软硬件方案竞出笼,64位处理器应用急扩张

    在苹果(Apple)推出A7处理器首开智慧型手机64位元发展先河后，多家处理器厂商也相继推出64位元产品，并将锁定的目标市场从行动装置扩大延伸至云端伺服器、车载资通讯系统、游戏机和智慧电视等领域，让64位元处理器的应用范畴愈来愈广。

64位元方案已成半导体厂商产品开发重点，其应用版图正逐渐从个人电脑(PC)，扩散至行动装置、车载装置及资料中心伺服器；其中，又以行动装置市场的发展最为快速。  
事实上，继苹果(Apple)、辉达(NVIDIA)、高通(Qualcomm)之后，英特尔(Intel)、联发科等处理器厂商，也不约而同在2014年全球行动通讯大会(MWC)上，大秀64位元行动处理器，并将于下半年开始陆续送样，预计最快今年底终端产品即可问世(表1)。  


竞推64位元方案　行动处理器厂MWC较劲

以高通为例，该公司除在2013年底已发表旗下首款64位元处理器--Snapdragon 410外，今年全球行动通讯大会上再度推出64位元架构的四核心及八核心处理器--Snapdragon 610与Snapdragon 615，并支援全球各频段的长程演进计划(LTE)网路，抢攻高阶行动装置市场；而联发科也同时发布两款分别为四核心及八核心的处理器--MT6732和MT6752。  

此外，英特尔亦推出代号「Merrifield」的64位元Atom处理器--Z3480，并揭橥下一代代号为「Moorefield」的64位元四核心Atom处理器细节。另一方面，迈威尔(Marvell)的64位元四核心晶片组--ARMADA Mobile PXA1928也于本届全球行动通讯大会中亮相。  

值得注意的是，为了加速行动装置往64位元世代挺进的脚步，继苹果开发的64位元iOS平台后，Android阵营的掌舵者Google也计划在今年第三季发布64位元版本的Android作业系统(OS)，可望刺激更多处理器业者推出64位元方案，包括三星(Samsung)、海思等即可望成为下一波推出64位元行动处理器的厂商，并带动应用程式(App)开发商全面翻新软体。  

[@B]64位元版本Android系统今秋可望问市[@C] 64位元版本Android系统今秋可望问市


图1　晶晨半导体业务总监邓吉均表示，64位元版本的Android作业系统问世后，将刺激晶片商朝向64位元架构处理器发展迈进。
晶晨半导体业务总监邓吉均(图1)表示，64位元版本的Android作业系统问世后，将刺激晶片商产品开发策略加速转向，并破除中央处理器(CPU)核心数愈多愈好的迷思，朝向64位元架构处理器发展迈进。  

因此，晶晨半导体已决定不再加入多核心竞赛战局，而选择让旗下平板电脑、智慧电视、数位机上盒的下一代系统单晶片(SoC)都走向64位元架构，以迎接新版Android系统的到来。  

事实上，尽管英特尔、迈威尔、联发科、高通以及辉达等晶片商，已竞相于今年全球行动通讯大会或消费性电子展(CES)上发布新款64位元行动处理器，但搭载64位元处理器的智慧型手机或平板电脑，短期内仍难以冲击整体行动装置市场，主要原因在于Android系统目前并未更新至符合64位元处理器应用的版本。  

不过，Google已计划在2014年下半年推出新的Android系统，以满足64位元架构的应用需求；虽然64位元的Android已落后iOS平台近1年的时间，但仍将对行动装置市场走向64位元世代大有助益。  

市调机构ABI Research预估，64位元行动处理器出货量将从2014年的一亿八千二百万颗，大幅跃升至2018年的十一亿二千万颗；而同期间，Android行动装置采用64位元处理器的比例，也将由20%跃增至55%，成为64位元处理器最大的成长驱动力。  

事实上，英特尔近日已自行开发出64位元版Android系统核心(Kernel)，并将之提供给采用64位元「Bay Trail」Atom应用处理器的硬体制造商夥伴。不过，此版Android系统仅支援英特尔处理器，待Google真的推出支援64位元架构的正式版Android，则应会支援各厂商的处理器。  

值得注意的是，目前市面上的64位元行动处理器，大多锁定中阶智慧型手机，而非高阶机种。对此，ABI Research业务总监Malik Saadi表示，现在采用64位元方案的原始设备制造商(OEM)系将其视为一种引人注目的行销策略，以和消费者普遍认为「愈多愈好」的多核心产品做出区隔。  

不过，Saadi进一步指出，虽然64位元处理器也是行销手法的一环，但这并非表示它不会为行动装置带来任何差异化的价值，一旦支援64位元架构的Android生态更为成熟，64位元处理器的效益将可进一步彰显。  

根据ABI Research研究结果显示，针对智慧型手机、平板电脑设计的64位元处理器在2018年前的出货量将上看十一亿两千万颗，市占率达55%；其中，Android装置在64位元市场的市占率将坐拥60%的占比，苹果的iOS装置则占30%，而微软(Microsoft)的Windows装置占比则不到9%。  

除了行动装置之外，64位元架构亦逐渐蔓延至伺服器领域。据了解，不只x86架构，在原始设备制造商(OEM)与原始设计制造商(ODM)抬轿之下，采用64位元安谋国际(ARM)处理器的微伺服器，预计最快可于下半年出炉，将与64位元x86架构微伺服器共同分食资料中心市场商机大饼。  

64位元ARM微伺服器　2014年Q4登场


图2　AMD企业副总裁Suresh Gopalakrishnan指出，采用64位元ARM架构处理器的伺服器，预计将于今年第四季问世。
超微半导体(AMD)企业副总裁暨伺服器业务部门总经理Suresh Gopalakrishnan(图2)表示，OEM与ODM采用可客制化设计的ARM架构处理器打造专用型伺服器的比重正与日俱增，藉此大幅提高设计弹性，同时降低耗电量，满足资料中心市场日益严苛的要求。  

面对资料中心对于配备64位元处理器的微伺服器需求看涨，英特尔已率先业界于2013年下半年发布64位元x86架构的凌动(Atom)处理器，而不让英特尔专美于前，超微半导体亦于2014年初推出全球首款ARM架构开发的64位元处理器AMD Opteron A1100系列。  

不过，相较于64位元的x86架构方案，ARM架构64位元处理器在资料中心伺服器的软体生态系统尚未臻成熟；有鉴于此，超微半导体正率领二百位软体工程师紧锣密鼓厚实软体资源，且号召多达二百家软体开发商加入此一生态系统，以消弭客户使用疑虑，加速扩大市占。  

现阶段超微ARM架构64位元处理器已可支援Linaro、Fedora、Ubuntu、Lamp、OpenJDK等Linux作业系统；另还有多元化的编程语言如Java、GCC等。  

Gopalakrishnan透露，随着软体生态系统日益健全，不少OEM及ODM对于ARM架构64位元处理器已更具信心，且更关注其发展动向，并已表达出开发兴趣。预计超微半导体于3月样品问世后，最快将可于第四季见到终端伺服器产品面市。  

Gopalakrishnan预期，在OEM与ODM扩大导入后，ARM架构处理器在资料中心的市占有望节节攀高，至2017年将可达10%，而2019年更有机会上看25%。  

面对博通(Broadcom)亦挟ARM架构64位元处理器，进军资料中心伺服器市场，超微半导体表示，该公司乐见更多新进业者共同拱大ARM架构64位元处理器市场。不过，相较于新进业者，超微半导体拥有丰厚的资料中心伺服器处理器开发基础，且与OEM及ODM的关系更加密切，因此未来仍可维持优势的市场地位。  

另一方面，车载资通讯平台(Telematics)由于须整合资讯娱乐(IVI)、数位仪表板和先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Asistance System, ADAS)等功能，因此亦有晶片商已开始导入64位元处理器方案，协助车厂打造高效能的车载应用平台。  

打造高效能车载平台　车用处理器也疯64位元

从新进业者，如博通、高通和辉达等，到市场既有业者如瑞萨电子(Renesas Electronics)、意法半导体(ST)、英飞凌(Infineon)和飞思卡尔(Freescale)等晶片商，都竞相在车载资讯娱乐这个正快速成长的市场中卡位；并接连发布64位元车用处理器，以打造全方位的车载资通讯平台，并实现产品差异化。  

如辉达即于CES展上发表采用Kepler绘图处理器(GPU)架构的新一代64位元处理器--Tegra K1，其内建一百九十二个GPU核心，除了锁定行动装置市场，也与奥迪(Audi)等车商合作，瞄准未来汽车先进驾驶辅助系统的应用需求；而瑞萨亦揭橥R-Car H3核心的64位元解决方案，皆象徵着64位元车用处理器的规格竞赛已然鸣枪开跑。  

综上所述可知，64位元处理器的应用版图正逐渐扩展，而随着各领域的晶片商竞相推出相关解决方案，加上作业系统平台的支援，显而易见，未来64位元架构在半导体领域的影响力可望逐渐扩大。