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英特尔开始为中国芯片代工 用最好工艺

www.creaders.net | 2017-02-28 07:55:28  科工力量 | 0条评论 | 查看/发表评论

英特尔开始为中国芯片代工   用最好工艺

  英特尔CEO科再奇(右)和紫光集团董事长兼总裁赵伟国

  2月27日,展讯通信在2017世界移动通信大会(MWC)上宣布推出14纳米8核64位LTE芯片平台SC9861G-IA。除了颇为不俗的性能之外,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为其代工,而且采用的是Intel目前最好的14nm制造工艺。

  开Intel为中国IC设计公司代工芯片的先河

  一直以来,虽然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始终掌握着最先进的技术。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。

  不过,虽然intel有全球顶尖的制造工艺,但除了一些小厂商,或者像被Intel收购的阿尔特拉这类IC设计公司之外,Intel鲜有大规模为其他厂商代工。

  GPU行业领头羊英伟达公司的黄仁勋就曾经表示:Intel应该利用自己高级半导体工艺的优势为NVIDIA、高通、苹果和德州仪器代工芯片,而不是自己瞎鼓捣移动芯片。然而,Intel的代工业务规模很小,前Intel发言人Jon Carvill也曾表示:Intel目前的重点是设计自己的产品,而为非竞争对手代工。

  因此,虽然Intel空有最先进的半导体制造工艺,但却鲜有为英伟达、高通、德州仪器等fabless厂商做芯片代工。即便随着PC市场成为夕阳市场,全球PC市场的下滑使Intel在产能上出现过剩,工厂开工率不足,产能闲置,Intel依旧鲜有为其他IC设计公司代工。

  可以说,本次Intel为展讯代工手机芯片,开创了Intel为中国IC设计公司代工芯片的先河。

  Intel缘何为展讯代工芯片

  Intel从过去鲜有为其他厂商代工芯片,到如今开始帮助展讯代工芯片,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的竞争中带来基础。在奔腾四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。在吃够了奔四的亏以后,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,包含并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。

  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。电子行业,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,不构成直接竞争,这样才能占据市场份额,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。因此2014年,Intel投资15亿美元给紫光旗下的展讯和瑞迪科,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。

  展讯SC9861G-IA性能如何

  就以CPU、GPU、基带这三大件来看,SC9861G-IA的技术指标还是颇为不俗的。

  就CPU来说,SC9861G-IA集成了8核Intel的Airmont架构处理器,主频2.0G。Airmont是Intel 14nm ATOM核心架构,相较于前一代的22nm Silvermont核心架构基本相同,只是工艺提高减小了面积和功耗。相对于ARM,Intel的架构在指令并行度上高(包括Atom),流水线也长,同时也要求更高的分支预测,乱序执行的电路,以及更大的高速Cache。这些带来的优点,就是在复杂计算下,Intel CPU的高效,但这是以高能耗为代价的,Atom已经在乱序,分支预测,并行流水线上做了一些妥协,不过在性能上仍然强于同时期ARM。就用户体验来说,普通操作,浏览,轻量级应用下,两者差别不大,但工程软件,复杂游戏(3D画面除外)下,Intel明显要强不少。因此,就裸CPU的性能来说,SC9861G-IA是无可挑剔的。

  就GPU来说,SC9861G-IA集成了Imagination PowerVR GT7200图像处理器,Imagination 的PowerVR 在性能上和性能-功耗比上都有着不错的表现,至少在品牌上magination 的PowerVR 系列GPU要比ARM的MALI系列GPU更高端,而且有着更好的性能功耗比。而这也是苹果手机A系列处理器大多采用Imagination 的PowerVR 原因,比如iPhone7 plus 的A10 处理器就是采用PowerVR 7XT GT7600 Plus GPU, 有6个核心。而展讯用的GT7200与GT7600 Plus同属一个系列,虽然从编号上看会让人感觉GT7200比GT7600 Plus低端一些,而且GT7200的核心数只有GT7600 Plus的三分之一,但GT7200性能还是不可小觑——GT7200 是双核的概念,但性能指标与ARM Mali 高端的T880 四核不相上下。换言之,就是SC9861G-IA在GPU上与华为麒麟950使用的Mali-T880MP4属于同一个档次。

  在基带上,展讯实现了可支持五模(TDD-LTE / FDD-LTE / TD-SCDMA / WCDMA / GSM)全频段LTE Category 7 (CAT 7),双向支持载波聚合以及TDD+FDD混合组网,下行速率可达300Mbps,上行速率达100Mpbs。虽然不能支持CDMA,但在中国移动用户一家独大,中国电信CDMA开始逐步退网的大环境下,在各家运营商普遍开通VoLTE之后,在4G全网通网络的支持下,CDMA支持就不再是重点了。

  另外,由于采用了Intel的14nm制造工艺,而Intel的14nm制造工艺相当于台积电的10nm制造工艺。因此,SC9861G-IA是目前市面上制造工艺最先进的手机芯片。在采用Intel的14nm制造工艺的情况下,会带来更好的性能-功耗比,在能耗上的表现也值得期待。

  市场前景如何

  虽然这款芯片才刚刚问世,但展讯董事长兼CEO李力游博士对其还是比较看好的,李力游博士表示,“SC9861G-IA是展讯首款采用英特尔架构处理器及14纳米先进工艺的中高端LTE芯片平台,它的成功推出彰显了展讯的技术实力与积累……该平台的高效运算性能及领先技术,可帮助我们的客户在终端产品上实现更多的可能性。未来,展讯将持续创新,打造更多面向中高端市场的差异化产品与服务。”

  这款芯片市场前景究竟如何,很大程度上取决于Intel的CPU跑安卓的兼容性和效率,以及是否有手机整机厂商愿意吃螃蟹。

  Intel的CPU跑安卓除了Houdini动态二进制翻译外,还有编译式的ART,以及直接本机执行的NDK,所以性能损失不好评估,至少目前的Intel 的CPU跑安卓效率已经很不错。兼容性问题则看具体应用,对系统资源需求高的应用,取决于有没有专门的NDK开发,如果有的话,Intel的U和ARM的效率是相当的。因此,兼容性会成为这款手机芯片的推广障碍,但并非完全跑不起来。

  其实,相对于兼容性,在手机整机厂商高度集中的时代,是否有庞大市场占有率的手机整机厂商愿意吃螃蟹,才是SC9861G-IA市场推广的最大难题。毕竟在手机芯片CPU近乎清一色ARM的情况下,手机整机厂商采用X86指令集的CPU,是存在一定风险的,一些大厂在初期可能会保持观望态度。

  目前来说,虽然展讯在通信技术上落后于高通,但其基带的技术水平略高于MTK。加上华为海思麒麟芯片出于华为的整体战略考虑,目前还看不到对其他手机整机厂商出售并提供技术支持的可能性,所以要动摇联发科或者高通的市场地位,目前中国大陆厂商中走在最前列的就是展讯。而无论是展讯集成Intel的核心还是ARM的核心,加上紫光和Intel在背后给展讯提供资金和技术上的支持,展讯或许有超越MTK的竞争力。

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