從“芯”開始打破智能手機創(chuàng)新瓶頸符咒

本刊記者 | 孫永杰

以智能手機為代表的移動終端不斷增長的應用需求、4G網(wǎng)絡(luò)的爆發(fā)式增長對于智能手機支撐技術(shù)芯片的創(chuàng)新及應用提出了新的要求。

終端個性化 芯片步入6 4位時代

當業(yè)內(nèi)質(zhì)疑智能手機創(chuàng)新已處在瓶頸期之時，蘋果新一代iPhone5S的發(fā)布似乎又讓產(chǎn)業(yè)看到了新一輪創(chuàng)新的開始。其中，其首次在智能手機中采用的64位 A7芯片被認為是最具創(chuàng)新性的亮點。

64 位架構(gòu)的芯片能帶來什么？有業(yè)內(nèi)專家指出“64 位架構(gòu)的設(shè)計更能夠充分發(fā)揮 A7 芯片的潛力，包括 CPU 和 RAM。針對該芯片優(yōu)化 64位應用程序，比如 iPhone 5S 內(nèi)置相機應用，自動對焦速度提升兩倍，抓拍更快，視頻幀數(shù)也可以達到更高 120fps?！?此外，由于其新的64位A7芯片效率更高，不改變手機設(shè)計的前提下增加了電池的使用壽命。新iPhone電池約1570毫安，但卻支持10小時通話時間，250小時待機時間，8小時3G互聯(lián)網(wǎng)瀏覽，10小時視頻播放，40小時音頻播放。由此不難看出，64位處理器對于智能手機體驗上的提升。

此外，蘋果此次64位iPhone5S的發(fā)布勢必會引發(fā)智能手機產(chǎn)業(yè)中最大生態(tài)系統(tǒng)谷歌Android陣營的跟風。例如三星就在蘋果iPhone5S發(fā)布不到48小時，就宣布將在未來的智能手機中采用64位移動處理器。而此前，高通、英偉達、英特爾等智能手機和平板電腦芯片廠商都在開發(fā)64位處理器。相信，不久的將來，Android陣營中的絕大部分手機廠商都會配置64位處理器。至于Android系統(tǒng)，出于與蘋果競爭的需要，同時Android又是開源系統(tǒng)，其升級至64位系統(tǒng)和應用，也就是說Android生態(tài)進入64位時代，對于谷歌來說也應該不是什么難事。不過最新的消息稱，谷歌稱目前的Android系統(tǒng)早已經(jīng)是64位，只需有64位芯片的配合即可具備與iPhone5S同樣的用戶體驗。如此看來，智能手機全面進入64位時代將指日可待。

4 G催生 L T E芯片體驗提升仍存挑戰(zhàn)

從目前4G芯片的發(fā)展來看，4G芯片具備高度集成、多模多頻、強大的數(shù)據(jù)與多媒體處理能力。

首先是高度集成。集成化是芯片市場的發(fā)展趨勢，同時也是4G芯片發(fā)展的主要方向，國內(nèi)芯片從40nm的基帶芯片，到28nm的集成SOC的發(fā)展，是芯片邁入集成化的過程。其次是多頻多模。TDD與FDD融合是4G市場發(fā)展的主要方向。多模多頻的4G芯片是芯片廠商的發(fā)展的關(guān)鍵，同時也是運營商和頻譜方的要求。第三是強大的數(shù)據(jù)與多媒體處理處理能力。4G時代，數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)和智能手機多媒體化的發(fā)展，成為市場發(fā)展的主流特征，具有強大數(shù)據(jù)和多媒體能力的智能手機芯片，將是市場發(fā)展的主要方向。

盡管4G芯片可以帶來上述性能和體驗的提升，但在目前的發(fā)展過程中，其還是存在著不同程度的挑戰(zhàn)。

例如對多技術(shù)參數(shù)的支持。LTE技術(shù)要求芯片產(chǎn)品能夠?qū)Σ煌念l段進行支持，以適應不同國家和地區(qū)LTE網(wǎng)絡(luò)制式和頻段的需求；同時，還要求芯片產(chǎn)品能夠適應各種天線系統(tǒng)標準，例如2X2MIMO、4X4MIMO等。多技術(shù)參數(shù)的支持帶來的兩個最直接后果就是研發(fā)成本的攀升和芯片產(chǎn)品的高價格。

其次是技術(shù)的向下兼容。LTE目前已經(jīng)屬于第四代移動通信技術(shù)，從全球無線通信的使用情況來看，2G、3G占比更高，運營商不可能在短期內(nèi)建立起一套非常成熟的LTE網(wǎng)絡(luò)供用戶使用，這就要求用戶能夠在各種網(wǎng)絡(luò)制式之間進行無縫切換，而要做到這一點，芯片產(chǎn)品就必須做到向下兼容，這給很多希望在LTE時代切入無線通信市場的芯片廠商帶來了一定的技術(shù)門檻。

最后是功耗和芯片面積的減少。相比2G、3G技術(shù)，LTE高速的數(shù)據(jù)傳輸處理和特有的天線技術(shù)，都需要消耗終端設(shè)備更多的功耗，而從目前用戶體驗來看，用戶對終端設(shè)備電池續(xù)航能力的要求卻在不斷提高；另一方面，技術(shù)的復雜度也在一定程度上增加了LTE芯片的面積，但終端設(shè)備的輕薄化和外觀設(shè)計的時尚化，都在壓縮著終端設(shè)備中主板的面積，因此，芯片廠商為了能夠使自己的產(chǎn)品被更多客戶接受，功耗和面積已經(jīng)成為重要的產(chǎn)品賣點。

據(jù)市場研究公司GFK預測，2013年年底，聯(lián)發(fā)科28nm 4G單芯片MT6290將進入市場，博通、Marvell、也將有相應的4G單芯片產(chǎn)品推出，在2014年，主要廠商28nm 4G單芯片市場的競爭開啟，高通MSM 8X30系列，MSM8974等芯片方案在中高端市場，而聯(lián)發(fā)科、Marvell等廠商的芯片布局將主要從國內(nèi)廠商開始。

情景感知 未來芯片新方向

除了智能手機，芯片廠商也在努力向用戶提供更為精細化的體驗，如將傳感器和其他芯片整合到手鐲、手表和其他可穿戴設(shè)備中。已經(jīng)置入傳感器的消費產(chǎn)品就包括智能手鐲，可以追蹤與運動和健身有關(guān)的活動，如步行距離、心跳次數(shù)和睡眠質(zhì)量等。

例如最新的蘋果iPhone5S中的M7協(xié)處理器及三星使用的類似芯片可幫助智能手機廠商向?qū)＜宜f的情境計算（或感知計算）邁進。情境計算是一種新興趨勢，可讓智能手機及其它設(shè)備持續(xù)整合來自攝像頭、麥克風和其它傳感器的數(shù)據(jù)，進而能夠持續(xù)實時監(jiān)測用戶所處的情景，相應智能響應他們的需求。

此外，三星推出了Galaxy Gear智能手表，而高通也發(fā)布Toq智能手表，這兩款產(chǎn)品都能與智能手機協(xié)同使用。而英特爾則在不久前結(jié)束的IDF上宣布正面向智能手表和智能手鐲等可穿戴設(shè)備，開發(fā)新一代超微和超低能耗處理器，例如“夸克”處理器。由于對智能手機和平板電腦反應遲緩，英特爾已經(jīng)在移動領(lǐng)域被競爭對手甩在身后，所以其希望通過開發(fā)新一代微處理器，重新引領(lǐng)下一個科技潮流。

全球第一大移動芯片廠商高通CEO保羅?雅各布近日在接受媒體采訪時稱，高通正專門針對數(shù)字第六感的創(chuàng)意，開發(fā)新一代無線芯片，這種芯片可以感知身邊的物體?！?/p>

另一家芯片廠商英偉達認為，將來智能手機和平板電腦上面的游戲，將借助于攝像頭和其它傳感器，增加身臨其境的體驗，讓玩家最終成為游戲環(huán)境的一部分。博通也在探尋新的方法來改進無線芯片與GPS衛(wèi)星、傳感器之間的交互作用。博通開發(fā)的芯片可以處理Wi-Fi、藍牙及其它連接。