来源:雪球App,作者: willstar1976,(https://xueqiu.com/7424113966/81937396)
$展讯通信(SPRD)$
日前,在2017年MWC上,展讯终于宣布推出14nm八核Intel X86架构的64位LTE芯片平台SC9861G-IA。这款芯片最大的亮点在于,是由全球掌握最先进制造技术的Intel代工,而且采用的是Intel目前最好的14nm制造工艺。可以说,展讯SC9861G-IA开了Intel为中国IC设计公司代工芯片的先河。
展讯的14纳米的X86芯片性能如何呢
这款由英特尔代工的芯片采用Intel 14nm制程工艺 2.0GHz 的Airmont架构,并采用Imagination PowerVR GT7200 GPU,最大可支持WQHD分辨率的屏幕,支持2600万的摄像头,通过Dual ISP可实现目前流行的双Camera的实时摄录,景深,图像融合,以及3D拍摄功能。并支持五模全频段 Category 7的LTE。
从高通,联发科和展讯的路标中可以看出,2017年中高端还是被高通牢牢掌控。由于中移动要求中高端机型需要支持Cat 7,展讯则抓住联发科没有Cat 7的空档,分别与2016Q4和2017Q2推出了SC9860和SC9861。目前手机CPU的竞争进入了白热化阶段。CPU的创新越来越少,各家都是八核ARM架构,WQHD的分辨率,双Camera。此次MWC上,展讯推出基于Intel 的Airmont架构的SC9861,也是一道新的风景。
同为近期发布的14/16nm的CPU,与高通的SC8953SG,联发科的MT6757CD相比,展讯的SC9861 在配置上与这两款CPU相近,而联发科MT6757CD的LCD仅支持到FHD,Modem仅支持到Cat 6 略显薄弱。而且网上资料显示,Intel的14nm工艺优于Samsung的14nm工艺和TSMC的16nm工艺。
当然采用Intel架构,终端用户也会有一些疑虑。用户对Intel 架构的主芯片的担心主要集中在两方面:
1. 对Android 平台的兼容性
尽管安卓的主要编程语言是Java,开发者也可以使用现有的代码(比如C或者C++)去开发应用。这些固定平台的应用通常都编译成ARM处理器的程序,不全都会编译成Intel处理器的程序。
对于这一点展讯和Intel 其实早就看到了。一方面,Intel 使用特殊的转换软件把ARM的指令转换成Intel处理器使用的指令。这样做虽然会降低性能,但目前Intel声称已经兼容Play Store里大约90%的应用。对于最受欢迎的150个应用,兼容率是100%。另一方面,通过展讯在成本控制和对方案公司提供Turkey Service的能力,使得Intel 架构更加普及化。当越来越多的人开始使用和认可Intel架构的主芯片,开发Android软件的人自然会考虑到Intel平台的兼容性问题,而不再只考虑编译成ARM处理器的程序。
2. 功耗问题
由于Intel PC和笔记本的功耗都很大,很多用户先入为主的认为Intel架构的手机芯片,功耗也一样大。此次展讯采用的Intel 14nm Airmont架构的CPU,是Intel 专门为手机而定义的CPU。另外展讯和Intel配合,利用Intel的高性能实现比普通CPU更快速的完成相关的固定或随人的任务,从而实现降低功耗的目的。
其实功耗与性能息息相关,这些年ARM的A15/A73也频频爆出发热,功耗大的问题,这也是因为若提高主频,功耗自然小不了。通过与ARM的Cortex-A53做对比可以发现,各项性能指标比A53高出10~20%。而此次展讯采用了更高端的14nm工艺,更可以降低不少功耗。
回顾2016年,中国手机发展迅速,在全球十大智能手机厂商排名中占据七席。华为,OPPO,VIVO甚至与Apple,Samsung一起占据前五名。但除了华为采用了不少自家海思的产品外,OPPO,VIVO主要还是采用了国外高通的芯片。
几年前Intel曾推出Intel架构的智能手机芯片,但反响一般。SC9861G-IA是展讯和Intel合作的第一款项目。Intel拥有先进的CPU以及制程工艺,而展讯擅长提供性价比高、品质优的手机平台方案,以及快速响应的Turkey Service。通过这样的互补,双方可以联合推出更高性能,更高品质的国产芯片,在被ARM架构垄断的毫无新意的中高端手机市场提供差异化的产品与服务。
Intel制造工艺如何?
Intel过去鲜有为其他厂商代工芯片。一直以来,台积电在芯片代工领域的市场份额独占鳌头,但在芯片制造工艺上,Intel始终掌握了最先进的技术。举例来说,虽然同样是14nm制造工艺,三星的14nm制造工艺就和Intel的14nm制造工艺有不小的差距。据业内人士表示,由于存在指标注水的情况,三星的14nm制造工艺与Intel的20nm制造工艺相当。
虽然台积电的16nm制造工艺也存在注水的情况,但水分要比三星的小,而这也是三星代工的14nm制造工艺的苹果A9处理器不如台积电的16nm制造工艺的原因。然而,Intel即便有最好的制造工艺,但其代工业务规模很小。
Intel 终遇劲敌
Intel为何帮助展讯代工芯片,其中的原因既和Intel的发展经历有关,也是芯片行业垄断化竞争的结果。一直以来,Intel在半导体制程工艺上都具有较大优势。这也为Intel在PC市场与AMD的竞争中积累的优势。在奔腾4追求畸形的高频低能时代,Intel主要竞争对手是AMD,竞争核心是纯粹的CPU性能。
在吃够了奔腾4的亏以后,Intel洗心革面在当年设计极为出色的P6架构(比如奔III的图拉丁核心)基础上衍生出了迅驰以及酷睿等成功产品,不仅在CPU性能上压倒性超越AMD,并且逐渐整合了北桥,南桥,集成显示核心等。
这个过程中,一系列第三方接口芯片商,显示核心商彻底失去了市场,一台最简化的电脑可以只剩下Intel的CPU+集成电源管理芯片(如AXP系列)+无线芯片+RAM+存储(SSD/eMMC)+音频/触摸/显示控制等少数几块芯片。
但就在Intel独霸电脑芯片,以为即将大功告成的时候,ARM的异军突起带来颠覆性时代。ARM虽然只是一个只授权不生产的企业,但是和Intel的竞争却是Intel+CISC架构+Wintel联盟+桌面/笔记本电脑 与 ARM+RISC架构+Linux衍生系统+智能手机/平板(移动设备)之间的较量。
Intel 放弃ARM业务
Intel很失败的一步,就是自己主动放弃ARM业务(XScale),给了ARM阵营难得的爆发期。ARM7是ARM有今天的第一功臣,完整的指令集,小巧的架构,即使没有MMC单元,也能配合uClinux搭建极为精简的嵌入式系统,开发难度和门槛都极低,再加上半导体工艺,功耗,液晶显示,存储技术恰逢其时,伴随着各种移动设备,ARM7如同当年经典的8051一样全面开花,在极短时间内就培养出庞大的生态圈。可以说,当Intel好不容易怼过AMD,却发现整个CPU领域陷入了ARM洪水。
移动设备的涵盖面,远远超过电脑的范围,原本和电脑不太搭边的移动通信技术,高精度成像技术,各种运动/姿态/定位传感器技术等,高精度显示和触摸,电磁笔等都成了标准技术涵盖面之内,而这些技术的链接核心是移动设备(手机)而不是电脑,Intel在电脑领域打下来的优势,反而成了挥之不去的劣势。因此Intel从电脑时代独霸的角色,成了移动设备时代必需与人合作的角色。
Intel 与中国合作是大势所趋?
在此情形下,合作是大势所趋。问题在于IC领域经历过混战幸存到现在的企业,基本上都是Intel的直接竞争对手。半导体行业有庞大的世界级代工企业,就是这种竞争下的产物,代工企业单纯代工,不做自有品牌,从而不构成直接竞争,这样才能有机会占据市场份额,比如台积电。
但作为强悍的IDM厂商的Intel 显然不是单纯的代工厂,这就是Intel难以给第三方代工的重要因素。而展讯却是少有的和Intel互补远远多于竞争的企业,所以才有合作的基础。早在2014年,Intel向紫光旗下的展讯通信和锐迪科微电子的控股公司投资90亿元,并授权其使用x86架构处理器,于是Intel为展讯代工也就水到渠成了。
中国IC设计公司流片渠道较弱
虽然在SOC(系统级芯片)上,台积电等企业对中国IC设计公司设计的芯片没有限制,但对国内自主设计的CPU上,台积电是有限制的,自主设计的CPU都只能找代理去流片。加上中芯国际很多设备采购自国外签了一大堆限制性条款,龙芯在境内代工的芯片对其代工厂也只能模糊的说是境内代工。
这很大程度上限制了国内自主设计CPU公司的成长和发展。虽然中资收购了法国Soitec公司部分股份后,Soitec公司承诺中方的IC设计厂商能够通过格罗方德和三星的代工厂来获得使用FD-SOI技术,同时Soitec公司还承诺如果未来中国大规模采用了这个技术,需要多少晶圆都可以提供。
也就是说,中方的IC设计厂商能够通过格罗方德和三星的代工厂来获得使用FD-SOI技术——中国CPU可以找格罗方德和三星来代工,但这毕竟还是一个画饼,而且格罗方德和三星也开始转向FINFET技术,FD-SOI技术也存在成本偏高的问题。
而最近小米发表的澎湃S1也采用Hpc+工艺流片,那这很可能是台积电的工艺,由台积电代工。而非过去猜测的中芯国际。因此,Intel为中国芯代工,这不仅可以使国内IC设计公司获得最好的制造工艺,也能扩宽国内IC设计公司的流片渠道。
差距还在,努力不减
目前,手机芯片基本被ARM垄断,PC和服务器基本被Intel垄断,这不仅仅是因为Intel和ARM芯片性功耗优异,还因为其成功的商业模式以及国外企业从半导体原材料、半导体设备、IC设计、晶圆代工到封装测试整条产业链的巨大优势。
在半导体设备上,目前国内高端光刻机还只能依赖进口,自己制造还需要一些时间的技术积累,部分封装设备和刻蚀机可以自主生产。在原材料上,也在一定程度上依赖进口,像用于制造CPU的晶圆。在IC设计上,国内自主设计的龙芯、申威更多用于超算、安全、装备、网安以及一些嵌入式应用,在市场上的手机、PC、服务器上非常罕见,国内大多数IC设计公司都是购买ARM的CPU授权,或者购买IBM、AMD、VIA的技术授权。
在晶圆代工上,中国的一些企业与英特尔相比,也存在一定程度的差距。唯独在封装测试上,境内企业和境外企业的差距较小,估计到2020年基本可以追平境外企业的技术水平。
其实,中国的芯片技术与国际知名企业存在差距,也是众所周知的。这些年,政府和半导体企业,在芯片技术以及整个产业的发展上,发力不少。看得到差距在哪,才更能有针对性的找到缩减差距的方案。
总之,差距还在,努力不减。