3dd321704e7e75a43dcf8347127b71a9 微軟在 Windows 8 做了相當大膽的嘗試,第一次支援 ARM 架構 CPU,雖然過去也曾有支援非x86架構的 IA-64,但這次是在消費性市場端支援,戰略意義格外不同,微軟此舉也挑動 Intel 和 ARM 陣營的敏感神經。Intel 雖推出過幾款手機與平板裝置產品,但在整體市場規模來說還只是滄海一粟。

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微軟欽點 Tegra 3

隨著Windows 8上市,微軟第一次推出自行設計的平板硬體Surface,親自挑選Tegra 3為應用處理器,導致目前市面上第一批Windows RT平板皆採用Tegra 3為其處理中樞,之後才會陸續有採用德州儀器和高通的Windows RT平板出現。

微軟挑中Tegra 3應該沒有特別的品牌喜好以及策略聯盟,只是在當時Tegra 3是唯一的四核處理器且供貨穩定,做成平板電腦又沒有使用3G基頻處理器的額外成本壓力。

Intel 推 Atom 殺敵

x86始終無法打入手持式3C產品,最大包袱仍是功耗問題。但在前些年推出Atom處理器之後,讓世人感覺到,其實x86處理器也能夠做到低耗電。加上近幾代不斷更新的電源管理機制,以及Intel強大的先進製程能力撐腰,讓Atom終於打入手機市場。同時也在2年前購入英飛凌的行動通訊部門,欲將自身的WiMAXWi-Fi技術,整合英飛凌的3G、LTE。現今面對ARM陣營的挑戰,以及前途黑成一片的小筆電市場,Atom也將矛頭轉向ARM,阻止敵人繼續攻城掠地。

Intel和NVIDIA的未來計畫

下一世代的Atom將拋棄原始順序執行(in-order execution),導入較高效能的亂序執行(out-of-order execution)架構,效能約為原始設計的1.5~2倍;GPU也將改回Intel自行設計的Graphics Media Accelerator,效能將是前代產品的3倍。

NVIDIA則是持續延續自家的4 PLUS 1可變對稱式核心架構,架構從Cortex-A9升級為Cortex-A15;記憶體匯流排也將增加1倍,內建雙通道記憶體,每通道32bit;GPU部分則從Tegra 2的12核心,一躍成為72核心,帳面上直接變為6倍效能,短期內它家產品應該很難超越。

 

Atom 往 SoC 邁進

Intel想要以Atom進攻行動裝置市場,必然採用一些原始桌上型電腦不會使用到的設計觀念、以及零組件選擇,一步步朝向SoC高度整合的方向前進。

儲存裝置採eMMC

Atom原始目標為小筆電市場,內部基本上還是以筆電的方式設計,進入到更小的手持式裝置之後,傳統的硬碟,甚至是SSD的體積都嫌太大,mSATA也是一樣。因此Atom在Z2460和Z2760中,將內建儲存裝置改為eMMC裝置,是個將讀寫控制器和快閃記憶體封裝在一起的晶片,尺寸約SSD中單顆NAND的大小。只需透過eMMC匯流排下達需要讀取或寫入那些資料,eMMC內建的控制器便會接手快閃記憶體顆粒的讀寫控制,像是wear leveling之類的快閃記憶體最佳化技術,也是直接由讀寫控制器負責。

與SSD 500MB/s的存取速度比較起來,eMMC實際存取速度還不到50MB/s,但由於體積小的緣故,大量使用在手持式裝置上;當然,Tegra 3也不例外。

▲體積小的eMMC晶片,相當於電腦的硬碟地位,由於Windows系統的關係,容量至少是32GB起跳。(圖片為Nexus 7的示意圖)

低功耗記憶體

JEDEC為了低功耗裝置特別制定了Mobile DDR,較為人所知的名稱是LPDDR系列。第一代LPDDR由DDR改良而來,除了運作電壓由2.5V下降至1.8V,還加入了溫度補償更新機制,使得在低溫運作時的更新次數減少,更為省電。

Z2760支援LPDDR2 800MT/s,並支援雙通道記憶體技術(每通道32bit),同時還提供PoP堆疊式封裝的能力,相同面積下可塞入CPU和RAM。Tegra 3額外支援了DDR3記憶體,效能較高較耗電,但卻只有單32bit記憶體通道,目前也不支援PoP形式封裝,使得CPU和RAM佔去較大的PCB面積,但不論是Atom Z2760或是Tegra 3的實體記憶體定址最大皆到達2GB。

註:此次參與測試的Asus VivoTab RT採用DDR3記憶體。

▲在正面晶片封裝四周的金屬引腳,用以連接PoP封裝的記憶體,可減少電路板所需面積。

為何記憶體需要更新?

一般記憶體分為揮發式和非揮發式,前者斷電後記憶資料即會流失,而一般我們所使用的DDR記憶體屬於前者,快閃記憶體屬於後者。

由於不供電就會導致資料遺失,因此必須每隔一段時間就對每個記憶單元重新充電,這個動作就叫做更新(refresh),更新的時間間隔必須小於記憶單元資料流失的速度。

 

內建周邊IO埠

CPU處理速度這麼快的東西,內建低速的GPIO(grneral purpose input/output)有點詭異,但由於SoC常常是沒有螢幕的產品,改採LED燈號以及按鈕和使用者互動,因此需要這層輸出入控制。特別是當行動裝置需要有電源鍵或是訊息燈號此類簡易的IO時,可以由程式指定功能的GPIO就相當重要,不需再由其它晶片轉換提供。

傳感器經常使用的介面,如MIPI-CSI、MIPI-DSI、I2C、SPI也一並整合進入Atom Z2760,USB 2.0、SDIO、HDMI也在其中,讓Z2760成為十足的SoC產品。

▲Atom Z2760的晶片方塊圖,在兩側聚集了許多周邊IO的連接埠。

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(後面還有:顯示架構大不同/同款不同師傅的作業系統)

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蘇意喬
1.  蘇意喬 (發表於 2013年3月24日 23:08)
X86的Win8平板很威沒錯,比ipad或是Android有用的多
不過,超貴,爾且效能也不夠好。還不如買台正常的筆電

至於RT,市集實在有點令人失望,軟體說實話是不少了,不過品質待加強,很多免費的反而比較有用。
U.I.O
3.  U.I.O (發表於 2013年3月25日 12:32)
Windows RT不開放傳統桌面APP開發, 想學Android和iOS, 算了吧! 我寧可去開發Android和iOS APP也不要用這鬼東西! ╯-__-)╯ ╩╩
gary.c
4.  gary.c (發表於 2013年3月27日 17:16)
R.F.大大這篇寫得不錯, 不知有沒機會邀約你幫我們做內部產品評測.<( ̄︶ ̄)>
gary.c
5.  gary.c (發表於 2013年3月27日 17:31)
※ 引述《gary.c》的留言:
> R.F.大大這篇寫得不錯, 不知有沒機會邀約你幫我們做內部產品評測.

R.F.大大可以給我你的聯絡方式嗎?

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