智能终端时代：魔幻化才刚刚开始

——智能终端时代GPU成为关键，GPGPU或主导视频电子行业

DVBCN数字电视中文网综合报道（敖瑞），2012年5月3日，三星电子在英国伦敦正式发布GALAXY S III系列智能手机。这款旗舰智能手机搭载了Android™ 4.0操作系统，Exynos 4412四核处理器，频率达到了1.4GHz，GPU采用Mali 400MP。GALAXY S III会在6月9日登陆中国。

GALAXY S III一出，ZOL、PConline等媒体的测评报告显示：凭借三星自主研发的Exynos 4412四核处理器（ARM® Cortex™-A9）与四核ARM Mali™-400 MP图形处理器，GALAXY S III硬件方面已经达到巅峰。

GALAXY S III

智能时代，硬件狂奔

随着智能化浪潮的不断演进，消费电子产品领域的竞争变得更为激烈——只有不断靠近智能化，才能在竞争中取得先机。iPhone与诺基亚、富士与柯达，三星与尔必达，越来越多的“新贵”将“老皇帝”们掀翻，多方跨界的大幕早已拉开。

在这个大趋势中，电子产品的性能开始高速狂奔，这不能不引起我们的关注。首先，便携消费电子产品多核化趋势明显——在服务器、个人电脑等传统领域之外，自2010年起，多核处理器已开始被广泛应用于平板电脑和智能手机等移动设备中。随着ARM架构多核处理器技术的不断更新，ARM仍将继续引领多核嵌入式技术的发展。

厂商开始拥有更多的产品定制选择，多核产品的业绩随之快速成长。随着2012年Android系统升级为4.0之后，单核处理器无法带来流畅的运行体验，Android平板电脑的硬件竞赛也已经全面进入多核处理器时代。如今，卓越的3D性能和1080p分辨率下的游戏应用成为了吸引用户的王牌，图形处理器的重要性被凸显。

目前ARM Mali-400 MP图形处理器放量迅速，在中国地区尤为明显，ARM中国区资深市场经理邹诚预测：今年全球超过40%的Android平板电脑将内置Mali，Mali在Android平板电脑上的GPU市场份额已经迅速上升到第一位。

第二个趋势是高配置标准化，由于App Store商业模式逐步成熟，手机/平板等便携移动终端成为了用户最主要的装置，大量的决策以及娱乐需求都将在手机/平板上实现。以智能手机为例，“多核”CPU、“1GHz”频率，触摸“大屏”、“高像素”摄像头，已经成为了智能手机的标配。而本次Galaxy S III又将硬件拔高了一层。

应用越来越强，一直在敦促更高的配置。随着互联网的进一步发展，很多网站都加载了HTML5、FLASH等插件，浏览的负载特别大，从某种意义上说，智能设备硬件高配化可以说是市场需求驱动的结果。事实上， 以ARM的Cortex-A7、A9以及最新的A15发布进度来看，ARM的芯片演进路线图发展其实是越来越快，在应用处理器（AP）方面， ARM与其合作伙伴在对高性能半导体的追逐从没停止过。

SoC厂商Rockchip（瑞芯微电子）CMO陈锋向DVBCN记者表示：从目前多个终端的发展速度来看，新兴消费电子产品平板电脑的软硬件提升速度较快；智能手机作为用户最重要的决策以及娱乐终端，体量巨大、发展快速，将一直是所有厂商关注的焦点；此外，家庭娱乐多媒体平台潜力巨大，蕴含巨量产值。

Rockchip近期推出的Rk3066SoC处理器，采用双核Cortex-A9架构+四核Mali-400 MP图形系统，性能较Rockchip的上个产品RK29/30系列拔高明显。在陈锋看来，高配置的趋势将继续深化，“摩尔定律”将继续带动芯片产业的白热化竞争。 [fs:page]

图形技术，魔幻之门

原仅属于计算机行业的GPU，如今进入嵌入式领域，成为智能终端SoC的标准配置。仅以用户体验来讲，厂商的第一要务就是定制出完美的人机界面，流畅的演示炫目的3D图形。3D图形作为视觉媒介的主流表现方向，未来将成为智能终端的基本显示形式。

“小屏”、“中屏”、“电视屏”，智能化的席卷之势已成。仅以智能电视领域为例，在沿用智能手机的App Store模式之后，用户收视模式开始出现质变：在基于Android/iOS/Windows/Linux/STVOS等平台之上，智能电视的维护、软件复用、商业模式、差异化应用开发都变得非常便捷。大量的开发者加入到Apps的生态系统，这对传统数字电视造成的影响与当年Skype业务对通话业务的冲击如出一辙。

某Samsung的供应商向DVBCN记者透露：“GALAXY S III作为三星的旗舰产品，一向是追求尖端应用、尖端性能。这也是本次推出四核处理器（ARM® Cortex™-A9）与四核ARM Mali™-400 MP图形处理器的原因。”该人士还表示：事实上，从半导体层面上来看，手机、平板电脑以及智能电视仅仅是分辨率的差异，智能芯片的机制并不会因此而改变。

在用户体验方面，UI用户界面的图形显示是厂商竞争的基础。以目前主流系统Android为例，要顺利的运行各种UI，就需要配置足够性能的GPU产品。据资料表明，三星与ARM有着长期的合作，有观点认为，这是由于选用Mali产品更有利于其GPU/CPU方案的整合，这样亦能保持高系统兼容性以及高效的图形能力。

从GLBenchmark的跑分数据来看，在Mali-400的支持下，终端的图形能力又被拔高了一个档次

据台湾资策会（MIC）估计，在未来智能电视市场将继续放量，未来两年间世界智能电视／STB的出货量将以每年64%的速度迅猛发展，芯片供应商Mstar、MTK传统两强仍将占据超过80%的份额。有业内人士预测：智能电视市场经过2011年充分预热，预计2012年中国智能电视出货量将超过1000万,Mali的份额将高达90%以上。

视觉作为用户的第一大感官，厂商当然会将所有努力都汇聚于此。随着“智能化”开始侵入“电视”这一最后的技术洼地，魔幻的视觉体验即将到来。 [fs:page]

系统兼容，关乎成败

一直以来，电池技术都是便携式终端的瓶颈——越来越“酷炫”的应用和网页成为了耗电大户，这种“一日机”的现象虽然造就了很多晚间准时回家充电的好青年，但这显然不是各个终端厂商所愿意看到的。

在电源技术取得突破性进展之前，SoC厂商仍将继续在节电方面大费心思。据悉，三星半导体的Exynos4412是quad-core，但存在节电程序，会自动控制使用CPU核数，甚至还会出现triple-core。HTC产品ONE X是Cortex-A9架构的Tegra3在ARM标准四核基础上加入一颗协处理器，动态待机仅协核运行；运行高性能应用时，按需逐个开启主核，同时关闭协核心，切换延迟不超过2ms。

Mali-400 MP

目前芯片厂商节能降耗的手段都着力于工艺和机制上：Rk3066SoC处理器使用了金属栅极技术，该工艺下芯片漏电量降至最低，频率最高能达到1.6GHz，Rk3066SoC的功耗可以动态调整，不同运行强度下可在0.9V/1.2V电压切换，合理分配功耗。

Mali-T604 MP

此外，在Mali-400 MP之后，新一代产品Mali-T600 MP系列又一次登上了技术的巅峰，该产品率先支持未来的先进标准，例如OpenGL ES 3.0（代号Halti）， OpenCL 1.1 Full Profile，Microsoft DX11，Google renderscript等等。其计算能力足以胜任Windows8、Android 4.0/5.0等未来主流操作系统。Mali-T600 MP较当下主流嵌入式GPU有着本质的拔高，其性能至少提升了5倍以上，更高的性能给用户全新的游戏体验。该产品作为第四代 Mali 嵌入式图形 IP， 是专为满足 GPU 上的通用计算 (GPGPU) 需求而设计。

据陈锋介绍：所有的厂商都在寻找硅片面积（功耗）与性能之间的平衡，3066处理器A9+Mali的ARM体系组合，在软件、驱动、适配性上都得到了提升，开发过程也得到简化。由于ARM在华的份额持续增长，其中国研发中心为Rockchip提供了重要的技术支持，带来了较多的便捷。

据传，ARM在中国的研发中心将继续扩大，为包括芯片、系统、游戏等产业链中的合作伙伴提供整体的技术支持，进而帮助嵌入式3D GPU生态系统不断成熟、壮大。

IC设计是典型的资本密集型行业，开发周期往往至少长达1年，随着国家“863计划”、“新18号文”、“973计划”等战略项目的稳步推进，我国IC设计厂商发展开始进入快车道。在未来，在中国本土终端厂商的本地化支持下，Rockchip、海思、全志、Amlogic等具备核心专利的上游半导体企业将越来越多。 [fs:page]

通用核心，未来之路

一直以来，人们一直在寻找各种加速图像处理的方法，然而受到CPU本身在浮点计算能力上的限制，对于那些需要高密度计算的图像处理操作，传统CPU常常力不从心。随着可编程图形处理器单元(GPU)在性能上的飞速发展，利用GPU加速图像处理的技术逐渐成为研究热点。

在未来，GPGPU（General Purpose GPU，通用计算图形处理器）将是图形技术的发展方向。该技术可使得CPU运算非常复杂的序列代码，而GPU则运行大规模并行应用程序。有业界观点认为，CPU与GPU的构架终将走向融合。

2009年，微软发布的windows7 即利用DirectX Compute将GPU作为操作系统的核心组成部分之一，欲提升GPU在硬件使用的价值。DirectX Compute就是微软开发的GPU通用计算接口，欲统一GPU通用计算标准。

IC巨头很早就开始在GPGPU领域布局：ARM早已拥有完整的CPU/GPU构架系列方案；AMD收购ATI，掌握了覆盖处理器、芯片组、显示芯片的完整产业链；Intel收购Havok,旨在提升其物理模拟引擎的技术实力；显示芯片厂商NVIDIA也开始涉足通用计算领域。

在硅片面积越来越紧张的今天，增强CPU与GPU的协同性是在现有体系下挖掘处理器潜能的好方法。在未来，芯片企业将在CPU/GPU方向继续扩展，利用GPU软件接口将CPU运算任务分配到GPU，增强通用芯片的计算效能、充分挖掘SoC的性能潜力。

有预测表明，未来消费电子产品将在2015年左右规模部署GPGPU，芯片的性能将持续性提升，其覆盖的产品也将更加广泛。（完）