攻獨人牲：市場對AP的效能追求近乎瘋狂，然製程始終是道難關

 細看2011以及2012年的智慧手持設備應用處理器（AP）產業，不難發現除了Tegra 3以外的架構較為特殊以外，多數廠商在推出時程的產品多以時脈小幅提昇為主，例如三星Exynos 4212、TI OMAP 4470以及高通MSM8960，幾乎都是這樣的升級小改款產品。

回歸主導嵌入式處理器的ARM的理念，現在的發展速度也許已經超越當初預期"為3年後的產品規劃"的速度，由於智慧手機以及平板的熱潮，加上ARM正式被微軟Windows 8所支援，短短的幾年內，ARM架構轉眼變成在消費市場可以與Intel、AMD分庭抗禮的新勢力，一切來的太突然，也似乎產生始料未及的市場革命。

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在智慧手持設備剛興起的時候，市場講的是雲端，彷彿有了雲端，手機本身只要不Lag什麼都好辦，看似美好的雲端還是有致命的缺陷：網路。沒了網路，或是網路Lag，無論雲端畫出的願景再美好，都是徒勞無功，智慧手持裝置最後還是落入追求硬體效能上的惡性循環。

誰能料到沈寂了十數年的ARM架構，在短短的幾年內，轉眼間時脈1GHz是基本盤，記憶體1GB嫌太少，還要比GPU的3D效能，螢幕也將踏入720p的領域，市場的需求來的太急太快，卻反而感受到AP的發展趕不上市場需求。

舉個例子來說，Sony PS Vita就搶先導入4核心Cortex-A9搭配Imagination Technics的SGX543MP4多核GPU，以VITA的條件來看，沒有通訊模組，理應更為省電；但這顆AP卻礙於採用壓低成本，傳聞採用三星45nm製程（與三星Galaxy S2的Exynos 4210相同製程），續航力僅3～5小時，也不難理解再同樣的製程下，處理器效能越好，就越耗電的道理。

回歸ARM架構的原始思維：利用SoC（系統級晶片）的方式，盡量將各種功能整合在小小的IC當中，並且維持小巧、省電的特性，至於高效能，也是近幾年智慧手機熱潮後的事情。然而要作到以上條件並不容易，試想效能逐漸追上製程更先進Atom的AP，整合了更多的功能已經很不容易，還要它擁有更高的效能以及更低的功耗談何容易。

而越先進的設計也就越複雜，追求高效能伴隨而來的就是功耗，但曾有一位TI的工程師這樣對我說過：當ARM架構的AP一味追求效能，以致發熱高到需要散熱片、電池消耗速度更快，若真的設計出這樣的產物，那為何還需要ARM？

所以，即便ARM已經規劃出更先進的架構，廠商不急著投產的關鍵，並不是產品的效能不足，而是等待足以降低發熱與功耗的製程加持，以甫發表的Exynos 4212為例，處理器時脈從1.2GHz上修到1.5GHz，而GPU更從266MHz調整到460MHz，效能提昇，但功耗反而相較目前的Exynos 4210下降30％，關鍵還是製程從45nm提升到23nm32nm。

新一代Tegra“Kal-El”其實也是有類似的困擾，如果從Roadmap中來看，預計在年底前推出的45nm40nm製程Kal-El的目標市場僅在平板，至於明年度用在手機上的Kal-El，卻預計採用28nm製程，仍會與給平板的版本在十賣方面有些許差異，畢竟手機與平板能夠放置電池的空間以及LCD的耗電量還是有差的，無論如何，平板的電池容量仍能比手機大出許多，並且螢幕的耗電也比較高，反而AP的功耗相對不明顯。

又像高通堅持獨立以ARM11為基礎開發專屬架構，也是為了功耗，目前市場上的多核AP，也僅有高通能夠針對各個核心的時脈以及休眠狀況進行獨立控制，雖然比起其他廠商採用標準的A9架構同時脈效能略為吃虧，不過換來的則是更好的電源管理。

言歸正傳，今年底一直到明年下半年，在更先進的製程還未開發完成前、試產不能達到預期良率以前，仍會是利用時脈提昇微幅升級的情形，但是市場的需求卻也不斷加速ARM架構AP的持續進化、並已經促使ARM的計畫時間縮短，可以預期Cortex-A15”Eagle”架構AP將會成為2012下半年的重頭戲。

不過按照最近的市場需求，未來AP的發展也可能邁入更多元化的模式，甚至廠商可能擬定針對手機、平板甚至入門型筆電用的不同規格AP，而並非像目前僅是以時脈作為區分，畢竟不同的環境下，對能耗以及性能的要求也大不相同。