中国芯片制造,手机芯片制造有多难? - 深铭易购

发布者:深铭易购     发布时间:2020-05-27    浏览量:13867

在芯片制造这条“楚河汉界”的两端,一面是以英特尔、AMD、和NVIDIA为核心致力于桌面办公的“老大哥”,而另一面则是以高通、苹果、和麒麟为代表主宰移动时代的“后浪”,前者在PC时代风光无限至今仍余威不减,而后者则在移动时代大显身手仍欲掌控5G时代,电子元器件采购网


从PC时代,到移动时代,再到如今的5G/万物互联时代,手机芯厂商和PC芯厂商之间“你来我往,好不热闹”,然而“小卒子过河,有去无回”,双方只要一跃边界,便仿佛受魔咒一般无法正常发挥。无论是曾经红极一时的NVIDIA Tegra手机芯,还是当下被寄予厚望的高通骁龙PC芯片,都有些上不了台面。


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2007年1月,iPhone一代产品在美国旧金山横空出世,凭借着全触控设计和iOS操作系统等优势,乔布斯和苹果正式将手机行业拉进智能手机时代。同年11月,Google正式对外展示了Android操作系统,并以Apache免费开源许可证的授权方式,发布了Android的源代码,NVIDIA Tegra便是诞生于此时。


2008年2月,已经洞察到移动市场潜力的NVIDIA CEO黄仁勋发布了旗下首款应用于智能手机与掌上电脑平台的APX2500芯片,即Tegra第一代芯片,然而无法完全摒弃PC芯片制造思维注定了Tegra的悲惨结局,电子元器件采购


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作为专为手机等移动平台打造的独立显卡,搭载Goforce平台最知名的产品或许便是摩托罗拉V3系列中的V3xx了,然而GoForce 3D 4800的加持并未让V3xx有多“鹤立鸡群”,反而由于比较鸡肋的可编程GPU 3D核心(尽管是移动端首个可编程GPU核心)等因素影响,GoForce在GoForce 6100之后便销声匿迹。


相比集成度更高的SoC芯片,以Goforce为代表的移动端独立显卡徒有一个高端大气的虚名。在实际商用过程中,无论是整合芯片提升总线效率,还是提升生产效率节省成本,亦或是降低功耗减少散热,SoC芯片都有其独到的优势。


然而刚一推出的Tegra一代产品并未获得太多订单,仅有彼时致力于打造Windows Phone操作系统的微软给予支持,直到首款移动双核芯片Tegra 2的出现。


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凭借着不错的CPU性能和领先于对手一代的GPU性能,Tegra 2获得了不少主流手机和平板电脑品牌的订单,包括三星、摩托罗拉、LG、东芝、Acer、和华硕等,Strategy Analytics市场调研数据显示,2011年Tegra 2在Android平板电脑的市场份额约为34.4%,电子元器件采购


架构老旧的Tegra 2依旧存在诸多问题,除了依旧采用分离式渲染架构,阉割也令Tegra 2出了大问题,缺失neon单元(simd拓展指令集)的Tegra 2在多媒体性能上远不及彼时友商的SoC,而这也成为了Tegra 2的最大黑点。


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而到了Tegra 4时代,Tegra系列的订单大幅减少。2012年搭载Tegra芯片的手机市场份额仅为1~2%,同比下降54%,彼时的高端和低端芯片市场分别别高通和联发科。


当然,这中间还有一个插曲,彼时仅将高通视为对手的英特尔在移动端芯片市场份额将至不到1%,至此PC端两大芯片厂商发力手机端的梦想随之破灭。


中国芯片制造,手机芯片制造有多难?电子元器件采购网总结来看,Tegra系列失败的原因主要包含四大方面:架构老旧、基带缺失、功耗过高、以及价格问题。


如今,在移动市场大败的Tegra芯片已经全面转战于自动驾驶领域(2015年),而曾经Tegra的官网如今也已经改成Jetson,而任天堂下一代Switch的处理器便很有可能为Jetson TX2。


AMD联合三星冲击手机SoC芯片新高度


除了搭载Jetson TX2芯片,此前也有外媒透露这款并不会在今年推出的全新Switch或将搭载三星与AMD联合研发的全新处理器,这项始于2019年的合作极有可能改变整个移动芯片市场格局。


2019年6月,三星与AMD宣布将在芯片领域开启深度合作,AMD将向三星授权RDNA图形架构的可定制图形IP以用于移动设备,而三星则将向AMD支付技术许可费和版税。


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对此,AMD CEO Lisa Su表示,“与三星达成合作后,AMD将加速图形处理技术在电脑、游戏机、和云端等领域的应用,推动手机GPU的创新步伐,同时扩大高性能Radeon图形处理技术的客户群及生态系统。”


同年11月,外媒消息显示,三星将解散自研猫鼬架构CPU团队,重新拥抱ARM架构(不排除三星会对公版架构进行半定制设计),这将意味着饱受自研架构拖累(能效、制程等方面均有所差距)的三星Exynos处理器性能或将重回、甚至超过Exynos 7420(猫鼬架构前最后一代公版架构CPU)时代的巅峰,电子元器件商城


然而,对于三星而言,光是重回ARM公版架构显然是没有用的。众所周知,相比高通骁龙芯片,目前三星Exynos与华为麒麟芯片最大的劣势便是GPU性能的差距,这主要是由于三星和华为采用的是ARM Mali GPU,相比骁龙Adreno GPU差距明显,这也是三星此次与AMD合作的关键原因。


不久前曝光的三星Exynos 1000芯片(或为5nm工艺)测试数据显示,该芯片GPU多项成绩已经远远超过骁龙865的Adreno 650 GPU,正常模式下Manhattan 3.1得分高出Adreno 650 47.8%,而在对GPU性能要求更高的Aztech Normal、和Aztech High项目测试中,Exynos 1000则分别高出Adreno 650 160.9%和190%,GPU性能优势明显。


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据了解,Exynos 1000所搭载GPU的架构便是AMD RDNA,即AMD RX 5x00系列同款PC端显卡平台。多项综合基准测试表明,AMD RDNA架构的GFXBench测试成绩高于Adreno 650。而此前也有媒体表示,即将发布的三星Exynos 992在运算性能方面也将比骁龙865提升1~3%。


事实上,这并不是AMD首次进军手机芯片市场,早在2002年,ATI便推出自家手机处理器ATI Imageon,2006年被AMD收购后改名为AMD Imageon,然而由于这款处理器糟糕的市场表现,2009年AMD将其以2000万美元打包卖给了高通,这便是Adreno GPU的前身,因此现在三星与AMD合作的全新三星Exynos处理器在某种意义上与高通骁龙处理器是同宗同源的。


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至于AMD为何不自行进入手机芯片市场而选择三星合作,主要是由于NVIDIA Tegra芯片的前车之鉴和三星在手机芯片领域多年来的经验积累。


首先,芯片功耗过高等问题是手机芯的大忌,这是AMD这家PC芯片厂商无法解决的,依托三星Exynos是非常明智的选择。


其次,在手机芯片的制造上,三星拥有雄厚的技术积累,如果不是三星自研架构的拖累,或许现如今Android手机芯片市场份额会有很大不同。


再次,5G初期,越来越多的手机OEM厂商选择三星Exynos芯片,比如去年vivo主动向三星寻求合作的、搭载Exynos 980芯片的vivo X30/X30 Pro 5G手机。


最后,CPU市场已经被高通、三星、华为、联发科等几个玩家控制,自行进入不合适宜,因此AMD现在与三星的合作模式(还能收取费用)显然要划算得多。


中国芯片制造,手机芯片制造有多难?造手机芯片这件事,NVIDIA不是第一个,AMD也不是最后一个。至于未来如何,让我们拭目以待。

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