[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