5dec42a5d9bd73b54c2eb29c29964173 4大名牌 ARM 處理器包括Nvidia、Qualcomm (高通)、三星、德州儀器的產品。ARM 採用 IP(智慧財產權)授權的方式營利,ARM 公司本身並不製造 CPU,只負責設計。應用處理器設計公司可以向 ARM 購買授權,就能將 ARM 的 CPU 整合進自家的產品之內。這種有錢大家賺的經營模式,形成世界上許多公司都擁有內含 ARM 核心的產品。

如果想先了解 ARM 處理器的發展與構架,可以先參考這一篇:完全看懂 ARM 處理器:RISC 與 CISC 是什麼?歷史、架構一次看透

目前智慧型手機內部的CPU依然是ARM佔有絕大部分的市場,不論在iOSAndroidWindows Phone系統都是如此。

小晶片大功能

應用處理器相當於整台電腦核心零組件全都包在一起,包含CPU、GPU,還有一堆的控制器、如RAM、USB、SD記憶卡,整合度更高的,還能把GPS、Wi-Fi、藍牙、通訊數據機都包進去了。小小的ARM處理器,就能擁有整台電腦絕大部分功能。

不同廠商所設計、製造出來的ARM應用處理器,一定會有些許的不同。例如高通相當喜歡把基頻處理器包在裡面,所以同樣CPU規格的應用處理器,會因為內建的基頻處理器對應標準的不同,而有許多型號的產品。

NVIDIA則是挾著自家耕耘多年的繪圖技術,來勢洶洶的聲稱要給使用著們最好的畫面及繪圖效能。接下來便是市面上較為常見的4家廠商,他們所推出的手機應用處理器規格介紹。

▲聯發科也有出品應用處理器,但是規格較落後,採用ARM11單核心650MHz,MP4的影片只能播放到480 x 320,H.264為320 x 240。不過好處就是便宜、低價,入門型智慧手機相當愛用,如Lenovo樂Phone即為一例。

NVIDIA 的 Tegra 系列

Tegra的前身是GoForce系列,瞄準PDA或是Feature Phone的市場,較為知名的手機有Motorola RAZR V3x、Maxx V6,和Sony Ericsson W900i。但當時的手機作業系統各家自成一格,手機製造商也不會特地去強調所採用的應用處理器是哪個廠商做的。

之後NVIDIA行動處理器的部分便轉換到了Tegra系列上,最初發表的處理器並未前綴Tegra名稱,而是APX。初代的Tegra規格便相當強悍,整合ARM11雙核心,搭配GeForce 6顯示晶片,因此具備720p影片播放能力。

Tegra 2將整合的ARM CPU提升至Cortex A9,還整合了1個ARM7核心,負責較為基礎的系統功能。可惜的是並未整合NEON進去,雖然說還是可以播放1080p的影片,但是無法播放High Profile的檔案。

Tegra 3可以算是第一顆有市售產品的四核應用處理器,在核心全開之下,時脈可達1.6GHz。Tegra 3其實有5個核心,除了使用一般製程所製造的4個核心之外,再加入1個使用低功耗製程的核心,主要在待機或簡單工作(音樂播放、資料同步等)的時候開啟。NEON也回歸核心之中,加上自有的繪圖核心,成為其他廠商推出四核處理器產品之前,追求效能的唯一選擇。

▲NVIDIA Tegra 3晶片功能圖,Battery Saver Core就是待機時會使用的省電核心,一旦上網或是玩遊戲時,這顆核心便會關閉,交由Core 1~4去執行。

基頻處理器

負責管理無線訊號的轉換,以及調變、編/解碼等的訊號處理。例如Wi-Fi基頻處理器就會將封包轉換成Wi-Fi的無線標準,而3G基頻處理器又是轉換成另一種標準,讓封包跟著電波在空氣中傳遞。

想要更了解 Tegra 3 的內涵,請參考這一篇文章:4+1核 Tegra 3:解開效能5倍速、還能更省電的秘密

自行設計的 Qualcomm

高通的Snapdragon S1是ARM架構處理器中,第一個時脈達到1GHz等級的應用處理器。高通的應用處理器蠻特別的,使用的CPU並非從ARM那裡買來就完整不變的塞下去,高通透過自行改良、設計,聲稱效能可以比其他公司更好,處理速度來得更快。高通還有另一個特色,會把基頻處理器整合進應用處理器中,除降低成本之外,製造商的產品開發時程也能夠縮短。

高通將Snapdragon應用處理器的效能,由下到上分成4個等級S1~S4。S1定位在入門等級,時脈通通在1GHz以下,CPU架構有ARM11、Cortex A5、和自家的Scorpion。S2的效能稍高,時脈到達1.4GHz,S2和之後的S3、S4除了原本S1就支援的GPS之外,還額外增加了俄國的GLONASS定位系統。S3主要的改變就是搭載了雙核心的Scorpion,時脈也提升到1.5GHz。內建的GPU一直都是Adreno系列,相傳是收購ATi未上市的行動繪圖技術。

至於最近炒得沸沸揚揚的S4,則是採用了更新的Krait架構,核心數為2或4個。唯一的例外是MSM8225和8265,它們雖然被歸類在S4家族裡,用的CPU卻是雙核心的Cortex-A5架構,也不支援GLONASS。S4是市面上第一款利用28nm製程的應用處理器,CPU運作在異步狀態,可以根據負載分別調整每顆CPU的時脈及電壓。根據高通的資料,S4的Krait核心比S3的Scorpion核心快了60%。

▲Snapdragon S4 MSM8960的系統功能圖,自行設計的Krait核心,和從NEON改良而來的VeNum,左方整合的基頻處理器,使得高通的應用處理器獨樹一格。

延伸閱讀:

智慧型手機拆光看清楚:24個重要元件解說,認識手機的內涵

(後面還有:代工蘋果處理器的三星半導體及大廠德州儀器的介紹喔!)

使用 Facebook 留言

小筱
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1.  小筱 (發表於 2012年9月23日 14:44)
這資訊有點舊了...
聯發科早推出6577雙核晶片了...
CP值比其他廠都要好太多了...

6588四核心10月都要發表了= =
騙稿費也不是這樣吧...
不了解也能來發文章...
我沒寫稿經驗都能寫得比你好╮(╯_╰)╭...
小筱
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3.  小筱 (發表於 2012年9月23日 15:08)
抱歉口氣有點不好

只是看到跟自己的認知不一樣激動了

囧rz

真是失態
tandee
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4.  tandee (發表於 2012年9月23日 15:23)
其實編輯相當歡迎讀者參與討論
有時受限於時間因素(像本文是轉刊登的文章)
有時也會有知識不足之處
歡迎大家參與討論 補充資訊

若真的覺得[編輯寫這什麼廢文 我寫的都比好一百倍]
編輯部非常鼓勵讀者投稿各類型技術文章
有意者可以跟電腦王編輯部聯繫
R.F.
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7.  R.F. (發表於 2012年9月23日 18:16)
※ 引述《小筱》的留言:
> 這資訊有點舊了...
> 聯發科早推出6577雙核晶片了...
> CP值比其他廠都要好太多了...
>
> 6588四核心10月都要發表了= =
> 騙稿費也不是這樣吧...
> 不了解也能來發文章...
> 我沒寫稿經驗都能寫得比你好╮(╯_╰)╭...

造成讀者誤會是筆者的疏忽,在此向讀者道歉並詳加說明:
此為電腦王96期的稿子,當時在收集聯發科晶片資料時,只有找到MT6573的資料,但筆者依稀記得聯發科的晶片應該還有更高階的,在聯發科的網站上都找不到,筆者也無法猜測新晶片的詳細規格,因此只能寫MT6573。
但是在雜誌送進印刷廠那天,突然被我在網站上找到MT6575和MT6577的晶片資料,不過卻是分類在怪異的RF Transceiver之中,很明顯是網站出了問題,但雜誌已經在印了,櫻桃樹也砍了,救不回來了。
R.F.
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8.  R.F. (發表於 2012年9月23日 18:17)
※ 引述《恐龍》的留言:
> 還蠻好奇聯發科的晶片,可以多補充一點嗎??
> 3q~
聯發科的晶片模式很像Qualcomm,包山包海,減少購買成本以及除錯的時間。新的MT6575和MT6577皆為Cortex-A9 1GHz核心,GPU部分則是包含PowerVR 5系列的顯示核心。主要差別為MT6575為單核、而MT6577為雙核。
R.F.
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9.  R.F. (發表於 2012年9月23日 18:17)
※ 引述《ssess》的留言:
>
> 請問這就是SOC嗎
> 一個晶片全包了

這是SoC。
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11.  奇怪 (發表於 2012年9月23日 22:22)
那為啥大廠手機完全不見聯發科的晶片?
李韋德
12.  李韋德 (發表於 2012年9月23日 22:40)
可否說明一下INTEL在ARM處理上是屬於何種架構下進行開發的嗎?
以及是否可做一個圖表了解目前各廠商所屬架構、GPU以及支援通訊技術的圖表呢?
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13.  so good (發表於 2012年9月23日 23:12)
大家對於 SoC 提問好踴躍喔! (≧▽≦)

R.F.桑 飛艇!
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14.  Dr.L (發表於 2012年9月23日 23:21)
聯發科的晶片大多賣給山寨白牌
我也很好奇如果真的不差為什麼很少看到大廠採用?
有誰知道其中秘辛嗎?
大頭
15.  大頭 (發表於 2012年9月24日 00:04)
1.聯發科第一顆能超越其他大廠的晶片是在2012年2月發表的6575單核心1G晶片 雖然功能強大但是當時單核心已經在市場式微 不為個手機大廠接受試用 應是可以列為原因之一
2.聯發科接著在2012年7月推出1.0G雙核晶片6577 亦為現今
同級晶片功能最強大者 目前已有宏碁 夏普2家手機廠各使用該晶片開發一款手機上市 其市場接受度有待考驗
3.除這2家廠商之外 6577晶片在大陸白牌手機反應熱烈 缺貨 囤積時有所聞 聯發科該公司也將年度晶片出貨由9千萬調升至1億片 在今年智慧手機預估成長至6.4億的評估下 這1億的晶片出貨量是值得期待的
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17.  買ARM時不要被核心數騙 (發表於 2012年9月24日 05:05)
人家高通都出了一个28nm 双核工艺,Tegra 3 四核直接被秒杀!

不要说高通双核打敗Tegra 3 四核,三星和Ti的上一代的双核也打敗Tegra 3 四核!更不要提最新的A15架構!

Tegra 3 只能用他的"四核"唬人,欺骗一些只看核心数的消费者,一些消费者看到四核就买单了

Tegra 3四核还停留在上上上一代老架构和工艺,效能差,耗电,发热高。

Tegra 3优势就是便宜,产能充足。其他没了。(2年前開發的产品现在还在卖,没有下一代出现,这公司也真不长进。当然只能贱卖)

2011年出的三星4412和高通APQ8064是32nm/28nm工艺,产能低,芯片价格高!

三星4412与高通APQ8064一样是异步四核,所以不存在高耗电的问题,还有4412是32nm HKMG工艺,工艺优势明显。

Tegra 3内置的单核负载满了,四核全开,幫你耗电。

所以4412比Tegra 3要省电的多,虽然异步多核的效能低,但是三星采用叠加封装双通道内存,带宽优势明显。在性能上轻易灭掉Tegra 3。
朔影
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18.  朔影 (發表於 2012年9月24日 08:09)
為什麼聯發科的CPU都無法盛行呢?
原因就在於為了維持低成本,於是採用的一個手段就是不去研發最新技術,只在其他人研發出來後跟隨在這些廠商的背後生產,雖然各家晶片當然不可能公開自身技術機密,但仍可針對架構的分析來模彷,這樣研發費用就可以降到最低…

但ARM並非x86,各家CPU就算同樣搭載Android,系統也仍需要各方面的微調,加上軟體還得進行各方面的相容性測試(你總不希望買到一隻手機,一堆App安裝不了),對這些廠商來說,聯發科並沒有生產中高階的CPU,使得他們將在低階手機上特別作這種人力花費,對大廠而言,低階手機是賺不到什麼利潤的,哪怕賣再多也只是衝個市佔,主要的收益還是來自於中高階
所以乾脆直接不使用這種”特別”的CPU了…

大陸之所以一堆廠商使用,因為那些多數是山寨…
少數如同聯想,也只是基於所謂”國情”而生產幾隻的,如果去除掉這點,所謂大廠根本會懶得使用聯發科的CPU…╮(╯_╰)╭
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19.  所以 (發表於 2012年9月24日 08:41)
所以聯發科為了省成本,連自已的業績也一起省掉了
這不是很莫名奇妙嗎?

除了nvidia,記得以前聯發科市值都遠遠在其它廠商之上
有什麼理由不投資本研發

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