。
與此同時(shí)，高通卻已駛?cè)肓俗约翰荒懿倏氐念I(lǐng)域，在這個(gè)領(lǐng)域高通的工程師缺乏相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和背景。ARM公司在研發(fā)Cortex-A9（采用了亂序執(zhí)行設(shè)計(jì)）芯片過(guò)程中積累了部分經(jīng)驗(yàn)。但是在其新的Cortex-A15設(shè)計(jì)方案中，ARM將會(huì)為每一個(gè)執(zhí)行單元提供獨(dú)立的預(yù)留緩存空間（the instruction queue）。英特爾和AMD過(guò)去也采用過(guò)獨(dú)立預(yù)留緩存空間的方式，但是現(xiàn)在卻都采用統(tǒng)一預(yù)留緩存空間（unified reservation stations ）來(lái)改善性能和使用效率。與ARM公司不同，高通想直接采用統(tǒng)一預(yù)留緩存空間技術(shù)。最初奔騰Pro首先成功的采用了統(tǒng)一預(yù)留緩存空間，所以認(rèn)為高通采用這樣跳躍式發(fā)展不能成功的想法是站不住腳的。（至少有機(jī)會(huì)。）
英特爾的Atom（Medfield）構(gòu)架并沒(méi)有采用公司的任何先進(jìn)的技術(shù)。這還是一款采用順序執(zhí)行（in-order）的單核處理器，也許這樣技術(shù)會(huì)讓你想起古老的奔騰處理器來(lái)。這真是關(guān)鍵所在：盡管采用如此過(guò)時(shí)的技術(shù)，Atom構(gòu)架的運(yùn)行速度已經(jīng)快于ARM構(gòu)架的產(chǎn)品。隨著產(chǎn)品對(duì)處理器性能要求的不斷提升，英特爾自然會(huì)把更多的新技術(shù)應(yīng)用到Atom構(gòu)架產(chǎn)品中去。英特爾在發(fā)布Atom構(gòu)架之初（2008年）便說(shuō)要在5年內(nèi)采用亂序執(zhí)行（out-of-order），那么2013年之英特爾一定會(huì)完成。所以，先拋開(kāi)功耗不說(shuō)，英特爾自然是能夠生產(chǎn)最快的移動(dòng)處理器。
平臺(tái)性能
內(nèi)存帶寬以及延遲方面也很相似。除了蘋果的方案，今天市場(chǎng)上大多數(shù)的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片的表現(xiàn)都差強(qiáng)人意。蘋果的系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)不同于其他廠商。蘋果總線設(shè)計(jì)得益于收購(gòu)P.A. Semi公司（創(chuàng)立這家公司的人員是來(lái)自DEC Alpha以及Strong ARM處理器的頂級(jí)設(shè)計(jì)工程師。）以及 Intrinsity（由Paul Nixon創(chuàng)立，他曾經(jīng)負(fù)責(zé)Exponential Technology X86構(gòu)架處理器項(xiàng)目，目前Paul Nixon就職于德州儀器MCU部門。 ） 這兩家公司。
目前為止，我們還未看見(jiàn)來(lái)自ARM，德州儀器以及高通的系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出高性能的水準(zhǔn)。而來(lái)自英偉達(dá)的Tegra產(chǎn)品線采用的系統(tǒng)總線與其競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品并無(wú)太大的區(qū)別。（現(xiàn)在發(fā)售的Tegra 3的內(nèi)存帶寬仍然低于去年蘋果采用A5處理器。）但是英偉達(dá)的研發(fā)能力不容小覷，畢竟英偉達(dá)在NV2的環(huán)形內(nèi)存總線（ring memory bus）這個(gè)nForce 2平臺(tái)的獲得業(yè)界的認(rèn)可，并且在其顯卡使用交叉內(nèi)存控制器（crossbar memory controllers ）方面積累著豐富的經(jīng)驗(yàn)。只是目前英偉達(dá)并沒(méi)有把這些事情提上日程而已。[!--empirenews.page--]
另一方面，英特爾的平臺(tái)表現(xiàn)能力向來(lái)不俗。（不妨看看英特爾現(xiàn)在的Sandy Bridge-E平臺(tái)。）再一次重申，性能從來(lái)不是英特爾的攔路虎，而芯片功耗則是英特爾面臨的最大挑戰(zhàn)！
無(wú)線性能
英特爾在3G/LTE無(wú)線領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)幾乎為零。但是在基于802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線方面卻有著良好的口碑。英特爾的迅馳（Centrino ）平臺(tái)更是把英特爾在筆記本電腦市場(chǎng)推上了王者寶座。
但是隨著英特爾完成對(duì)英飛凌的收購(gòu)的完成，英特爾已經(jīng)獲得了在3G/LTE領(lǐng)域的重要資源的整合。高通，一直是3G/LTE領(lǐng)域的強(qiáng)者。但是高通的802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的軟肋則是通過(guò)收購(gòu)Atheros來(lái)加強(qiáng)的。在無(wú)線領(lǐng)域，高通的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是領(lǐng)先的。但是在LTE制式技術(shù)方面，高通的優(yōu)勢(shì)并不十分明顯。英特爾和高通還要共同面對(duì)的敵人包括：英偉達(dá)（擁有Icera，軟調(diào)制解調(diào)器芯片廠商。3G以及LTE技術(shù)都很優(yōu)秀。）三星，NTT DOCOMO，富士通以及NEC共同研發(fā)的3G/LTE產(chǎn)品。
性能總結(jié)
在未來(lái)三年，ARM和高通需要在提高CPU產(chǎn)品性能方面加大投資力度。他們的設(shè)計(jì)工程師并不精通于此，因此可能要經(jīng)歷多年以前x86廠商當(dāng)年所經(jīng)歷的產(chǎn)品研發(fā)瓶頸的陣痛。但從性能方面來(lái)說(shuō)，英特爾、AMD和蘋果（Intrinsity 以及 PA Semi）在高性能移動(dòng)芯片領(lǐng)域人才濟(jì)濟(jì)，而在系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)內(nèi)存管理方面的人才更可謂出類拔萃。而英偉達(dá)則很有可能是一匹黑馬，坐擁豐富的技術(shù)組合，盡管還萬(wàn)未采用其高端的總線以及內(nèi)存設(shè)計(jì)方案，但是需要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手警惕。
我們大談特談性能表現(xiàn)，但是卻不能不對(duì)產(chǎn)品功耗掉以輕心，畢竟正是功耗指標(biāo)才讓移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片顯得與眾不同。而移動(dòng)芯片的功耗控制方面似乎一直是英特爾的死穴。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)：生產(chǎn)工藝
ARM在移動(dòng)市場(chǎng)所向披靡的原因是，至今英特爾都不能夠展示低功耗的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片解決方案。在移動(dòng)世界里，大肆宣揚(yáng)讓人印象深刻的性能功耗比數(shù)值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。實(shí)際上智能手機(jī)生產(chǎn)廠家必須要讓自己的產(chǎn)品能夠至少持續(xù)一天的通話時(shí)間以及更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間，這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以說(shuō)才算產(chǎn)品能夠正常工作。伴隨著Medfield的發(fā)布，英特爾至少向我們展示了其具備生產(chǎn)能與ARM構(gòu)架一決高下的移動(dòng)芯片的技術(shù)能力。正如英特爾自己所說(shuō)的那樣，Medfield至少為公司在移動(dòng)市場(chǎng)占據(jù)了一席之地。
讀者一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)許多有關(guān)ARM和x86構(gòu)架的各種優(yōu)缺點(diǎn)的討論。的確，ARM和高通在低功耗方面取得了更多的成功。在Medfield發(fā)布之前，人們根本不確定這些采用ARM構(gòu)架的產(chǎn)品的功耗優(yōu)勢(shì)有多明顯，現(xiàn)在我們可以說(shuō)他們領(lǐng)先了英特爾四年之久。因?yàn)橛⑻貭栐诎l(fā)布Atom之后正是花費(fèi)了四年之久才研發(fā)了一款能夠與ARM抗衡的產(chǎn)品。
但是，在接下來(lái)的三年之內(nèi)又會(huì)發(fā)生什么呢？現(xiàn)在的情況是英特爾的Medfield達(dá)到了與目前已經(jīng)上市ARM移動(dòng)芯片的水平。所以我們必須要拿下一代產(chǎn)品進(jìn)行比較。在前面的討論中，我們已經(jīng)提及ARM和高通在提升CPU核心性能方面所面臨的挑戰(zhàn)正如英特爾在降低芯片功耗方面遭遇的挑戰(zhàn)一樣多。
我們可以很客觀的評(píng)價(jià)移動(dòng)芯片廠商在生產(chǎn)工藝方面的優(yōu)劣。英特爾擁有半導(dǎo)體行業(yè)最優(yōu)秀的工廠，這使得其能夠與采用在K6，K7構(gòu)架的AMD的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。而當(dāng)AMD在采用了成功的K8構(gòu)架核心的時(shí)候，先進(jìn)的生產(chǎn)工藝使得英特爾至少能夠得以維持自己的市場(chǎng)地位。Medfield采用了32納米制程的生產(chǎn)工藝與ARM解決方案相比已經(jīng)很有競(jìng)爭(zhēng)力。而英特爾的下一步計(jì)劃則是生產(chǎn)工藝提升到22納米的3-D三柵極晶體管。這實(shí)質(zhì)上是代表著生產(chǎn)工藝的兩次進(jìn)步。英特爾在生產(chǎn)工藝提升方面從未失手過(guò)，并且很快英特爾會(huì)在Ivy Bridge處理器生產(chǎn)過(guò)程中積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。如果公司按照目前的態(tài)勢(shì)發(fā)展，那么英特爾的芯片生產(chǎn)工藝領(lǐng)先對(duì)手18個(gè)月左右的時(shí)間。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手出貨28納米生產(chǎn)工藝的芯片時(shí)，英特爾則會(huì)采用22納米工藝的芯片。而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手全面采用3-D三柵極晶體管的時(shí)間則會(huì)更長(zhǎng)。這些工藝的優(yōu)勢(shì)能夠使得英特爾再降低20-30%的功耗。
High-K/金屬柵極
基于ARM構(gòu)架的廠商目前正在逐步讓移動(dòng)芯片的生產(chǎn)工藝采用High-K/金屬柵極。除了英特爾和三星之外，其他的廠商則要依靠如IBM，Globalfoundries和臺(tái)積電的芯片工廠生產(chǎn)芯片。三星建造了自己的芯片生產(chǎn)工廠同時(shí)也為其他廠商代工。
高通與Globalfoundries簽署了合同，讓后者為其生產(chǎn)采用28納米工藝的移動(dòng)系統(tǒng)級(jí)芯片。而Globalfoundries 28納米工藝師采用的先柵極（gate-first high-k/金屬柵極技術(shù)。）IBM和三星也會(huì)如此。除非20納米微影技術(shù)出現(xiàn)，否則他們都不會(huì)采用后柵極（gate-last）。臺(tái)積電（可能為蘋果A6處理器代工）雖然在不久的將來(lái)也會(huì)采用后柵極方案，但是英特爾已經(jīng)領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提前采用了。
先柵極能夠增加芯片管芯密度，能夠大幅提升產(chǎn)品性能。但是產(chǎn)品良品率則不高，在生產(chǎn)過(guò)程中成品率較低。而Gate-last則是能很好的保證產(chǎn)品生產(chǎn)的良品率。但是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求會(huì)更高。英特爾在2007年就開(kāi)始出貨采用Hign-K的Penryn處理器。Globalfoundries直到2011年還沒(méi)有成功的量產(chǎn)Hign-K的芯片。
英特爾選擇Gate-last是不會(huì)錯(cuò)的。這在其 Penryn， Nehalem和Sandy Bridge構(gòu)架產(chǎn)品中得以驗(yàn)證。高通選擇gate-first則可能是錯(cuò)誤的。 Globalfoundries有一條采用gate-first為AMD生產(chǎn)APU的生產(chǎn)線。壞消息是，據(jù)AMD第三季度的財(cái)務(wù)報(bào)表顯示，產(chǎn)品良品率一直未達(dá)到預(yù)期效果，從而導(dǎo)致了公司的營(yíng)收也未達(dá)到預(yù)期。
英特爾領(lǐng)先兩步
重要的是，據(jù)公司負(fù)責(zé)研發(fā)的高級(jí)副總裁透露臺(tái)積電決定采用后柵極工藝的想法由來(lái)已久。導(dǎo)致采用先柵極工藝良品產(chǎn)出率不高的部分原因是由于這種技術(shù)需要廠商精確的控制臺(tái)Vt門限電壓，這是因?yàn)镹mos管道與Pmos管道使用相同的金屬。而這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)困擾半導(dǎo)體行業(yè)20余年之久。但是采用后柵極工藝則不需要復(fù)雜的工藝來(lái)控制電壓，因?yàn)镻mos管道的金屬柵極與N管道的不同。盡管這種技術(shù)管芯密度沒(méi)有前刪級(jí)工藝高，但是良品產(chǎn)出率卻很高。很明顯，最容易讓人失去市場(chǎng)的是產(chǎn)品遲遲不能上市。（因此良品產(chǎn)出率很重要。）然而如果想從前柵極轉(zhuǎn)向后柵極也不是一蹴而就的事情。這可不像把Globalfoundries的訂單取消然后直接在臺(tái)積電的訂單上劃勾打叉一樣簡(jiǎn)單，因?yàn)楣に嚨霓D(zhuǎn)變則意味著需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
似乎高通也意識(shí)到采用Gate-first的良品率根本無(wú)法滿足需要。在洛杉磯舉行的2010年國(guó)際電子設(shè)備大會(huì)上，高通宣稱其絕大多數(shù)的采用28納米生產(chǎn)工藝的芯片不好采用high-k/金屬柵極技術(shù)。這對(duì)高通來(lái)說(shuō)，是個(gè)十分不利的條件。[!--empirenews.page--]
性能結(jié)論
英特爾32納米hign-K方案（Medfield）與采用40/45納米工藝的基于ARM構(gòu)架的芯片相比有著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
而在下一次產(chǎn)品升級(jí)過(guò)程中，英特爾則會(huì)采用22納米的3D三柵極晶體管技術(shù)，這相當(dāng)于產(chǎn)品工藝兩次飛躍。高通生產(chǎn)工藝則是由45納米工藝轉(zhuǎn)向28納米工藝。但是其并不能采用先進(jìn)的High-K工藝，這樣的結(jié)果則是性能提升以及功耗降低方面的不盡如意。蘋果會(huì)從45納米工藝轉(zhuǎn)向28納米的high-k技術(shù)。英偉達(dá)則是從40納米向28納米工藝轉(zhuǎn)變（同樣采用Hign-k技術(shù)。）所以與高通相比，蘋果和英偉達(dá)的28納米工藝系能的提升會(huì)由于高通的28納米工藝。
凡事有利有弊，英特爾通過(guò)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝可以提升性能降低功耗。高通將賭注押在28納米先柵極（gate-first）技術(shù)上，如果產(chǎn)品良品產(chǎn)出率讓人滿意的話，芯片的高密度會(huì)讓高通占用優(yōu)勢(shì)。而現(xiàn)在，似乎別無(wú)選擇，高通必須支持芯片生產(chǎn)工藝向28納米提升。
但是有的事偏偏利大于弊。要想提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，高通必須要在采取亂序指令以及改善內(nèi)存結(jié)構(gòu)上苦下功夫。而公司的設(shè)計(jì)工程師則是在Krait中首次設(shè)計(jì)這樣的方案。他們必須確保指令集萬(wàn)無(wú)一失。而英特爾卻在這款沒(méi)有太多技術(shù)含量的Atom芯片設(shè)計(jì)中表現(xiàn)十分優(yōu)秀。而取得這樣的成績(jī)的前提是英特爾根本沒(méi)有使用在x86構(gòu)架產(chǎn)品積累和研發(fā)的任何一項(xiàng)新技術(shù)！
當(dāng)然，英特爾的生產(chǎn)工藝的領(lǐng)先形勢(shì)會(huì)一直持續(xù)。當(dāng)所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手試圖追趕英特爾的high-k/金屬柵極生產(chǎn)工藝的時(shí)候，英特爾已經(jīng)公開(kāi)展示Claremont，一款Near-Threshold超低電壓處理器，能夠在低于10毫瓦的電壓下工作。更有意思的是，和Atom一樣，英特爾的這款芯片還是基于原來(lái)的奔騰核心構(gòu)架。
所以英特爾在芯片構(gòu)架以及生產(chǎn)工藝方面將會(huì)勝出。那么只剩下一個(gè)因素形勢(shì)還不甚明了：圖形處理器！
移動(dòng)顯卡歷史回顧
在2011年，移動(dòng)芯片市場(chǎng)圖形芯片的主導(dǎo)者是PoerVR和高通的Adreno.而這兩家圖形芯片廠商追根溯源在當(dāng)年都是研發(fā)x86游戲產(chǎn)品的，可惜都以失敗告終。
PowerVR無(wú)疑是最卓越選手。因?yàn)橛⑻貭?，蘋果甚至德州儀器都在使用它設(shè)計(jì)的圖形芯片技術(shù)?；氐?0年代，Imagination Technologies （還叫VideoLogic）。PowerVR系列芯片的采用了全稱為Tile Based Deferred Rendering的渲染技術(shù)。雖然Videologic不是第一個(gè)采用這種渲染方式的公司，但卻是將這種渲染方式成功應(yīng)用于實(shí)際的市場(chǎng)產(chǎn)品上的公司。這種技術(shù)只把可見(jiàn)部分圖形進(jìn)行渲染，而看不見(jiàn)的部分則不需要渲染，這樣無(wú)疑很大程度上節(jié)省了帶寬。而在那個(gè)時(shí)代，其他顯卡廠商還是采用采用傳統(tǒng)的無(wú)論像素是否可見(jiàn)，都要全部進(jìn)行渲染的老路子。
然而PowerVR最大的問(wèn)題則是它的團(tuán)隊(duì)主要是由極富遠(yuǎn)見(jiàn)的數(shù)學(xué)家和工程師組成。但是缺乏芯片設(shè)計(jì)和游戲開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。最初這款PowerVR PCX芯片缺乏雙線性過(guò)濾功能，這意味著什么呢？客戶花費(fèi)300美元購(gòu)買的顯卡，僅僅得到的是像最初PlaySation游戲機(jī)中顯示的紋理像素化的效果。而同時(shí)代Nintendo 64 和 3Dfx 顯卡則提供雙線性過(guò)濾功能，能夠?yàn)榭蛻籼峁└交挠螒虍嬅?。而這個(gè)雙線性過(guò)濾功能并不是什么高深莫測(cè)的技術(shù)，最大的問(wèn)題在于PowerVR的研發(fā)工程師并不愿意為產(chǎn)品加入這樣功能。盡管這個(gè)問(wèn)題在接下來(lái)的PowerVR PCX2中得以解決，這款顯卡主頻更高，也采用了雙線性過(guò)濾技術(shù)。不幸的是，這個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)缺乏游戲開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并且團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人也沒(méi)有把游戲系能給予足夠重視。后果就是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為沒(méi)有必要加入 src*dst 溫立交混技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是用來(lái)發(fā)出彩光，主要用在渲染爆炸場(chǎng)景，模擬激光束，顯示異域風(fēng)格的長(zhǎng)廊等環(huán)境中使用。問(wèn)題又出在了團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)理念上，不是什么技術(shù)難題，關(guān)鍵是團(tuán)隊(duì)缺乏那么一點(diǎn)遠(yuǎn)見(jiàn)。
事情本來(lái)還是有轉(zhuǎn)機(jī)的。當(dāng)年的一代名機(jī)世嘉Dreamcast就是采用了由NEC生產(chǎn)的PowerVR Series 2系列芯片。而這款芯片可以說(shuō)在當(dāng)時(shí)是最流行的游戲機(jī)圖形芯片。然而不幸的是，VideoLogic在接下來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上卻一再失誤，白白喪失了這次絕地反擊的大好局面。當(dāng)初VideoLogic不得不召回產(chǎn)品原型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在致命的故障。而有點(diǎn)問(wèn)題則是出在了和鼠標(biāo)指針有關(guān)方面！一次又一次，不是技術(shù)難題讓PowerVR無(wú)法攻克，而是接連不斷的錯(cuò)誤加錯(cuò)誤！而正是在 PowerVR Series 2 系列顯卡的失敗迫使公司做出了推出高性能顯卡的行列，轉(zhuǎn)而專注于低功耗圖形芯片設(shè)計(jì)上來(lái)。
接下來(lái)的PowerVR則是實(shí)現(xiàn)顯卡芯片生產(chǎn)商向芯片設(shè)計(jì)商的轉(zhuǎn)變。這種營(yíng)銷策略與ARM公司相差無(wú)幾。這一轉(zhuǎn)變，也許是公司做出的最明智的決定。因?yàn)檫@樣就可以使公司更專注于數(shù)學(xué)和程序模塊的研發(fā)，從而不再關(guān)注具體的生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)。由于在公司90年代有著豐富的圖形設(shè)計(jì)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，PowerVR今日華麗的轉(zhuǎn)身讓我們對(duì)其充滿期待！
BitBoys的瘋狂故事
而移動(dòng)顯卡領(lǐng)域的另一卓越選手當(dāng)屬高通的Adreno圖形芯片。Adreno公司絕非等閑之輩，因?yàn)檫@是高通從AMD購(gòu)買的公司。AMD又是從ATI購(gòu)買的，ATI則是通過(guò)收購(gòu)BitBoys獲得Adreno的！
現(xiàn)在懂些科技史的人可能知道，BitBoys這家公司以跳票而聲名狼藉。但是采用這家公司技術(shù)的產(chǎn)品也確實(shí)存在。這個(gè)故事說(shuō)起來(lái)有些瘋狂，而實(shí)際上，我們也對(duì)講瘋狂的故事樂(lè)此不疲。
故事要從1991年說(shuō)起。在90年代初期，芬蘭盛行Demo scene，就是程序員（很多人才上高中）聚集到一起編寫能夠使計(jì)算機(jī)硬件達(dá)到極限的軟件。這個(gè)創(chuàng)意包括創(chuàng)造出讓人難以置信的視覺(jué)效果或者是讓實(shí)現(xiàn)這樣的視覺(jué)效果的程序盡可能的小。這些Demo創(chuàng)意把在視頻和音頻領(lǐng)域極富創(chuàng)造力的人才聚集在一起，這些人就是純粹的編程天才。這些競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目包括僅僅用4KB空間寫成的介紹（包含音頻和視頻）以及64KB的Demo，有興趣的朋友可以在網(wǎng)絡(luò)上找到相應(yīng)的視頻看看。這個(gè)場(chǎng)面，你可以想象一下繁華的商業(yè)街道，不過(guò)把所有人都想象成軟件工程師。很盛大的場(chǎng)面吧。
在當(dāng)時(shí)最出名的一個(gè)小組是Future Crew，他們?cè)诒荣愔蝎@得了第一名。這個(gè)小組成員中就有Mika Tuomi（也被成為Trug）他可是一位頂級(jí)程序員。正是他和他的弟弟Kaj Tuomi以及一群要好的朋友創(chuàng)立了這家名為BitBoys的公司。起初，他們只是為當(dāng)?shù)毓鹃_(kāi)發(fā)軟件。在他們征服了 Second Reality demo后，他們開(kāi)始把興趣轉(zhuǎn)向3D顯卡。
在經(jīng)過(guò)一些列招兵買馬的準(zhǔn)備后，他們研發(fā)出來(lái)名為 Pyramid3D 的顯示芯片，這是為一家名為TriTech的公司設(shè)計(jì)的。絕大多數(shù)人認(rèn)為這是BitBoys的第一次跳票，但是這款芯片設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成，并且產(chǎn)品原型也生產(chǎn)了很多，并且在微軟大會(huì)上得以展示。產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)幾經(jīng)起伏最終成品生產(chǎn)了。但是由于TriTech同時(shí)還生產(chǎn)音頻芯片，并且它生產(chǎn)的音頻芯片侵犯了Cirrus Logic公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。兩家公司對(duì)簿公堂后，前者輸?shù)袅斯偎?，最終導(dǎo)致公司關(guān)門大吉，這款采用Pyramid3D芯片的顯卡也最終沒(méi)有機(jī)會(huì)接受消費(fèi)者檢驗(yàn)。[!--empirenews.page--]
當(dāng)然，這些軟件天才們最不怕的就是挑戰(zhàn)。于是他們重整團(tuán)隊(duì)卷土重來(lái)。這一次他瞄準(zhǔn)了一些大公司： Real3D （從Lockheed剝離，被英特爾收購(gòu)。） Rendition （被美光收購(gòu)）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（最終收購(gòu)了3DLabs），ATI，英偉達(dá)，甚至他們還找到了Diamond Multimedia.但是這些公司都不愿意和他們合作，最后他們只好決定自己做。
這一次他們的項(xiàng)目是Glaze3D，計(jì)劃采用9MB集成DRAM和高性能的填充率。公司募集到了第一輪的風(fēng)險(xiǎn)投資資本并且選取英飛凌作為其硬件生產(chǎn)商，這應(yīng)該是基于英飛凌在集成內(nèi)存方面的專業(yè)技術(shù)的考慮。
BitBoys終成正果
Kaj Tuomi是Mika的弟弟，他開(kāi)始編寫一種軟件，能夠讓程序員用C語(yǔ)音完成一個(gè)單元設(shè)計(jì)，然后用工具套件軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)換成VHDL，這樣就可以模擬程序的運(yùn)行。這種軟件可以讓設(shè)計(jì)工作通過(guò)模擬器來(lái)進(jìn)行。隨著3D顯卡的發(fā)展，這種設(shè)計(jì)理念實(shí)用性極高。后來(lái)他們把這款Glaze3D更名為Axe，BitBoys許諾的技術(shù)規(guī)格更高！
BitBoys又演砸了
事情發(fā)生在2001年，此事正值互聯(lián)網(wǎng)泡沫危機(jī)。內(nèi)存價(jià)格急跌，英飛凌作為唯一能夠生產(chǎn)Axe芯片的廠商在危機(jī)中，不得不關(guān)掉集成DRAM部門。這意味著B(niǎo)itBoys的可以正常工作的芯片除了英飛凌外沒(méi)有廠家能夠生產(chǎn)。（這和高通選擇先柵極High-K工藝代工廠有著驚人的相似。）但是Axe也不能算作跳票的產(chǎn)品。在英飛凌DRAM部門關(guān)閉之前，生產(chǎn)了數(shù)量有限的一些Axe顯卡，這也讓BitBoys才得以可以拿著這些顯卡向風(fēng)險(xiǎn)投資公司展示他們的能力。
想讓編程天才屈服？沒(méi)門！
接下來(lái)整個(gè)團(tuán)隊(duì)則是著手研發(fā)代號(hào)為Hammer的顯卡芯片，這是一款高性能的電腦顯卡芯片。要完成這個(gè)項(xiàng)目，BitBoys遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。在2002年，英偉達(dá)開(kāi)始銷售GeForce 4 產(chǎn)品而ATI開(kāi)始出售Radeon 9700/9800產(chǎn)品，這幾款產(chǎn)品可都是兩家公司生產(chǎn)有史以來(lái)最優(yōu)秀的顯卡。這時(shí)候，諾基亞找到了他們。于是BitBoys開(kāi)始設(shè)計(jì)手機(jī)圖形芯片。得益于 Kaj設(shè)計(jì)的模擬軟件，他們很快就設(shè)計(jì)出了芯片，這些C語(yǔ)言編碼可以從EPGA直接輸出。盡管這些設(shè)計(jì)并不是真正的芯片，但是性能卓越。BitBoys團(tuán)隊(duì)的春天終于來(lái)了。
到2006年，BitBoys被ATI收購(gòu)開(kāi)始了 Imageon產(chǎn)品線。AMD和ATI合并之后，Imageon部門在2009年被高通收購(gòu)。這也意味著部門的50名員工從AMD芬蘭總部轉(zhuǎn)移到了高通的芬蘭總部。
這正是Adreno的由來(lái)，它是基于BitBoys極富傳奇色彩的技術(shù)。Adreno 225圖形芯片將會(huì)用在Krait芯片中，在高分辨率下性能要優(yōu)于使用了 PowerVR SGX 543MP2 圖形芯片的蘋果A5處理器。而PowerVR SGX 543MP2 和Adreno 225 圖形芯片的性能都比Tegra 3的圖形芯片性能強(qiáng)勁。英偉達(dá)則是一再?gòu)?qiáng)調(diào)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，公司一直致力通過(guò)增加CPU核心的性能創(chuàng)造更多的價(jià)值。
致命魔術(shù)
所以一方面，英特爾，蘋果以及德州儀器都采用了PowerVR的圖形芯片方案取得的不錯(cuò)的效果。而高通的圖形處理器則是來(lái)自BitBoys的技術(shù)，產(chǎn)品性能也十分優(yōu)秀。
但是問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就在這：BitBoys團(tuán)隊(duì)的主要成員在一年前紛紛離開(kāi)了高通，成立一家名為 SIRU Innovations Oy的公司。
也許你從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)SIRU Innovations Oy 公司的名字。但是這家剛剛起步的小公司在過(guò)去一年內(nèi)可謂風(fēng)生水起。它宣稱目前正在研發(fā)授權(quán)形式的低功耗圖形IP核心。這也體現(xiàn)出了科技記者們的兩種風(fēng)格：一種喜歡跟蹤公司并且主要談?wù)摴镜膶ｉL(zhǎng)。而另一種記者則是更家關(guān)注人才的流動(dòng)。
盡管目前我們尚不清楚SIRU團(tuán)隊(duì)的所以成員。但是BitBoys創(chuàng)始人Mika 和 Kaj Tuomi兄弟是公司的聯(lián)合創(chuàng)始人。此外Mikko Alho是公司的總裁，他曾是高通芬蘭總部的圖形芯片硬件項(xiàng)目部的經(jīng)理。值得注意的是，盡管Mikko Alho現(xiàn)在身處管理層，負(fù)責(zé)項(xiàng)目計(jì)劃，人員配置，設(shè)計(jì)部署，日常項(xiàng)目協(xié)調(diào)，項(xiàng)目進(jìn)展匯報(bào)等工作，在90年代的BitBoys團(tuán)隊(duì)里他是負(fù)責(zé)程序模塊設(shè)計(jì)工作的，還包括基于C語(yǔ)言以及RTL-model應(yīng)用等方面的工作。這意味著這個(gè)公司的管理層更懂技術(shù)。Jarkko Makivaara，前高通芬蘭總部的工程師部經(jīng)理也加入了SIRU.Jari Komppa，芬蘭高通總部高級(jí)工程師，同樣也加入了這家公司。（此人可謂Demo界的傳奇人物。）當(dāng)然SIRU團(tuán)隊(duì)里還有很多前BitBoys的成員。
所以2009年加入高通的高級(jí)圖形芯片工程師，在移動(dòng)顯卡設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著10多年的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在過(guò)去的一年內(nèi)，并不是全心全意的在為高通服務(wù)。
還記得我們前面說(shuō)過(guò)的PowerVR正是缺乏不能預(yù)判到軟件開(kāi)發(fā)者以及用戶需求的工程師而導(dǎo)致失敗的例子嗎？這對(duì)于SIRU來(lái)說(shuō)，卻不是什么大問(wèn)題。它的團(tuán)隊(duì)成員全是編程高手，還有來(lái)自Fathammer的高級(jí)程序員。
另外我們深知硬件設(shè)計(jì)和軟件驅(qū)動(dòng)對(duì)于產(chǎn)品性能同樣重要。Adreno 205 芯片再升級(jí)了驅(qū)動(dòng)之后，性能就提升了50%！而SIRU團(tuán)隊(duì)里精通x86構(gòu)架工程師可全是一些元老級(jí)的人物，他們?cè)陧樞蛑噶睿╥n-order）單核處理器方面的才能無(wú)人能及?，F(xiàn)在你還認(rèn)為基于奔騰構(gòu)架的Atom和Near Threshold概念技術(shù)可笑至極嗎？
高通芬蘭總部在流失了如此多的人才之后，移動(dòng)圖形芯片的研發(fā)將會(huì)怎樣呢？等一下，這些人也離開(kāi)了高通：Marko Laiho，原BitBoys首席軟件構(gòu)架師，高通芬蘭工程部經(jīng)理半年前也離開(kāi)了高通，成立了一家名為Vire Labs的公司。Joonas Torkelli，原BitBoys handheld IP產(chǎn)品部經(jīng)理，在高通芬蘭擔(dān)任圖形軟件部門負(fù)責(zé)人，Jani Huhtanen，精通顯卡驅(qū)動(dòng)以及2D/3D圖形算法，前高通高級(jí)工程師。Jusso Heikkila以及 Kari Malmber 都加入了這家公司。
隨著大量高級(jí)人才的流失，這無(wú)疑是對(duì)高通的沉重一擊。原來(lái)歸高通獨(dú)有的專業(yè)技術(shù)人才現(xiàn)在卻成立了兩家公司，他們都準(zhǔn)備把自己的技術(shù)以授權(quán)的方式賣給盡可能多的客戶使用。
最后的思考目前，基于英特爾Medfield平臺(tái)的智能手機(jī)還未上市。高通第四季度財(cái)報(bào)顯示營(yíng)收為41.2億美元。但是在未來(lái)三年內(nèi)，會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。想想三年前的柯達(dá)！
高通面臨著三方面的挑戰(zhàn)：押寶在先柵極工藝上，現(xiàn)在卻不得不采用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝，這就需要高通的CPU工程師在亂序指令設(shè)計(jì)上面臨挑戰(zhàn)。在圖形芯片方面的挑戰(zhàn)則是高級(jí)人才的不斷流失。
英特爾呢？在生產(chǎn)工藝遙遙領(lǐng)先，目前已經(jīng)展示了一款采用32納米制程生產(chǎn)的移動(dòng)芯片，在不使用亂序指令集技術(shù)的前提下就已經(jīng)很有競(jìng)爭(zhēng)力。而圖形芯片方面，英特爾可以選擇PowerVR的設(shè)計(jì)或者SIRU將來(lái)研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品。當(dāng)然更不能排除英特爾自己的工程師研發(fā)出自己的移動(dòng)圖形芯片。[!--empirenews.page--]
因此，根據(jù)以上分析我敢斷定：英特爾三年之內(nèi)必將超越高通！
下載文檔
