[ARM] 2013年ARM處理器發展及市場走勢

1.   2013年ARM處理器發展

        ARM處理器興起基於體積小、低功耗、低成本和高性能四個優點，在2013年主要發展架構在ARM Cortex-A15上，採用ARMv7的指令集，目前A15的處理器已在2012年底陸續發表和推出市場，並且在2013年逐漸取代A9成為ARM主流處理器的架構，在大體上可以分成兩類，第一類是供流動裝置(即電話、平板電腦)之用，而第二類是供行動設備(即筆電)所用，目前多間ARM處理器的生產商而推出其A15架構的產品，當中包括高通、Nvidia、Samsung、德州儀器等知名的半導體製造商。

        發展方針仍一如以往提升運算效能和降低耗電量為主，不過比起以往有所不同的是，製造商開始意識到GPU的重要性，目前流動產品在運算上已經到達一個瓶頸位，只有極少數的程式需要用上多個核心運作，反而流動產品的影音及遊戲市場的需求則與日俱增，但目前GPU的繪圖能力有限，局限了遊戲引擎的發展，因此目前行動裝置對於GPU的效能需求相比CPU更高。

        各個平台開始意識到ARM處理器的抬頭，開始推出支援ARM處理器的作業系統版本，首先支援ARM處理器的作業系統是Linux，其後微軟洞悉到ARM處理器的市場日益擴展，目前ARM處理器佔流動裝置的9成，因此微軟在2011年宣佈下一個作業系統(即現今的Windows 8 )將會支援ARM處理器，目前ARM所支援的主流作業系統主要有4個，分別是Android、Chrome OS、Windows RT、Linux，其中前四個的皆是近年普及。
        雖然ARM採取開放式的形式給予不同的開發者自由發展，但同時也為程式開發者做成隱憂，因為ARM處理器的型號眾多，程式開發者需要針對不同的處理器型號製作多個版本的程式，大大提高開發成本以及所耗用的人力和物力，2013年ARM處理器的生產商仍會為開發者提供不同的開發工具以方便開發者使用，但仍需為程式製作多個版本。


2.   在流動裝置應用的ARM處理器上

部份採用A15架構的ARM處理器當中已投入市場，而該類設備相比起以前的A9效能更顯注和更節能，續航力得以提升，基於運算能力的提升而帶動更多新技術的發展。已發表的處理器包，Samsung Exynos 5、Nvidia Tegra 4、Qualcomm Snapdragon 5，以及少為人所熟悉的TI Reveals OMAP 5。而該類處理器均用上28nm的工藝製程所製造，統一採用ARMv7指令集，提供單核、雙核及四核心的版本，部份處理器採用混合核心(ARM big.LITTLE)的技術再搭配一個四核心或單核心以作為一般普通低壓力工作之用(比如是Whatsapp、背景運行之類)。對於繪圖核心的需求與日俱增，遊戲引擎與GPU的效能成正比，因此良好的繪圖核心心成為帶動整個流動平台的應用程式產業質素。

• Nvidia Tegra 4

• Qualcomm Snapdragon 5

• Samsung Exynos 5(中文名為獵戶座5)

標榜八核心惹爭議

Enynos 5 Octa SoC採用big.LITTLE架構的4+4核心處理器，但以標榜八核心惹爭議，該架構下的核心只能同時採用一組核心，而另一組核心最大限度只能為其他應用程式作支援作用，由於並非八個核心共同運作，但核心數目的確是視乎處理器內核心數目，因此，可能有一些投機取巧的情況產生。

Big.LITTLE的技術 

Big.LITTLE架構中可以擁有兩組核心，一組為主核心，而另一組為協核心，兩組核心不能同時運行程式，因此不會產生八個核心同時運行而引起功耗大增的情況，再加上採用A7的低功耗處理器，有助大大增加裝置的電池續航力。

硬體的規格提升 

隨著記憶體速度提升，以致處理器從記憶體中載入資料的存取速度相應提升，而且繪圖晶片的升格大大增加了應用程式的可塑性，製程技術提升使功耗更低，整體的技術上升連帶整個處理器的各個部件的效能提升。

技術要求走勢轉移 

LTE技術開始普及，為應付未來行動設備的升格，對於用戶對影像質素的追求，進一步強化視像播放規格至4K播放及攝像鏡頭的能力，並加入一些特別的元素(3D相之類)，加上極致本，超輕薄筆記型電腦將會在2013年進入市場，以及Android平板電腦的需求正不斷擴大等因素，處理器的兼容程度也需要因應提升，因此開始加入對USB2.0/3.0的支援，並且以較為穩定的藍牙4.0取代舊式的藍牙訊號。

3.   處理器帶動的市場轉變

ARM處理器對於PC界的優勢

因應個人電腦市場走向輕薄易攜的走勢，Windows RT繼Andorid後宣告支援及採用ARM處理器，各大PC廠商開始推出運行ARM處理器的行動電腦，對於廠商與用家而言，為各自帶來優勢，ARM處理器的功耗低、效能高，符合電池續航力有高需求的行動電腦需求。再加上，ARM處理器的造價比x86架構的處理器便宜。

ARM處理器對於PC界的隱憂

X86架構的應用程式已經發展多年，目前大多數的主流應用程式皆因應X86架構所編寫，意味著廠商和用家若採用ARM處理器必須作出取捨，兩者需放棄已發展多年的平台，移師至新平台發展，一來導致生產成本上升，二來技術不純熟會影響產品質素。另外，採用X86的設備仍是普通用家和企業普遍採用裝置，轉用ARM處理器的產品表示他們需要購買新的電子產品，放棄使用沒提供ARM版本的應用程式。

4.    同業加入進攻行動裝置市場擴大競爭

目前行動裝置打擊過往PC產業的主導地位，因此其他X86處理器的廠商為左迎合市場需求而開始生產專為行動裝置而設的處理器，為望在新市場上分一杯羹，而該類處理器的特點包括，低功耗、效能高、配備一個繪圖核心，體積細小。

兩大競爭對手AMD 與 Intel

Intel

        Intel在2012年8月披露文件，表示將來Atom將會在Late 2013: Silvermont: 22 nm和ValleyView: SoC with 1-4 Silvermont cores（Ivy Bridge）。但目前在年初推出的三個處理器Z2580, Z2560, Z2520只是用上32nm的製程，而且在繪圖晶片、記憶體技術及顯示技術均比同業AMD和其他ARM處理器廠商所發表的處理器為差，不過，目前Atom處理器仍是各大PC廠商所採用於Windows RT產品的主流處理器，不過更有望Intel可以加緊追上其他同業在行動裝置上的表現。

AMD

AMD在2013年初推出三款的行動處理器打算於2013年第三季進入電腦市場，分別是「Temash」、「Kabini」，因應Windows 8的變型機和平板電腦和超輕薄筆記型電腦而設計的產品，此外，以目前AMD的電源管理技術，該處理器可用於手機上，目前已把處理器的耗電量由35W下調至3-7W，再加上，較早前Atom加入Android陣營，即意味著Android支援x86架構的處理器，對AMD的忠實Fans是喜訊，同樣也為消費者帶來更多優質的選擇，再加上目前擁有專業繪圖晶片製造技術的只有NVIDIA和AMD兩家公司，相信AMD加入行動處理器平台會為GPU的效能帶來衝擊。

AMD Temash :

        Temash是低功耗的行動處理器，是代號Hondo處理器的後代產品，而其設計是為搭配Windows 8作業系統的平板電腦與變型機(中文名又稱極致本)而打造，Temash採用最高效能的系統單晶片，其圖像處理效能相比上一代產品高出一倍。

AMD Kabini :

        Kabini是低功耗的行動處理器，是代號Brazos 2.0處理器的後代產品，而其設計是用於超輕薄筆記型電腦(Ultrathin notebook)，而其特點在於擁有優良的電池續航力，分別提供雙核心及四核心的版本，預期Kabini相比上一代的產品高出約五成的效能增幅。

AMD為切合行動設備的需要加入新技術

[AMD] 2013年的發展及產品介紹(Rachland/Kaveri)

1. 2013年AMD CPU的發展

        AMD在2013年積極推出行動處理器和進一步提升中低階處理器的整體效能，於2013年主打推出全新的APU處理器以應對中低階市場，而且在高階市場仍會以FX系列的處理器為主，以覆蓋整個電腦市場的需求。

        AMD在2013年將會進入全新的製程，向28nm進發，但有部份的低階、行動處理器會採用40nm和32nm的工藝技術製造，在2013年前半段將會主打Trinity 2.0(Rachland)處理器，在下半段推出Kaveri的處理器，以及推出採用Steamroller(中文名為壓路機)的新FX系列處理器，全面強化各市場的處理器效能。

        AMD新發表的技術中可見，AMD以一些同業的發展方向作為借鏡，包括類似WiDi的技術、Face Unlock和手勢控制等……對於用家而言，技術更全面當然是喜訊。
 


2. 在桌面處理器上:

        AMD在年初推出Trinity 2.0 (Rachland APU)，將會成為2013年前半段的主打處理器，而Rachland具備優良的圖像處理及運算能力，比上一代產品更節能。並且展望AMD將會於下半年推出名為Kaveri APU的處理器，據悉Kaveri相比Rachland的效能有顯注的增長，而且在Kaveri用上真正的GCN架構的GPU。

AMD Trinity 2.0 (Rachland APU)

        據悉Trinity 2.0仍是採用32nm工藝製作及採用上一代打椿機的架構，AMD於處理器上增加了更多的總線數目以保証其功率，並且搭配Radeon HD 8000系列的GPU和具備DDR3-2133MHz的雙通道內存控制器；新的Richland APU相比舊的Trinity APU在TDP(熱功耗設計)不變的情況下增加核心時脈，可見新式的處理器在功耗的管理性能上已有顯注的強化成效。預計將會在2013年第二季正式推出市場，與對手Intel haswell的發報時間相若。

桌面處理器Richland APU的參數

APU Model	Cores	AMD Radeon		L2 Cache	Clock-Speeds (GHz)				TDP
		Model	Cores		Base	Turbo	GPU	Memory	100w
A10-6800K	4	8670D	384	4MB	4.1	4.4	0.844	1.866	65w
A10-6700	4	8670D	384	4MB	3.7	4.3	0.844	1.866	100w
A8-6600K	4	8570D	256	4MB	3.9	4.2	0.844	1.866	100w
A8-6500	4	8570D	256	4MB	3.5	4.1	0.8	1.866	65w
A6-6400K	2	8470D	192	1MB	3.9	4.1	0.8	1.6	65w
A4-6300	2	8370	128	1MB	3.7	3.9	0.76	1.6	65w

AMD Kaveri APU:

AMD於2013年AFDS(AMD Fusion Development Summit)發表未來產品計畫，公開下一代的APU名為Kaveri，並且預期新的處理器有4倍的效能增長。新的APU將會整合Steamroller的CPU架構及GNC的GPU架構，以及整合4個32bit GDDR5的顯存控制器，總位寬128bit，與當今的主流獨立顯示卡相若。

(根本沒有圖中所示的普通x86處理器，所謂的四倍效能只是打飛機。)

        新的Kaveri APU將會支援PCI-E 3.0，可提供最多16條通道，並能分拆成8條雙路，用於組建雙路獨顯交火，除此之外，仍會提供8條通用的PCI-E 2.0，當中四條用於連接APU和晶片組，另外4條可用於外圍設備，可配置成4個x1、2個x2和1個x4。

        記憶體的支援頻率提升至2400MHz/2500MHz，一來DDR3 2400/2500的記憶體價格超高，而且相比GDDR5的頻寬相對較少，但若採用GDDR5顆粒的隱憂，因為需要點對點互連，即代表Kaveri APU必須以BGA的封裝方式直接焊接於主機板上，因此改用GDDR5的方案多數不會用於Desktop上。


3. 在行動處理器上:

AMD在2013年初推出三款的行動處理器打入個人電腦市場，分別是「Temash」、「Kabini」和「Rachland」本年以主打低功耗和運算效能的提升而見稱，並且搭配新的Radeon HD 8000M圖像處理晶片，相比上一代的圖像處理效能有望提升一至兩成。

AMD Temash :
Temash是低功耗的行動處理器，是代號Hondo處理器的後代產品，而其設計是為搭配Windows 8作業系統的平板電腦與變型機(中文名又稱極致本)而打造，Temash採用最高效能的系統單晶片，其圖像處理效能相比上一代產品高出一倍。

AMD Kabini :
Kabini是低功耗的行動處理器，是代號Brazos 2.0處理器的後代產品，而其設計是用於超輕薄筆記型電腦(Ultrathin notebook)，而其特點在於擁有優良的電池續航力，分別提供雙核心及四核心的版本，預期Kabini相比上一代的產品高出約五成的效能增幅。

AMD Richland :
Richland(又名Trinity 2.0)是提供桌面電腦和行動電腦兩個版本，是代號Trinity處理器的後代產品，而其設計是用於筆電和桌面電腦，而其特點將會降低晶片的耗電量、提升圖像處理及運算效能外，還加入了許多新的技術，包括 Face Unlock、手勢控制、屏幕鏡像等等……同時加入了透過Wireless傳輸視像訊號至電視或屏幕的功能(類似Intel的WiDi技術)，優化傳輸影片串流時，系統資源的優先分配順序，並且搭配新的Radeon HD 8000M圖像處理晶片。

Radeon HD 8000M系列繪圖晶片 :
Radeon HD 8000M系列將會採用AMD GCN次世代繪圖核心架構的圖像處理晶片，對於運算功耗和效能有全面的提升，並且以Enduro技術降低核心的用電量，配備以效能為目標的AMD應用加速處理技術(AMD App Acceleration)，進一步強化GPU的繪圖效能和應用速度，目前搭配Radeon HD 8000M系列的產品將會陸續相繼推出……


4. 部份人轉投AMD陣營的因素

1. AMD對於香港人有歸屬感，自AMD與ATi合併以後，AMD的處理器皆配上ATi的行動版GPU，而ATi是由數個香港人和一個荷蘭人所建立的公司，因對ATi具有香港人的感情，自合併後轉移至AMD之上。
   
   
2. 對手Intel的營商手法令人厭惡，成為部份用家轉投AMD的主因，Intel操控市場價格，而該種霸權行為令不少
   Intel的忠實Fans大感震怒而棄用Intel，加上近年社會風氣反對霸權的行為，更甚者，對手Intel曾承認Ivy Bridge超頻過熱問題，因節省成本而偷功減料，採用普通的矽脂以取代導熱性能好幾百倍的金屬焊接。
   
   
3. APU內的GPU效能顯注，目前APU內的繪圖核心已足夠玩新出的Dead space 3，什至主流的遊戲，例如是War3、LOL、CS(條件:不開高效的情況下)等等…..用家無須額外購買入門級的獨立顯示卡。
   
   
4. APU相比同業Intel的處理器性價比較高，APU的定價低，但同價位的處理器相比Intel的處理器效能更高，此終AMD的用家對象是中低階的用戶，而對手Intel的用家對象是中高階的用戶，因此AMD的性價比成為一般不追求高質量的用戶所採用的誘因。
   
   
5. AMD的技術日趨成熟，過往AMD的功耗發熱量大和耗電量大，以及處理器效能不顯注，在近代已經得到改善，而且成效顯注之餘，更開始引入不同的技術豐富用家的體驗。

　　另外，順帶一提，較早前曾傳出AMD將會淡出x86處理器的市場，轉投ARM處理器的消息，實屬流言，AMD表示未來2-30年 x86的處理器仍然係主流處理器。

2013年Intel Desktop CPU發展(Haswell)

2013年Intel Desktop CPU發展
在2013年第一季的Ivy Bridge 高階i7-3770K以至中階的i5-3570K見證著Ivy Bridge系列的終結，接下來的將會在2013年第二季推出第三代的Haswell Processor

Intel在2013年全力主打全新微架構Haswell的處理器以取代Ivy Bridge，Haswell 採用22nm製程與上一代Ivy Bridge相同，Haswell是Intel Core系列的第四代產品，其插座將會由上一代的LGA 1155轉為LGA 1150，意味著用家若要用新的處理器，同樣也需要更換底板。但據Intel宣稱Haswell的效能在相同時脈的情況下，相比上一代Ivy Bridge快兩倍，採用全新的圖像顯示核心，耗電和散熱問題上有顯注的提升，相信對PC迷Haswell有一定程度的吸引力。

二、 Haswell的製程技術:

1. 更成熟的製程使漏電率大幅下降
2. 更成熟的三柵極電晶體技術，有效降低電力的消耗

(節能使處理器的熱力下降，意味將來Haswell有更大的超頻空間。)

1. L3的快取由Ivy Bridge的3-8MB提升最高至32MB。

(L3快取用以降低讀取記憶體的延遲，若軟件經常需要讀取記憶體，對L3快取的需求相對較高。)

在記憶體技術上:

1. Haswell原生支援雙通道DDR3-1600

(雙通道技術是一種能提升電腦效能的技術，把多個記憶體以並聯的方式增大頻寬。)

在內建顯示核心上:

1. 新一代的Intel HD Graphics型號分別為GT1、GT2以及GT3

型號	市場定位	運行單元	紋理單元
GT1	入門級	6個	1組
GT2	主流級	20個	2組
GT3	流動平台	40個	4組

1. 製程與上一代Intel HD Graphics相同

(但製程技術不變的情況下大幅提升顯示核心的規模和規格，會使處理器的發熱量會急增。)

1. 新一代內建顯示核心技術

將支援DirectX 11.1和OpenGL4.0，3D圖像處理效能得以提升，而且支援三屏獨立輸出，並且支援4K的數碼硬解。
三、 其他正面因素
Haswell相應8系的晶片組，令用家硬件配置有所提升。

1. USB 3.0的連接埠數目增至最多6個
2. 支援SATA 6.0Gb/s數目增至最多6個
3. 對於硬碟效能優化，提升資料存取和回應能力(特別在固態硬碟(SSD)。
4. 對於驅動程式的優化等等……

四、 其他負面因素

1. 首批Intel 8系晶片出現缺憾

目前的8系晶片在原生USB3.0出現缺憾，而且是無法透過軟件修復。當Haswell處理器和8系晶片組的系統在睡眠模式下恢復時會出現設備連接問題，在睡眠模式前已啟動的程式或資料會失去回應，並需要重新啟動系統回復相關的操作。
(目前Intel要求主機板廠商接受該缺憾才供貨，但有主機板廠商表示採用8系晶片的主機板將會如期在6月上市，可能意味著首批8系晶片組的產品原生出現缺憾。)

1. 曾出現新一代處理器將會統一以BGA封裝的傳言

曾在2012年11月左右傳出一個不實的流言，指Intel將會統一採用BGA封裝，放棄插槽，即代表將來主機板和處理器會捆綁出售，但引起PC使用者的反對聲音，最終Intel發言人出面澄清，表示Intel將會繼續為使用者提供LGA封裝的處理器產品。