從“芯”開始打破智能手機創新瓶頸符咒

本刊記者 | 孫永杰

以智能手機為代表的移動終端不斷增長的應用需求、4G網絡的爆發式增長對于智能手機支撐技術芯片的創新及應用提出了新的要求。

終端個性化 芯片步入6 4位時代

當業內質疑智能手機創新已處在瓶頸期之時，蘋果新一代iPhone5S的發布似乎又讓產業看到了新一輪創新的開始。其中，其首次在智能手機中采用的64位 A7芯片被認為是最具創新性的亮點。

64 位架構的芯片能帶來什么？有業內專家指出“64 位架構的設計更能夠充分發揮 A7 芯片的潛力，包括 CPU 和 RAM。針對該芯片優化 64位應用程序，比如 iPhone 5S 內置相機應用，自動對焦速度提升兩倍，抓拍更快，視頻幀數也可以達到更高 120fps。” 此外，由于其新的64位A7芯片效率更高，不改變手機設計的前提下增加了電池的使用壽命。新iPhone電池約1570毫安，但卻支持10小時通話時間，250小時待機時間，8小時3G互聯網瀏覽，10小時視頻播放，40小時音頻播放。由此不難看出，64位處理器對于智能手機體驗上的提升。

此外，蘋果此次64位iPhone5S的發布勢必會引發智能手機產業中最大生態系統谷歌Android陣營的跟風。例如三星就在蘋果iPhone5S發布不到48小時，就宣布將在未來的智能手機中采用64位移動處理器。而此前，高通、英偉達、英特爾等智能手機和平板電腦芯片廠商都在開發64位處理器。相信，不久的將來，Android陣營中的絕大部分手機廠商都會配置64位處理器。至于Android系統，出于與蘋果競爭的需要，同時Android又是開源系統，其升級至64位系統和應用，也就是說Android生態進入64位時代，對于谷歌來說也應該不是什么難事。不過最新的消息稱，谷歌稱目前的Android系統早已經是64位，只需有64位芯片的配合即可具備與iPhone5S同樣的用戶體驗。如此看來，智能手機全面進入64位時代將指日可待。

4 G催生 L T E芯片體驗提升仍存挑戰

從目前4G芯片的發展來看，4G芯片具備高度集成、多模多頻、強大的數據與多媒體處理能力。

首先是高度集成。集成化是芯片市場的發展趨勢，同時也是4G芯片發展的主要方向，國內芯片從40nm的基帶芯片，到28nm的集成SOC的發展，是芯片邁入集成化的過程。其次是多頻多模。TDD與FDD融合是4G市場發展的主要方向。多模多頻的4G芯片是芯片廠商的發展的關鍵，同時也是運營商和頻譜方的要求。第三是強大的數據與多媒體處理處理能力。4G時代，數據流量的爆發和智能手機多媒體化的發展，成為市場發展的主流特征，具有強大數據和多媒體能力的智能手機芯片，將是市場發展的主要方向。

盡管4G芯片可以帶來上述性能和體驗的提升，但在目前的發展過程中，其還是存在著不同程度的挑戰。

例如對多技術參數的支持。LTE技術要求芯片產品能夠對不同的頻段進行支持，以適應不同國家和地區LTE網絡制式和頻段的需求；同時，還要求芯片產品能夠適應各種天線系統標準，例如2X2MIMO、4X4MIMO等。多技術參數的支持帶來的兩個最直接后果就是研發成本的攀升和芯片產品的高價格。

其次是技術的向下兼容。LTE目前已經屬于第四代移動通信技術，從全球無線通信的使用情況來看，2G、3G占比更高，運營商不可能在短期內建立起一套非常成熟的LTE網絡供用戶使用，這就要求用戶能夠在各種網絡制式之間進行無縫切換，而要做到這一點，芯片產品就必須做到向下兼容，這給很多希望在LTE時代切入無線通信市場的芯片廠商帶來了一定的技術門檻。

最后是功耗和芯片面積的減少。相比2G、3G技術，LTE高速的數據傳輸處理和特有的天線技術，都需要消耗終端設備更多的功耗，而從目前用戶體驗來看，用戶對終端設備電池續航能力的要求卻在不斷提高；另一方面，技術的復雜度也在一定程度上增加了LTE芯片的面積，但終端設備的輕薄化和外觀設計的時尚化，都在壓縮著終端設備中主板的面積，因此，芯片廠商為了能夠使自己的產品被更多客戶接受，功耗和面積已經成為重要的產品賣點。

據市場研究公司GFK預測，2013年年底，聯發科28nm 4G單芯片MT6290將進入市場，博通、Marvell、也將有相應的4G單芯片產品推出，在2014年，主要廠商28nm 4G單芯片市場的競爭開啟，高通MSM 8X30系列，MSM8974等芯片方案在中高端市場，而聯發科、Marvell等廠商的芯片布局將主要從國內廠商開始。

情景感知 未來芯片新方向

除了智能手機，芯片廠商也在努力向用戶提供更為精細化的體驗，如將傳感器和其他芯片整合到手鐲、手表和其他可穿戴設備中。已經置入傳感器的消費產品就包括智能手鐲，可以追蹤與運動和健身有關的活動，如步行距離、心跳次數和睡眠質量等。

例如最新的蘋果iPhone5S中的M7協處理器及三星使用的類似芯片可幫助智能手機廠商向專家所說的情境計算（或感知計算）邁進。情境計算是一種新興趨勢，可讓智能手機及其它設備持續整合來自攝像頭、麥克風和其它傳感器的數據，進而能夠持續實時監測用戶所處的情景，相應智能響應他們的需求。

此外，三星推出了Galaxy Gear智能手表，而高通也發布Toq智能手表，這兩款產品都能與智能手機協同使用。而英特爾則在不久前結束的IDF上宣布正面向智能手表和智能手鐲等可穿戴設備，開發新一代超微和超低能耗處理器，例如“夸克”處理器。由于對智能手機和平板電腦反應遲緩，英特爾已經在移動領域被競爭對手甩在身后，所以其希望通過開發新一代微處理器，重新引領下一個科技潮流。

全球第一大移動芯片廠商高通CEO保羅?雅各布近日在接受媒體采訪時稱，高通正專門針對數字第六感的創意，開發新一代無線芯片，這種芯片可以感知身邊的物體。”

另一家芯片廠商英偉達認為，將來智能手機和平板電腦上面的游戲，將借助于攝像頭和其它傳感器，增加身臨其境的體驗，讓玩家最終成為游戲環境的一部分。博通也在探尋新的方法來改進無線芯片與GPS衛星、傳感器之間的交互作用。博通開發的芯片可以處理Wi-Fi、藍牙及其它連接。