高通沈劲:首创28nm 技术领先英特尔

来源:PChome原创文章属性:行业作者:PChome编辑部

美国高通公司继续稳坐第一

美国高通公司在2012年第四财季后,公司整体市值超越了英特尔成为了全球第一的芯片公司。而在前不久,美国高通公司刚刚发布了2013年第一财季的报表。内容显示,美国高通公司在2013年一季度的营收达到了60.18亿美元,这也是美国高通公司创办以来的历史新高。相比2012年同期增长了29%,同时净利润达到19.06亿美元,相比2012年同期增长了36%。

美国高通公司全球副总裁沈劲

美国高通公司资深产品市场经理王宇飞

美国高通公司如此迅速的增长,再一次证明智能手机的崛起,正在不断的危及PC业务。目前美国高通公司拥有280多亿美元的现金,对于一个不断增长的科技公司,如何花掉手中的现金来取得更持续的发展?接下来将会推出哪些继续领先行业的产品?领先行业的四核心处理器APQ8064、8x25Q的产能如何?如何应对八核处理器……带着诸多问题,PChome记者有幸访问到了美国高通公司全球副总裁沈劲及美国高通公司资深产品市场经理王宇飞,让他们来和解答大家心中的疑惑。

全球最领先的28nm产能已不是问题

手机行业的发展经历了几个时期,其发展的速度远超传统PC产业。过快的发展,使这个行业看似百花争鸣,实际上非常混乱。尤其是手机芯片的厂商,更是如此。随着竞争的白热化,越来越多的芯片厂商退出了,但竞争没有停止。从最初的单核、双核,但现在的四核、八核,当然还有Intel Inside的X86处理器。竞争的表象是各厂商之间,技术实力的比拼,但实际上消费者并不知道自己究竟需要什么样的处理器,只能任凭厂商忽悠。

目前采用美国高通公司骁龙处理器的终端,已经上市的有600多款,在设计当中的超过450款。高通的芯片并不便宜,为什么还有这么多的终端厂商选择高通呢?

●市售旗舰型智能手机9成选择骁龙S4 APQ8064

2012年美国高通公司是全球首家量产28纳米制程工艺的移动芯片厂商,目前业内最火热的几款产品Google Nexus4、OPPO Find5、小米2、努比亚Z5、索尼Xperia Z、LG Optimus G等手机都是用了骁龙APQ8064这款目前业界最快的四核心处理器。众多厂商将自己旗下的旗舰产品搭载这颗处理器显然是看准了美国高通公司在芯片上的功力,之前互联网上曾有这样的言论,认为高通公司的处理器是ARM提供的方案,28nm工艺制造是台积电的功劳,全球领先只不过是高通宣传出来的噱头。但事实却并非如此。

●微构架决定性能和差异化

首先经过高通公司自主设计的APQ8064是目前最快最智能的四核心处理器,而其使用的仅仅是来自英国AMR公司的ARMv7-A指令集开发,这可以看作是一个公开的标准,由ARM公司制定,但这并不是一个完整的产品,IC厂商要进一步的实现差异化,换句话说ARM公司其实是在做一个处理器的生态环境。

APQ8064的构架方面是采用高通自主设计的Krait微架构,它与ARM公司的Contrex-A15构架在性能上相似,并且Krait兼容Cortex A-15 系列相应的ARM指令如VFP3/v4和NEON Adv SIMD。但因为不同的微架构设计,两者在性能、功耗上会有不同。

Cortex-A15的设计思路很明显,是朝提高运算能力的方向走。所以体现在微架构设计思路上,为提升性能就需要增加流水线的长度。美国高通公司的实现更偏向移动对功耗的优化,选择不同的流水线,不同的结构,如美国高通公司自己设计异步多核架构。这些改变都是在微架构上,不同的IC公司针对不同的主要应用方向做的调整和平衡。所以说对于一线的芯片公司而言,ARM能提供的还远远不够。

●高通28纳米芯片采用最好的HPM半导体制程技术

再者更高的制程可以带来更少的漏电性,其表现出来的优势就是进一步降低功耗,使芯片发热更小,电池使用时间更长。众所周知,之前28nm的骁龙S4处理器受到了台积电产能的影响,这也是一些使用该芯片的手机一直未能大面积铺货的原因之一。英特尔在PC处理器上沿用28nm工艺制成已经有一段时间,许多消费者认为这并不是一项非常先进的技术。其实恰恰相反,美国高通公司采用的28nm工艺是目前最先进的HPM半导体制程技术。HPM是使用的HKMG的技术,专为智能手机和平板电脑等移动设备设计,优化过的工艺可以支撑1.9GHz以上的主频,同时保持低功耗的半导体技术。这和英特尔的3D技术出发点是不同的。

或许说到这里,还会有人认为这全部是台积电的功劳。但其实美国高通公司同样拥有许多相关于半导体处理和半导体设计的技术,实际上很多工艺都是高通的工程师和台积电共同研发。可以说美国高通公司不仅仅是一家芯片技术公司,在芯片的生产工艺方面,高通和代工伙伴共同研发。这也是为什么行业中高通可以是第一个量产28nm制程芯片的原因之一。

关于美国高通公司日后如何应对代工厂产能的问题,美国高通公司全球副总裁沈劲表示“未来高通仍会走所谓Fabless(无生产线)模式,我们认为是能够用到最好的技术。第二,能够把我们很多的现金的投入放在技术研发当中去。你知道要支撑一个Fab是要巨资的,不能够认为我有一个Fab就能够上最先进的,这个是不太了解半导体制造和生产的看法。

实际上英特尔的先进技术,目前并没有在移动领域里面体现出来,这就是一个因素。因为它这个Fab首先要喂饱。小孩吃不饱满时候没问题,巨人吃不饱就翘辫子了,就会把一个公司的整个业务拉垮,会出现巨额的亏损。量大的肯定不是高精尖的那部分,肯定是主流产品这一部分。

所以说有Fab技术就是最先进的,或者最早使用先进技术的,这个概念是错误的。第二,像台积电这样的公司,他们技术上的更新换代也非常快。我们现在用到的28纳米最新的工艺,台积电下面就有20纳米、16纳米,都不断在往前推进。作为台积电它有一个好处,不光是Qualcomm一家是它的客户,所以它要吃饱相当于好几个人给他送食物。如果自己养一个Fab,自己的业务一旦不行了就吃不饱,吃不饱就出现问题。”

多元化发展 将于夏普合作推显示屏

前文笔者说了很多关于骁龙APQ8064处理器的故事,但实际上这款处理器早在2012年 中旬就已经发布。高通每季度都要发布全新的处理器产品,在刚刚闭幕的CES2013上美国高通公司发布了骁龙800、600两个系列的处理器。骁龙800系列处理器用到了新一代Krait 400系列。使它每一个主频的速度可以高达2.3GHz,GPU部分使用全新的Adreno 330,性能是之前Adreno320的两倍还多。

另外高通骁龙800系列芯片中还集成了美国高通公司第三代的4G LTE调试解调器,并集成了兼容802.11规范的WIFI模块。在视频解码方面,骁龙800可以轻松应对UltraHD的影片,这是相当于4倍1080P分辨率的影片,尤其可见高通新一代处理器的领先。

作为全球Top1的芯片公司,目前美国高通公司的CPU出货量第一、GPU第一、DSP第一、调试解调器第一、RF射频第一,对于手机最需要的五个方面高通已经全面领先。那么如何继续扩大第一的势头呢?美国高通公司的精力不仅仅在芯片的研发设计上,就在前不久美国高通公司高调宣布,将向日本夏普公司投资。对于这样的跨界合作,外界猜测不断,实际上据美国高通公司全球副总裁沈劲透露,高通在显示屏方面有很多专利技术的储备,通过这次合作和投资,两家公司都会取得一个很大的进步。

据悉高通于夏普接下来将会在显示和触摸之间进行一系列的技术整合,夏普的IGZO技术使屏幕在同等亮度下功耗下降80%,并且手写的敏感度极高。而高通拥有Pixtronix技术其特点是led背照灯的利用效率约为60%,是液晶面板的10倍,二者进行技术整合后,所诞生的产品可以见一斑。

如今高通开始向触屏时代最关键的元件屏幕进军,若最终的产品成功量产,其杀伤力是颠覆性的。

4G三网通吃 QRD方案备受追捧

作为全球智能手机增长最快也是最大的市场--中国,美国高通公司在中国又有哪些动作呢?

说到国内市场,就免不了谈到运营商。中国的运营商结构和国外不同,目前中国有三家国资为背景的运营商。运营商之间网络并不能兼容,换句话说要想吃定中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA、中国电信的EVDO就得兼容或设计三种完全不同的调试解调器。当然这对于高通而言,并不算挑战。高通在EVDO(CDMA)方面拥有极高的优势,前段时间刚刚携手中国电信在深圳召开了产业链大会。目前采用高通芯片的电信终端在售的有170余款,设计中的有100多款。

兼容联通WCDMA网络的设备自然不用说,高通在全球市场中这份额是最大的,技术也是很完善的。而对于中国移动的TD-SCDMA网络,因为是本土规范的原因,高通一直未能有相关芯片推出。但就再前不久,搭载骁龙S4芯片的诺基亚920T的推出,结束了高通没有TD-SCDMA方案的历史。事实证明,这款产品不论在性能上还是网络兼容方面,是目前中国移动3G网络下最好的方案之一。据美国高通公司全球副总裁沈劲透露,目前中国移动TD-LTE预商用测试采购阶段,一共中标了31部终端产品。其中有14部是采用美国高通公司出品的芯片,相信这是2013年增长的很重要的动力来源。

除了在运营商方面的动作,美国高通公司的芯片在中国本土手机制造商中也受到了相当大的追捧。其最大的原因在于高通QRD模式的推出。

QRD即Qualcomm Reference Designs ,翻译成中是高通参考设计。简单的讲就是提供给下游手机制造商一个标准的全机设计方案,使研发周期缩短到2个月以内。

美国高通公司在去年9月底刚刚推出的一个四核QRD方案-MSM8x25Q就是一个很好的例子,目前已经有超过25家手机厂商使用8x25Q方案,超过60多款终端的上市。MSM8x25Q是一款面向大众市场的四核心处理器,其性价比可以说是非常之高。今年1月初发布的天语大黄蜂Kiss即搭载了MSM8225Q四核处理器,而该机的售价仅为1234元。在性能方面处于四核产品的中上游水平,硬件方面兼容双卡双待,系统方面支持Android和WindowsPhone。

QRD方案的低研发成本和快上市时间,这对于中国目前遍地的手机厂商而言是极好的,所以我们可以看到很多制造商拿来QRD方案后,直接套一个壳子就上市销售产品。许多产品之间的差异化并不明显,甚至可以说没有。对于这个问题,美国高通公司全球副总裁沈劲表示“中国不需要这么多手机品牌,很多品牌会在日后的竞争中消亡。QRD的目的在于帮助大家统一规范化底层技术,具体上层的二次开发与差异化特色”。

附:答记者问环节的精彩节选

问:A8、A9和Krait之间的区别是什么?

王宇飞:ARM Cortex-A7是大的标准,A8、A9、A15也是一样的。ARM是虚拟的,有一些是做标准,专门想指令集方面的,比如我这个指令集支持什么样的能力,我的指令集的算法。定义好了以后,一系列文档发出来,如果大家要做就要遵循这个。还有一些人负责基于这些标准做CPU,他做出来的CPU第一代是A8,到A9,根据指令集架构不断扩充。设计完成的产品会授权给其他的芯片厂商。

ARM授权有两种。一种类似我们在高端芯片上用Krait,用的就是这种指令集授权,我们基于ARM的指令集自主设计架构。还有一种则是你买成品回来给它集成起来,集成到你的大的芯片里面。第二种授权方式我们在低端产品上也用,我们会在ARM已经设计好的范围之内做调整。所以一个是写好的标准,一个是实际能卖出去的产品。Krait遵循的设计标准是和A15一样的,大家为了进一步提升CPU的处理能力,包括了一些新的指令集特性的指示。

问:我想请教一下现在很多手机厂商都在核数上,双核、四核竞赛,使一部分用户也在核数上比较关心。Qualcomm作为上游的厂商,在核数竞赛上有没有一些自己的办法,影响下游的硬件厂商?第二个问题,小米2今年也是出过一次在8064芯片不足的情况,随着2013年大家在芯片的需求量上不断增加,如何避免这个现象的出现?

沈劲:先说28纳米供应不足的情况。实际这个情况已经解决了——如果这个情况不解决,我们13财年一季度的财报不会那么亮丽。这可能也是从一个季度来看,我们当时的芯片太受欢迎,超出了我们当时的预期,也超出我们合作伙伴包括台积电的预期。另外,工厂生产芯片不是一下子实现最高产能,而是从几千到几万,慢慢把能力提升上去,提升到设计的最高点。所以这也是一个提升的过程。

对于今后,我们从中学习到一些东西,我们的合作伙伴也学习到一些东西,我自己觉得在今后这种问题不会再出现。

核竞赛首先要说明一下,现在所谓八核实际上是四核。为什么要装八核,是因为在big.LITTLE这种结构下只做四个核是有问题的。Qualcomm CEO保罗·雅各布博士曾经解释过,确实业界有时把问题说成了特色。这个问题其实是很明显,就是因为4个A15功耗太大,要配上4个A7的来解决功耗太大的问题。运行特别复杂的时候,我就用A15,一般的轻度的运作切换成A7。所以其实不是八核,因为不是八个核同时能够开起来,而是任何一个时间点里能够开起来的只有四个核。

另外还有其他的公司说四个核有问题,就加一个核来解决,就变成了4+1。相比之下,Qualcomm当时的设计,从一开始它的微架构就很好,每一个核都能够动态分配资源,就不需要另外再搞四个核。所谓竞赛,我们观察PC领域,大家已经不关心核了,谁也不知道自己多少核。一开始卖PC卖主频,后来主要是靠品牌,靠用户体验。我们会发现,手机的演进速度比PC快的多。也就是说,很快,我们相信手机的卖点和选择不是因为核多核少,而是一个综合的用户体验,通过这个来决定手机是不是受消费者欢迎。

我们的厂商在做市场中,也会找到办法。现在搞核竞赛是最偷懒的,你要打造品牌只依赖这种方法是不行的。我们举一个例子,比如说OPPO,它也用到我们四核,但它讲四核很少很少,不是说它不提或不敢提,主要还是在宣传它的整体用户体验和它浪漫主义高科技这样一个定位。小米叫做发烧友定位,我觉得这是一个能够打造品牌和持续发展的一条路。

问:为什么要投资夏普,对Qualcomm的战略有什么意义?

沈劲:首先,显示屏很重要,这个毫无疑问。Qualcomm在屏的技术上投入和研发相当多,几年前就跟大家介绍过基于MEMS反射光的技术,后来我们又发展了Pixtronix,它也是基于MEMS,控制LCD的类似百叶窗的一种技术。LCD现在比较成熟了,但是还是有很多提升空间,尤其是发光效率方面损耗很大。我们的MEMS技术,它的发光效率提高,更省电。

所以我们一直在这方面有研发,而夏普也搞了一个很好的技术IGZO。这两个技术如果能够整合在一起,对于我们的智能终端显示会是一个很大的革命。刚才我们讲了这个技术第一省电,第二高亮,第三我们用到很多手写,快了识别率低,慢了感觉笔要等一会字才出来,平衡有时候很难调控。有了这个技术,敏感度提高,就可以给我们带来非常好的手写、画画这方面的体验。所以这个投资,战略方面的契合度很明显。

问:台积电有很多合作伙伴,每一个新的制程工艺的出现大家都很追捧,Qualcomm如何应对下一次制程提升所带来的潜在的能力,是否会考虑自建或者收购一个子公司解决未来的产能问题?

沈劲:我们还是坚持Fabless(无生产线模式)这条路线。

问:通过合作伙伴帮我们代工产品?

沈劲:对

问:您刚才说到今年第一季度财报特别亮,咱们看到应该是全球的芯片出货量达到1.82亿片,哪些芯片比重大一点?

沈劲:我们卖的好的芯片,大家可以看到像8960供不应求,这个芯片非常受到欢迎。在中国,8x25也卖的非常好。

问:现在对于手机来说,如果仅针对电池的话,有没有什么技术让电池本身容量高一点?

沈劲:这个是大家都关心的,肯定有相应的一些研发。

王宇飞:我们看到业界有一些尝试,进一步提高锂电池单位的体积的容量。但是至少在眼前产品化的阶段还没有突破。所以这更要求我们在用的这方面能更省,包括前面我们提到的GPU。GPU性能都在一倍一倍提升,新的架构保证提升不带来额外的功耗增加。也就是在电源管理方面,我们在不断提升新的技术。

问:在深圳的合作伙伴大会上,越来越多的积累不是很多、基础实力不是很强的新品牌可以用QRD这种参考设计,不到两个月时间就可以出产品,但可能造成产品的同质化特别严重。Qualcomm有没有针对这些合作伙伴有一些什么建议,让他们做出点不一样的东西?

沈劲:合作伙伴峰会上,OPPO副总裁刘作虎宣布要用高通的8x30做一款手机,希望能够做出大家喜欢的差异化或是一些惊喜出来。刚才你说的,确实我们在这方面跟几家公司在合作,不会完全同质化。像OPPO一直想打造自己的品牌,想通过综合用户体验去赢得用户,我觉得这方面我们跟它可以有更多合作。

问:这么看来OPPO是一个非常有潜力的很好的合作伙伴?

沈劲:我们有很多合作伙伴,其中也有很多非常好的。为什么用OPPO举例子,因为他们的努力方向是比较明显,从产品风格和设计理念当中可以看到它不是一味的其他都不管,核多一点就好,卖手机就靠一个参数。相反,它是花很多的时间、设计来打造一个产品,有明确的定位,而且也有很明确的诉求。中国需要那么多手机公司吗?你看美国可能就是一两家、两三家,韩国三家,欧洲也不知一家还是两家,为什么中国是那么多家?这个里面还是优胜劣汰,优的话一定要关注用户体验,一定要有差异化,一定要找准自己的用户群,不能走捷径。

问:您说骁龙800和600已经有90多款终端,什么时候会上?

沈劲:基于骁龙600系列是今年的第二季度终端会上市,800系列是今年年中。

问:同一款解决方案,为什么售价高授权费就高?

沈劲:这是按照比例计算,不同售价计算后的绝对值不同,但百分比是一样的。

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