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我們把時間倒回十年前,那時手機才剛開始流行,如果你在街上隨便抓一個人來問,哪隻手機目前最夯的話,他一定會回答:「摩托羅拉的小海豚!」這支十年前的一代名機CD928,只能講電話,十年後的今天,不能聽音樂、看影片的手機,還能叫做手機嗎?(圖片來源:google) 短短的十年間,手機進步的幅度令人瞠目結舌,手機從原本單純打電話,到現在號稱不在辦公室也能辦公事(可憐的台灣人,無時無刻就是要被老闆壓榨),順利通話是理所當然的,現在也沒人強調訊號好、通話音質高之類的,基本上,現在一款手機要合格的條件很簡單,一句話:無所不能!

無所不能的智慧型手機

當然,要無所不能的前提,就是這款手機是智慧型手機,其必須能夠安裝自訂的程式,藉此達成各種任務,包含通訊、上網、文書、閱讀、影音播放等等等等。當然,非智慧型手機也能夠達成特定的任務,也能夠透過安裝Java應用程式來滿足玩遊戲或上網之類的需求。只是非智慧型手機發展到現在,其整合的功能也越來越多,越來越複雜,在某種程度上,已經能夠達成智慧型手機五六成的功能要求。智慧與非智慧手機的差別越來越模糊,不同的只是能不能安裝自訂程式而已,未來,當智慧型手機更為平價,預設的介面更平易近人,也就很少人需要非智慧型手機了。

現在手機越做越小,卻要塞進越來越多的功能,要做到比DV更強的高解析度影音播放錄製、比PSP更漂亮的3D遊戲、比iPod更好的音樂欣賞體驗,各位有沒有想過這到底是如何達成的?(編按:廢話講這麼多,終於進入正題了是吧……)

沒錯,全世界的手機裡面,包括智慧型或非智慧性,九成九九九都是使用基於ARM的應用處理器!

基頻/應用處理器的分工

手機內的處理器大致上可分為兩種,一種是基頻處理器,內建比較簡單的ARM核心與數位類比轉換單元,可以肩負基本通訊功能與簡單的計算工作,而另外一種,就是這次要討論的應用處理器。

應用處理器一般都是與基頻處理器同時存在,也就是說,手機裡面有應用處理器,通常也會內建基頻處理器,兩者肩負的工作不同,基頻處理器負責通訊訊號轉換工作,負責把天線接收到的波形轉換成語音資料,或者是把語音資料轉換成無線訊號,再由天線傳送出去。

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▲新一代的智慧型手機,幾乎都是採用應用處理器+基頻處理器的搭配方式。

應用處理器的概念則是最近幾年逐較流行起來,跟過去不同計算單元各自用一顆獨立晶片的方式不同,它可依照客戶的需求,整合你想得到的各種計算能力,包含多媒體編解碼、3D、音效、介面連接、DSP等處理單元,然後再連接到ARM核心,形成一個完整的應用處理器架構。在這個架構中,其實ARM核心也可以換成MIPS或ARC等嵌入式RISC核心,不過在手機產品上,清一色都是ARM架構就對了。

在應用處理器出現之前,也有廠商推出過單純ARM核心的處理器,其架構則是比較簡單的ARM+顯示+音效+介面連接,這家廠商不是別人,正是鼎鼎大名的Intel。而Intel不愧是處理器界第一把交椅,它推出的Xscale應用處理器基於ARM9的核心,竟可以最佳化到效能超越基於ARM11的高通處理器。這也是近幾年來裝載高通處理器的HTC手機,老是被批評效能不佳的原因之一,因為Intel實在太強了。

多媒體需求讓豬羊變色?

後來Intel退出這塊市場,其修改過的ARM9架構則是轉賣給Marvell,Marvell把Intel修改的部分套用到新的ARM核心上,效能同樣也是表現不俗。不過Marvell改走一般通用產品(PMP、小筆電之類),在手機上就沒有太多表現了(其實,另外一個原因是高通太強勢,沒有廠商玩得過它)

在高通推出1GHz的Snapdragon應用處理器之後,手機上的ARM核心未來會有怎樣的發展動向?這可以從兩個方向觀察,一個是Intel積極往手機市場發展,LG已經發表其基於Atom的手機,Intel改朝換代速度之快,ARM的步調與策略若不調整,只怕真會被Intel趕上。

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▲LG這款基於Atom的MID可以講電話,而且也能播放720P影片,Atom手機離我們不遠了?

其次,手機真的需要這麼高效能的CPU核心嗎?手機應用對效能的需求,轉而向3D、影音編解碼能力發展,單純CPU核心重要性不再,這也是ARM在手機發展上的另一個隱憂。

下次,我們來看看ARM核心應用處理器的組成與架構。

【編按】Dark Eric目前是自由作家,過去曾在幾家專業媒體撰寫比LP充血還要硬的技術文章,對半導體技術與市場之類的怪玩意有點小研究,如果大家也想成為特約作者, 歡迎來信tb@techbang.com.tw與我們討論。

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1.  TWang (發表於 2010年1月14日 15:42)
Intel CPU 有比QUALCOMM CPU高效能嗎? 從DMIPS來看似乎不見得到
LG GW990叫手機? 不是MID嗎?
請問是INTEL CPU出的快還是眾多的ARM廠商出得快? TI? Qualcomm? Marvell? NXP? Fresscale? ST-E?Samsung?

不覺得INTEL有比較快ㄚ
製程上確時領先兩世代 不過LG GW990 看來塊頭還是太大太耗電吧
Qualcomm最近剛公布雙核心CPU INTEL咧? 我是說應用處理器
不是用在PC NOTEBOOK上
Dark Eric
2.  Dark Eric (發表於 2010年1月14日 17:13)
效能很難比,畢竟兩個是不同體系的,ARM宣稱Cortex-A9可以達到8000 DMIPS(每核2000 DMIPS),您覺得ARM沒吹牛嗎?況且DMIPS這個數字其實並沒有太大的意義,計算能力是要針對應用來看,計算的方式很多,單純用CPU絕對是最笨的一種。

ARM架構產品的確有許多支援廠商推出,但畢竟產品的基本能力還是被ARM的IP設計所限制住,當然,廠商也可以買架構授權來大改,改的好,就如Xscale效能破表,改的不好,就如高通 MSM7系列,效能就有點兩光(雖然高通強調整合性比效能重要),但採用這種作法的畢竟不多。

LG GW999要稱做MID,或是手機,就看您是從CPU架構、螢幕尺寸還是能不能打電話去定義了,我看大部分人都還是將之稱為手機。

我沒說Intel效能比較高啊,他Atom核心本來就不強調效能,而是從現有Core架構去強化功耗表現,他每年的新品都強調比前代省電十倍(實際上有兩三倍就相當不錯了),新的GW990採用的是moorstown這顆新處理器,去年Intel更是號稱其功耗是前代Z系列的50分之一。

ARM效能一直有成長沒錯,但功耗也是同步成長,這樣一來一往,ARM在手機市場上會不會反被稱效能高,但耗電,而Intel卻變成效能OK,功耗低這樣,大家可以等著看看。
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3.  PCABC (發表於 2010年1月14日 21:08)
我的PHS I92就不能看影片阿

容量只有350K 不能插卡

在家還收訊不良

一整個就是爛透了
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4.  QneB (發表於 2010年1月14日 21:49)
樓上說得超好笑的XD
我的手機用marvell PXA270 520Mhz速度還可以 但稱不上快
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5.  RB (發表於 2010年1月16日 04:07)
SAGEM DC818淚目(?

TI OMAP 200MHZ的MOTOA810,放影片一把FPS拉高(12~15以上)就頓掉了,流量放再低都沒用...比較懷疑是螢幕跟不上(汗
Dark Eric
6.  Dark Eric (發表於 2010年1月18日 05:56)
QneB:

你如果用過內建高通MSM7系列的手機產品,就會覺得其實PXA270真的算很快了....

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