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变数到颠覆:英特尔低功耗处理器Quark与ARM正面交锋
来源:  时间:2014-06-12
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我们知道,英特尔在手机、平板、手表等领域,市场分量很小。那里都是ARM/高通的天下。为了抢夺这个日前最活络而且日益扩张的市场,英特尔三年前就研发了Atom处理器,由于它仍然太x86,让人仍然认为太Powerful,太耗电,--- 尽管已经降到12w以下,还嫌不够(目前,一般手提电脑CPU是35w到75瓦,台式机/服务器的CPU是45w到135w)。过去一年,英特尔的Atom(国内译成“凌动”)在手机的占有率仍然在1%徘徊。对一个堂堂的英特尔来说,这个数据是非常悲残的。

英特尔就是英特尔,财大就是气粗,有钱就好办事。英特尔这几年也没闲着,一边推销Atom,一边研发更小的CPU,这就有了比Atom尺寸更小,耗电更少,发热更低的Quark处理器。Quark芯片的尺寸仅为Atom的1/5,功耗仅为Atom的1/10。目前来讲,它可以与世界上任何一款ARM结构的处理器相媲美。这就预示着,Quark将成为ARM市场的大变数,甚至于对整个IT/移动通讯市场的结构造成颠覆。


这个尺寸的Quark真的是惊人的小

在这里,我尽量避免使用“CPU”这个词,而是使用也不妥的范词“Processor”处理器,因为严格来讲,Quark不再是一个CPU,而是一个SoC,是一个on Chip的System。它比CPU的功能更广泛,把原来很多属于外围的一些应用加进来了。但不是说,它的CPU那部分,会比Atom/Core CPU等更强大。用白话说:这是一个广度功能和深度功能的区别,SoC讲功能的广度外延,传统的CPU讲功能的深度垂直。

英特尔在发布会上,避免谈及Quark的指令集,主要是为了淡化移动通讯界对x86结构的成见和排斥。这是市场策略问题,是一个小小的技巧。有时候一个小技巧可以胜过一个庞大的团队或庞大的开支。我们说马英九只有理念,没有逼退王的政治技巧,反而把自己暴露在敌人的炮火之下,就是这个道理。其实,Quark仍然是x86的,但不是目前的Core结构,而是和ARM同时代的、更加传统的ISA指令集的另一个扩充,这就避免了太多的不需要的指令,避免了太多的不必要的耗能,避免了太多的不需要的处理时间,而且大大扩充了通讯方面的指令。

我们知道,ARM没有自己的芯片工厂,它就是靠卖指令集靠授权坐天下的,它让你自己去设计和生产你需要的芯片。如同英特尔设计好一个主机板的plateform,它把设计好的样品和中心Chipset卖给华硕等一帮主板工厂,让你去生产你自己认为好卖的主机板一样。ARM把指令集和处理器(CortexM, CortexR)设计买给你以后,你不仅有权进行订制并生产,而且可以基于指令集自行设计别的功能模块。这就是ARM的成功所在。

就是说,ARM的第二个特点:指令集是Open的,你可以加和减。当然基本的内核是不能少的。你加了外延的指令,你的功能就更多点。这也如同英特尔的Chipset是基本的,英特尔卖给你,你不仅可以生产基本的主机板,而且也可以在主机板上加上你要的Audio,Wireless, 1394口等等你认为重要的外加部分。我们说这个Chipset是基本的,因为只有它,你的主机板才能和你要的那类CPU兼容。ARM指令集的核心级别,决定了你的手机/手表核心功能的级别。外加的电池啊,CPU速度呀,内存多少呀,都不是核心问题。Apple从16MB到32MB多收你几百块,那叫掠夺。是一个愿打一个愿挨。

因此,英特尔的Quark指令集必须面对两个层次:一是Open,一是授权。英特尔有Chipset的广泛经验,做成Open应该不是什么问题,但英特尔的生产/销售/市场文化是否具备支持这类开放,值得关注。应为他的团队的目前结构不是这样的。另外,英特尔自己有庞大的Chips生产能力,他说二,没人敢说一。他不加工,让你去加工,你的加工一定比他好?并且,过去和目前英特尔帮很多人代加工设计和规划主板,人家(Foxcom)又帮它代加工生产,这个链条应该也适合手机内板,手表内板。不过小公司没那个财力让你英特尔过一手,人家认为还是自己找下家为妥。所以英特尔必须面对Open和授权等问题。

为此,英特尔明确回答:Quark的设计是可合成的,可以通过扩展点允许客户将自己的功能模块集成至Quark,例如,把有关加强通讯方面的指令模块加进来。英特尔CEO Brian Krzanich表示,尽管英特尔倾向于在自己的工厂中生产Quark,但我们可以明白地回答:Quark也可以由第三方去制造。

英特尔这个回答是非常有意义的。打消了市场的顾虑。此前,英特尔的做法与之不同,第三方厂商只能选择使用或不使用英特尔处理器。如果决定采用Atom处理器,那么只能使用英特尔所选择的图形处理单元和SoC等chips。你如果希望增加额外功能,那你需要找一块单独的芯片。因此能够授权第三方,对英特尔来说是一个巨大改变。目前英特尔已开始向第三方提供芯片生产代工服务,英特尔会加大芯片行业的做法。虽说如此,英特尔举措并非创新,因为其他厂商早就提供芯片代工和处理器设计服务。不过,英特尔的规模太大了,它要加入这个战局,一定会对别家造成巨大冲击。另外,英特尔以往通过垂直集成来实现庞大的利润:英特尔设计的芯片,都是在英特尔工厂中制造的,你买的都是成品。这种一体化作法在PC时代起到了很好的效果,使得英特尔一家独大。但到了嵌入式芯片时代,英特尔的模式越来越不济,在手机/Pad等移动领域举步维艰。因为在这个嵌入式领域,芯片的订制越来越个性化,每个手机/Pad公司,都希望自己来定义自己的芯片。至少,个性化是嵌入式芯片目前的主流。得人心得天下,英特尔必须面对现实,必须部分地改变,好去应付这个市场。

目前,英特尔的第一批Quark处理器X1000,使用32纳米工艺制造。因为外面的多数芯片厂家只有这个层次的技术和水准。如果英特尔把它定义为22NM,那不就是明白地告诉人家,这只能由我英特尔来制造,--- 英特尔目前的4th代Core CPU(Haswell)都是由更为先进更为低耗的22纳米技术完成的。并且他的18nm/14nm都在开发中。这都是别人根本没办法比拟的。

英特尔开放更为低耗的Quark对整个行业,对手机/Pad/手表/可穿戴/可移动的市场来说,是个巨大的正面冲击。一场变数来临,一场颠覆在即。