Các nhà sản xuất chip di động: bốn lõi và hơn thế nữa

Trong bài đăng trước, tôi đã nói về các khối xây dựng CPU CPU và lõi đồ họa và sở hữu trí tuệ mà các nhà cung cấp chip sử dụng để tạo ra các bộ xử lý ứng dụng hiện đại. Hôm nay, tôi muốn tập trung vào những tên tuổi lớn trong chip xử lý ứng dụng. Nhìn chung, hầu hết các công ty này đều lấy lõi ARM hoặc ít nhất là kiến ​​trúc ARM; kết hợp nó với đồ họa từ ARM, Công nghệ tưởng tượng hoặc đồ họa độc quyền của riêng họ; và thêm một loạt các tính năng khác. Kết quả là một loạt các bộ xử lý khác nhau, tất cả đều có các đặc điểm khác nhau, cho dù đó là hiệu năng, sức mạnh, đồ họa hoặc kết nối. Hầu như tất cả các nhà cung cấp đều có các dòng vi xử lý, bao gồm cả các chip cũ hơn hiện nay nhắm đến điện thoại giá rẻ hơn cho điện thoại cao cấp. Trong các phần dưới đây, tôi sẽ nói về những bộ xử lý được biết đến nhiều nhất và tập trung vào những gì mới cho năm 2013.

Qualcomm

Trong số các nhà cung cấp chip thương mại, những người bán chip cho các công ty khác sử dụng trong điện thoại của họ, không ai có một năm tốt hơn Qualcomm. Cách đây một năm, công ty đã giới thiệu dòng vi xử lý S4 do MSM8960 đứng đầu, chip lõi kép tích hợp LTE và APQ8064, chip lõi tứ không có modem tích hợp. Những con chip này đã được sử dụng trong rất nhiều sản phẩm nổi tiếng; phiên bản lõi kép có trong tất cả các điện thoại Windows cao cấp, Samsung Galaxy S III ở nhiều thị trường phổ biến LTE và nhiều điện thoại Android khác. Phiên bản lõi tứ, đôi khi được gọi là Snapdragon S4 Pro, nằm trong một số điện thoại cao cấp bao gồm HTC Droid DNA, Nexus 4 và Sony Xperia Z.

Đội hình năm nay, được công bố tại CES và ngay trước Đại hội Thế giới Di động, bao gồm một loạt các thiết bị di động. Hầu hết các dòng sản phẩm đều dựa trên kiến ​​trúc K Eo của Qualcomm, sử dụng tập lệnh ARM v7 và công nghệ đồ họa Adreno của công ty và được sản xuất trên quy trình 28nm của TSMC. Nhưng có những thay đổi đáng kể: bản thân lõi K Eo đã được cập nhật bốn lần kể từ khi giới thiệu 8960 và các mô hình khác nhau có số lượng đồ họa khác nhau cũng như các tính năng khác.

Đỉnh cao của năm nay là Snapdragon 800, được Qualcomm mô tả là "bộ xử lý không dây tiên tiến nhất từng được chế tạo", ra mắt vào nửa cuối năm 2013. Đây sẽ là bộ xử lý đầu tiên được sản xuất trên HPM 28nm của TSMC ( Quá trình hiệu năng cao cho thiết bị di động), sẽ cho phép các lõi CPU chạy ở tốc độ tối đa 2, 3 GHz. Điều này sử dụng một phiên bản lõi mới được gọi là K Eo 400. Công ty nói rằng kết quả là Snapdragon 800 sẽ cung cấp hiệu suất tốt hơn tới 75% so với Snapdragon S4 Pro.

Snapdragon 800 sẽ bao gồm đồ họa Adreno 330, có số lượng lõi đồ họa gấp đôi so với GPU Adreno 320 được sử dụng trong APQ8064 và Snapdragon 600 mới. Mặc dù không chắc bạn sẽ thực sự thấy hiệu năng đồ họa gấp đôi trong các ứng dụng thực, nhưng có các yếu tố khác liên quan bao gồm cả băng thông bộ nhớ. Con chip này được thiết kế để hỗ trợ nhận và phát lại nội dung ở độ phân giải UltraHD (4K) và chụp nội dung 4K.

Một điểm khác biệt trong cách tiếp cận của Qualcomm so với một số đối thủ cạnh tranh là kiến ​​trúc của nó cho phép mỗi lõi chạy ở một tần số khác nhau. Điều này có nghĩa là nếu bạn có các ứng dụng chạy trên các lõi cụ thể, mỗi lõi có thể chạy ở tốc độ tối ưu. (Ngược lại, gói big.LITTLE của ARM sử dụng hai cụm lõi, với các lõi nhỏ chạy với nhau ở tốc độ chung, sau đó thêm các lõi lớn, một lần nữa sẽ chạy ở tốc độ chung. Trong hầu hết các lần thực hiện, tốc độ của mỗi nhóm là giống nhau, nhưng có thể tăng giảm tùy theo tải công việc.) Qualcomm cho biết việc xử lý đa đối xứng không đồng bộ (aSMP) có thể cho phép hiệu năng tốt hơn khi một lõi có thể chạy đặc biệt nhanh trong khi các lõi khác chậm.

Một thay đổi lớn khác với Snapdragon 800 là hỗ trợ cho những gì được biết đến ở LTE Category 4, với tốc độ tải xuống lý thuyết lên tới 150 megabit / giây, cũng như tổng hợp mạng di động. (Tập hợp nhà cung cấp, đôi khi được gọi là LTE-Advanced, cho phép kết nối liên kết giữa các nhà mạng không liên tục. Điều này sẽ cho phép nhà mạng có được tốc độ LTE Loại 4 ngay cả khi họ không có phổ tần 20 MHz, bằng cách sử dụng hai tần số rời rạc Các nhóm phổ 10 MHz. Điều này rất quan trọng đối với nhiều nhà mạng, kể cả một số nhà mạng lớn ở Mỹ.)

Qualcomm cho đến nay là nhà sản xuất hàng đầu về khả năng băng tần LTE cho điện thoại thông minh mà chúng ta đã thấy cho đến nay, với bộ xử lý ứng dụng có dải tần cơ sở tích hợp hoặc với modem băng gốc độc lập, nhưng có vẻ sẽ cạnh tranh hơn một chút trong năm tới .

Snapdragon 600 cũng là một bộ phận lõi tứ, nhưng một bộ phận sử dụng lõi K Eo 300 và được sản xuất trên quy trình TSMC 28nm hiện tại. (So ​​với Snapdragons cũ hơn, cả K Eo 300 và 400 hứa hẹn hiệu năng JavaScript và dấu phẩy động tốt hơn và các tính năng khác như dự đoán nhánh được cải thiện. K Eo 400 cũng thay đổi giao diện bộ nhớ và cung cấp bộ đệm L2 nhanh hơn.) Nó chạy tới 1.9 GHz và bao gồm đồ họa Adreno 320. Vì vậy, trong khi điều này không hoàn toàn phụ thuộc vào thông số kỹ thuật cho 800, nó là một bộ xử lý khá cao cấp. Quan trọng hơn, nó sẽ được phát hành trong quý này và đang được sử dụng trong nhiều điện thoại thông minh cao cấp được giới thiệu gần đây, chẳng hạn như HTC One mới và LG Optimus Pro.

Đối với các kết nối mạng LAN không dây, cả 600 và 800 sẽ hỗ trợ Wi-Fi 802.11ac, cũng như các phiên bản cũ hơn. Thông qua nhóm Qualcomm Atheros, công ty là một trong những trình điều khiển chính của tiêu chuẩn 802.11ac và tại triển lãm, công ty đã cho thấy việc truyền dữ liệu có thể nhanh hơn bao nhiêu với tiêu chuẩn này. Bản demo cho thấy chuyển một tệp 600 MB sang thiết bị di động trong vòng dưới 30 giây, nhanh hơn ba đến bốn lần so với bạn thấy với tiêu chuẩn 802.11n phổ biến hơn.

Trong khi Snapdragon 600 và 800 bao gồm hỗ trợ LTE và do đó nhiều khả năng sẽ xuất hiện ở thị trường Mỹ, Snapdragon 400 và 200 là các chip cấp thấp hơn với các tính năng nhắm vào các thị trường khác. Snapdragon 400 sẽ có nhiều phiên bản, bao gồm lõi kép K Eo 300 chạy với tốc độ lên tới 1, 7 GHz, lõi kép K Eo 200 chạy với tốc độ lên tới 1, 2 GHz hoặc giải pháp lõi tứ với lõi Cortex-A7 chạy lên tới 1, 4 GHz. Nó cũng có GPU Adreno 305, hỗ trợ quay và phát video 1080p, hỗ trợ công nghệ hiển thị không dây Miracast và hỗ trợ HSPA + nhưng không tích hợp LTE. Snapdragon 200 có CPU Cortex-A5 lõi tứ, tốc độ lên tới 1, 4 GHz cho mỗi lõi và đồ họa Adreno 203, nhưng hỗ trợ camera và modem thấp hơn, chủ yếu nhắm vào thị trường CDMA và UMTS. Nói cách khác, thị trường Bắc Mỹ khó có thể nhìn thấy điện thoại dựa trên con chip này.

Nvidia

Không có công ty nào làm được nhiều hơn để công khai khái niệm bộ xử lý ứng dụng đa lõi nhiều hơn Nvidia, họ đã học được nhiều bài học về đồ họa PC và áp dụng nó vào thị trường di động. Tegra 2 của nó là bộ xử lý lõi kép đầu tiên và Tegra 3 là bộ xử lý lõi tứ nổi tiếng đầu tiên. Và công ty đã không ngại nói về đồ họa GeForce của mình (sử dụng cùng tên mà nó sử dụng cho đồ họa PC) và cửa hàng TegraZone cho các trò chơi Android thể hiện bộ xử lý của mình.

Đối với năm 2013, bộ xử lý mới lớn của công ty là Tegra 4, có tên mã Wayne, được công bố trong thời gian sắp tới CES.

Giống như Tegra 3, đây là bộ xử lý lõi tứ, nhưng thay vì ARM Cortex-A9, phiên bản này sử dụng Cortex-A15 mới hơn, tốc độ lên tới 1.9GHz. Con chip này cũng có lõi thứ năm, một A15 khác sử dụng thiết kế bóng bán dẫn công suất thấp hơn, chủ yếu hoạt động khi điện thoại hoặc bàn không hoạt động, để các lõi chính bị tắt, do đó cung cấp nhiều pin hơn. Không giống như thiết kế của Qualcomm, bốn bộ xử lý chính là đồng bộ, có nghĩa là tất cả chúng sẽ chạy ở cùng một tốc độ, mặc dù điều đó có thể di chuyển lên và xuống khi cần thông qua thang đo tần số điện áp động. Thay vào đó, Nvidia sử dụng "lõi thứ năm" để bảo toàn năng lượng khi thiết bị chỉ đứng bên cạnh. (Tegra 3 có thiết kế tương tự.)

Tegra 4 có 72 "lõi" GPU, trong trường hợp này có nghĩa là nhân thêm đơn vị. Thật khó để so sánh số lượng lõi giữa các thiết kế khác nhau vì một số công ty chỉ tính các đơn vị nhân thêm trong khi các công ty khác sử dụng thuật ngữ "lõi" để chỉ một tập hợp các thành phần khác nhau làm đồ họa. Lưu ý rằng GeForce và ARM T-600 của Nvidia có các bóng đổ đỉnh và pixel rời rạc, không giống như Adreno của Qualcomm và đồ họa Tưởng tượng PowerVR hiện tại, sử dụng các shader hợp nhất. Nvidia cho biết điều này hiệu quả hơn, mặc dù sẽ rất khó để nói cho đến khi các sản phẩm cuối cùng được xuất xưởng.

Tegra 4, dự kiến ​​sẽ xuất hiện trong các sản phẩm trong quý này, nhằm vào cả máy tính bảng và điện thoại sử dụng băng cơ sở riêng. Nvidia đang cung cấp modem i500 với radio được xác định bằng phần mềm, dựa trên công nghệ vô tuyến được xác định bằng phần mềm Icera, có hỗ trợ LTE. ZTE cho biết họ đang làm việc trên một điện thoại thông minh cho thị trường Trung Quốc sử dụng bộ xử lý Tegra 4 trong nửa đầu năm nay và cũng đang làm việc với i500.

Nvidia cho biết Tegra 4 sẽ nhanh hơn đáng kể không chỉ để chơi game mà còn trong việc tải các trang web và đặc biệt nhấn mạnh khái niệm "chụp ảnh tính toán" cho những thứ như ảnh và video có độ động cao (HDR).

Trước sự kiện của MWC, Nvidia cũng đã công bố Tegra 4i, bộ xử lý đầu tiên của nó có modem tích hợp trên bộ xử lý ứng dụng. Có tên mã Project Grey, Tegra 4i sẽ có bốn lõi CPU ARM Cortex-A9, tốc độ lên tới 2, 3 GHz (cộng với phiên bản năng lượng thấp trong kiến ​​trúc 4 + 1 của công ty). Nvidia cho biết điều này sẽ sử dụng thế hệ thứ tư của A9 (A9r4), kết hợp một số tính năng của A15 trong một thiết kế cung cấp hiệu suất ở đâu đó giữa A9 và A15 tiêu chuẩn.

Tegra 4i sẽ có 60 lõi đồ họa, sử dụng kiến ​​trúc tương tự như đồ họa trong Tegra 4, bên cạnh modem LTE tích hợp. Modem đó, về cơ bản là cùng một modem i500 mà công ty sẽ cung cấp dưới dạng một con chip riêng biệt cùng với Tegra 4, được cho là hỗ trợ tải xuống lên tới 100Mbps ban đầu, với bản nâng cấp phần mềm sau để nâng lên 150Mbps. (Hãy nhớ lại đây là modem được xác định bằng phần mềm.)

Nhìn chung, 4i nên là một con chip nhỏ hơn, với diện tích chết khoảng 60mm ² so với hơn 80mm ² cho cả chip Tegra 3 và Tegra 4 hiện có. Điều đó sẽ làm cho nó ít tốn kém hơn và do đó phù hợp hơn cho máy tính bảng và điện thoại nhỏ hơn. Tegra 4, có đồ họa nhiều hơn và CPU Cortex-A15 mạnh hơn, nhắm vào màn hình lớn hơn. Nhưng Tegra 4i sẽ đến thị trường sau; công ty cho biết một số sản phẩm với Tegra 4i có thể xuất hiện vào cuối năm nay, nhưng khả năng có sẵn lớn hơn trong quý đầu tiên của năm 2014.

Lưu ý rằng trong khi cả Tegra 4 và 4i được sản xuất ở 28nm bởi TSMC, chúng sẽ sử dụng các quy trình khác nhau. Tegra 4 sử dụng quy trình HPL mà TSMC đã cung cấp, trong khi 4i sẽ chuyển sang quy trình HPM mới hơn.

Nvidia gần đây cũng đã công bố lộ trình cập nhật cho các sản phẩm đi theo Tegra 4 và 4i.

Tiếp theo sẽ là "Logan", do được sản xuất vào năm 2014, bổ sung đồ họa có khả năng CUDA đầu tiên trong dòng Tegra, có nghĩa là nó phải bao gồm các shader hợp nhất. Điều này sẽ được tiếp nối vào năm 2015 với "Parker", kết hợp công nghệ GPU Maxwell sắp tới của công ty với thiết kế lõi CPU độc đáo đầu tiên, bộ xử lý ARM 64 bit được gọi là Project Denver. (Nvidia trước đây đã thông báo rằng họ có giấy phép kiến ​​trúc ARM và đang làm việc dựa trên lõi của chính mình.) Nvidia nói rằng Parker sẽ được sản xuất bằng bóng bán dẫn 3D FinFET, có lẽ là trên quy trình 16nm của đối tác sản xuất TSMC.

táo

Apple là duy nhất vì là nhà cung cấp điện thoại lớn duy nhất chỉ sử dụng bộ xử lý ứng dụng do chính họ thiết kế. Nó không làm cho các chip này có sẵn cho các nhà sản xuất thiết bị di động khác. Do đó, Apple thực sự không tiết lộ nhiều về chip của mình ngoài một số biện pháp hiệu năng rất rộng, chẳng hạn như bộ xử lý A6 cho iPhone 5 cung cấp gấp đôi CPU và gấp đôi hiệu năng đồ họa của A5 được sử dụng trong iPhone 4S.

Tuy nhiên, giữa những giọt nước mắt, các nhà phân tích ngành và thông tin được cung cấp bởi một số nhà cung cấp, chúng ta có thể có được một ý tưởng khá tốt về các chip mà Apple hiện đang vận chuyển.

Apple có giấy phép kiến ​​trúc ARM nên họ phát triển các lõi CPU sử dụng kiến ​​trúc ARMv7. Các lõi này đôi khi được gọi là "Swift", theo cách tương tự như các lõi bên trong của Qualcomm được gọi là K Eo. Về mặt đồ họa, Apple sử dụng đồ họa PowerVR từ Imagination Technologies, nơi đây là nhà đầu tư. Nó kết hợp các tính năng kiến ​​trúc nội bộ khác để tạo ra một họ các bộ xử lý.

Về phía điện thoại, bộ vi xử lý hàng đầu của Apple được gọi là A6, được công bố cùng với iPhone 5 vào tháng 9 năm ngoái. Vào thời điểm đó, Apple cho biết nó mạnh gấp đôi so với A5 đầu, nhưng nhỏ hơn 22%. Điều đó có thể là do nó được sản xuất trên quy trình cổng kim loại cao 32nm của Samsung, trong khi bộ xử lý trước đó được sản xuất trên quy trình 45nm cũ hơn. A6 được cho là sử dụng lõi CPU kép cùng với đồ họa ba nhân tích hợp PowerVR SGX 543MP3.

IPad hiện tại dựa trên A6X, được cho là có CPU lõi kép tốc độ lên tới 1, 4 GHz và sử dụng đồ họa PowerVR SGX 554MP4 chạy ở tốc độ 300 MHz. Đây là đồ họa lõi tứ, được Apple định vị là rất quan trọng để chạy màn hình độ phân giải cao trên máy tính bảng. Hầu hết các điểm chuẩn độc lập cho thấy A6X là bộ xử lý nhanh nhất thường có vào cuối năm 2012; với tất cả các sản phẩm mới sắp ra mắt trong năm nay, chúng ta sẽ phải xem Apple đã lên kế hoạch gì.

Samsung

Samsung thú vị ở chỗ, toàn bộ công ty chiếm nhiều vị trí khác nhau trong chuỗi bộ xử lý di động. Là một trong những nhà sản xuất điện thoại thông minh hàng đầu, họ sản xuất các thiết bị sử dụng nhiều bộ xử lý, bao gồm bộ xử lý Qualcomm Snapdragon trong nhiều thiết bị LTE, chip Broadcom trong một số bộ xử lý cấp thấp và bộ xử lý từ nhánh Samsung S bán dẫn của chính nó trong các thiết bị khác . Các điện thoại như Galaxy S III có thể sử dụng cả chip Qualcomm và Samsung, tùy thuộc vào thị trường, với công ty thường sử dụng chip Qualcomm, nơi yêu cầu LTE. Công ty cũng là một xưởng đúc bán dẫn nổi tiếng, sản xuất dòng chip A5 và A6 cho Apple.

Nhưng đối với các bộ xử lý ứng dụng, nó cung cấp một loạt các sản phẩm trong họ Exynos. Hiện tại, công ty sử dụng Exynos 4 Quad của mình trong một số phiên bản của các sản phẩm Galaxy S III và Galaxy Note, và cung cấp nó để bán cho các công ty khác để sử dụng trong các sản phẩm của họ. Exynos 4 Quad dựa trên bốn lõi ARM Cortex-A9 chạy ở tốc độ tối đa 1.6 GHz, với đồ họa Mali T-400.

Gần đây, công ty đã giới thiệu Exynos 5 Dual với bộ xử lý Cortex-A15 kép, hiện đang được sử dụng trong Chromebook của Samsung và máy tính bảng Google Nexus 10.

Nhưng bộ xử lý nổi bật ở đây là Exynos 5 Quad, đây sẽ là một trong những bộ xử lý đầu tiên thực sự được tung ra thị trường bằng kiến ​​trúc big.LITTLE. Nó bao gồm cả bốn lõi Cortex-A15 hiệu năng cao và bốn lõi Cortex-A7 công suất thấp hơn.

Thiết kế này kết hợp hiệu quả một CPU lõi tứ hiệu năng cao và một CPU lõi tứ hiệu năng thấp. Khi không hoạt động, thiết bị chỉ nên sử dụng một lõi công suất thấp, với lõi tăng tốc và nhiều lõi bật hơn khi cần thiết; khi thực sự cần hiệu năng cao, nó sẽ chuyển sang CPU hiệu năng cao hơn. Các lõi A7 có thể có tốc độ lên tới 1, 2 GHz, với các lõi A15 chạy ở tốc độ lên tới 1, 8 GHz. Ngoài ra, nó sử dụng lõi đồ họa Tưởng tượng PowerVR SGX-544MP3, chạy ở tốc độ 533 MHz, nhanh hơn hầu hết các triển khai PowerVR mà chúng tôi đã thấy cho đến nay.

Exynos 5 Quad được sản xuất theo quy trình 28nm của Samsung. Nó có khả năng xuất hiện đầu tiên trong Galaxy S4, mặc dù chủ yếu là các phiên bản nhắm vào thị trường không có LTE. (Nói cách khác, nó sẽ không có trong Galaxy S4 của Hoa Kỳ, mặc dù nó sẽ có ý nghĩa trong các thiết bị chỉ có Wi-Fi.)

Renesas di động

Renesas có thể không phải là một cái tên quen thuộc với hầu hết người Mỹ, nhưng thực ra đây là một trong những nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới. Nó được hình thành từ sự hợp nhất các hoạt động bán dẫn của một số công ty lớn nhất của Nhật Bản, bao gồm cả NEC và trước đó, Hitachi và Mitsubishi. Chip của nó đã được sử dụng trong nhiều điện thoại tại thị trường Nhật Bản, nhưng công ty hiện đang cố gắng định vị các sản phẩm mới của mình cho thị trường lớn hơn.

APE6, sản phẩm cao cấp mới nhất của nó, sẽ sử dụng thiết kế big.LITTLE của ARM với bốn lõi Cortex-A15 hiệu năng cao chạy ở tốc độ lên đến 2GHz và bốn lõi Cortex-A7 công suất thấp hơn chạy với tốc độ lên tới 1GHz. Điều này cũng sẽ có một trong những triển khai đầu tiên của loạt đồ họa PowerVR 6 của Imagination Technologies, được gọi là "Rogue". Công ty cho biết điều này sẽ cung cấp bốn lần sức mạnh đồ họa của iPad 4. Sản phẩm này nhắm đến các sản phẩm ô tô và máy tính bảng, với các sản phẩm di động có khả năng trong chín tháng đến một năm.

Công ty cũng đã công bố MP6530, bộ xử lý lõi tứ sử dụng thiết kế 2 + 2 (A15 kép tốc độ lên đến 2 GHz, cộng với A7s kép, chạy ở tốc độ 1 GHz) và LTE tích hợp trên một khuôn. Điều này sử dụng đồ họa PowerVR SGX544 và phù hợp với màn hình full HD trên máy tính bảng và điện thoại nhỏ, với công ty nhắm đến các điện thoại có mức giá không được bảo hiểm từ 250 đến 400 đô la. Công ty hy vọng nó sẽ được sản xuất hàng loạt vào cuối năm nay.

Broadcom

Broadcom được biết đến chủ yếu nhờ các chip truyền thông, nhưng nó đã âm thầm tạo ra một cú hích lớn hơn vào các bộ xử lý ứng dụng, chủ yếu là với các sản phẩm nhắm vào điện thoại trung và thấp.

Đối với các bộ xử lý ứng dụng, các sản phẩm hiện tại của Broadcom bao gồm 28155, chứa ARM Cortex-A9 kép chạy với tốc độ lên tới 1, 2 GHz cũng như lõi xử lý hình ảnh và đa phương tiện VideoCore-IV của Broadcom. Các sản phẩm này hỗ trợ kết nối mạng HSPA +, không phải LTE, nhưng điều đó là đủ ở nhiều thị trường. Các sản phẩm như Samsung Galaxy Grand sử dụng bộ xử lý này. Bạn có thể không thấy chúng ở thị trường Mỹ, vì hầu hết chúng không có hỗ trợ LTE, nhưng có ý nghĩa ở nhiều nơi trên thế giới.

Về mặt kết nối mạng, Broadcom mới đây đã công bố modem băng tần cơ sở LTE-Advanced mới, với sự hỗ trợ cho hỗ trợ LTE và tổng hợp mạng di động, cũng như hỗ trợ nhiều băng tần LTE hơn. Hầu hết các điện thoại LTE mà chúng tôi thấy đã có chip Qualcomm và Broadcom đang cố gắng cạnh tranh hơn. (Các công ty khác, bao gồm Intel và Sequans, cũng đã công bố chip LTE-Advanced trong vài tháng qua.)

Về kết nối, lĩnh vực mà Broadcom được biết đến nhiều nhất, công ty có một chip kết hợp mới với nhiều tùy chọn kết nối khác nhau, bao gồm hỗ trợ cho 802.11ac. Broadcom là một trong những công ty hàng đầu đưa công nghệ này, được gọi là 5G Wi-Fi, và hiện có một sản phẩm kết hợp 802.11ac với hỗ trợ radio Bluetooth và FM.

Intel

Intel, công ty đã thúc đẩy dòng vi xử lý Atom cho điện thoại di động của mình trong vài năm nay, đã bắt đầu thấy một chút thành công. Nó đã công bố 10 thiết kế, chủ yếu dựa trên nền tảng "Medfield", chính thức được gọi là Atom Z2480, chạy ở chế độ bùng nổ lên đến 2GHz. (Trong các bộ xử lý di động, các nhà cung cấp thường chào hàng tốc độ cao nhất, vì hầu hết tất cả các bộ xử lý thực sự chạy ở tốc độ thấp hơn nhiều thời gian, khi họ đang chờ đợi một việc gì đó để làm.)

Tại Mobile World Congress, trọng tâm lớn là nền tảng Clover Trail +, bao gồm ba biến thể với tốc độ khác nhau. Đây là những chip lõi kép có khả năng siêu phân luồng, nghĩa là chúng có thể chạy tới bốn luồng cùng một lúc. Model cao cấp, Atom Z2580, tốc độ lên tới 2GHz với đồ họa Imagination PowerVR SGX544MP2, chạy ở tốc độ lên tới 533 MHz. Các model khác bao gồm Z2560 (lên đến 1.6GHz với đồ họa 400 MHz) và Z2520 (lên đến 1.2GHz với đồ họa 300 MHz). Trong tất cả các trường hợp này, Intel đang giới thiệu các tính năng như khả năng ảnh nhóm cho phép bạn kết hợp hình ảnh từ một loạt ảnh chụp và HDR trong video chuyển động để hiển thị chi tiết hơn và loại bỏ bóng ma.

Các chip này hỗ trợ modem Intel XMM6360, hỗ trợ HSPA + lên đến 42Mbps. Intel cũng đã công bố một modem mới có tên 7160, sẽ hỗ trợ LTE Category 3 với tốc độ tải lên tới 100Mbps và tải lên 50Mbps. Điều này là do giao hàng cho một số khách hàng bắt đầu trong nửa đầu năm nay. Modem của Intel vẫn tách rời các chip khỏi bộ xử lý ứng dụng của nó và trong khi công ty đang nghiên cứu kết hợp cả hai, nó đã không công bố khi nào sẽ phát hành chip tích hợp.

Tại CES, công ty đã công bố bộ xử lý cấp thấp hơn có tên là Atom 2420, được gọi là "Lexington". Con chip này có lõi CPU duy nhất chạy ở tốc độ lên tới 1, 2 GHz và đồ họa PowerVR SGX 520 của Imagination. Nó hỗ trợ HSPA + lên đến 21Mbps. Bộ xử lý này được sử dụng trong Fonepad của Asus, một máy tính bảng 7 inch với các tính năng của điện thoại.

Intel cũng đã có một dòng chip dành riêng cho máy tính bảng. Có hơn một chục máy tính bảng và chuyển đổi dựa trên Windows dựa trên nền tảng máy tính bảng Clover Trail của công ty (được biết đến với Atom Z2760, chip lõi kép / bốn luồng chạy với tốc độ lên tới 1, 8 GHz); và tất nhiên, nhiều máy tính bảng và máy tính xách tay dựa trên Core hơn (sử dụng bộ xử lý Ivy Bridge 22nm).

Thế hệ bộ xử lý Atom này được sản xuất trên quy trình HKMG 32nm. Công ty đã công bố kế hoạch chuyển sang quy trình FinFET 22nm vào cuối năm nay, với nền tảng mới được gọi là "Bay Trail". Intel cho biết Bay Trail sẽ cung cấp CPU lõi tứ / tám luồng, với hiệu năng CPU gấp đôi so với nền tảng Clover Trail cho máy tính bảng. Trong một thay đổi lớn, Bay Trail sẽ hỗ trợ cả hệ điều hành Android và Windows, trái ngược với việc có một nền tảng riêng cho mỗi nền tảng. Intel vẫn chưa tiết lộ đồ họa trong Bay Trail, và nói rằng Bay Trail cho máy tính bảng sẽ đến kịp cho kỳ nghỉ lễ năm nay. (Bộ xử lý 22nm của Intel nhắm vào thị trường điện thoại có thể sẽ xuất hiện vào đầu năm 2014.)

AMD

Tại Đại hội Thế giới Di động, AMD đã trình diễn Temash, phiên bản năng lượng thấp của bộ xử lý "Kabini" sắp ra mắt, bộ xử lý 28nm với đồ họa tích hợp. Các bản demo đã cho thấy các máy tính bảng chạy Windows với AMD so sánh hệ thống với các máy tính chạy nền tảng Clover Trail Atom Z2760 của Intel.

Temash là sự kế thừa của Z-60 hiện có, được biết đến với tên gọi là Peteo và được thiết kế để kết hợp giữa hiệu năng và hỗ trợ di sản Windows của máy tính xách tay với thiết kế không quạt của máy tính bảng. Temash sẽ có các phiên bản lõi kép và lõi tứ sử dụng dưới 5 watt và AMD cho biết nó cung cấp hiệu năng đồ họa gấp đôi thế hệ trước, cũng như hỗ trợ DirectX 11. Nhìn chung, đây được định vị là x86 nhanh nhất SoC cho máy tính bảng và cho máy lai hoặc máy chuyển đổi. AMD hy vọng sẽ thấy máy tính bảng lõi kép trong tầm giá $ 399 đến $ 499, chủ yếu nhắm vào thị trường Windows.

AMD chưa có nền tảng điện thoại và đã nhấn mạnh vào Windows, nơi họ hy vọng đồ họa tốt hơn và tiếp cận thị trường trước nền tảng Bay Trail của Intel sẽ mang lại lợi thế cho nó.

Truyền thông

MediaTek là một trong những nhà sản xuất bộ xử lý điện thoại lớn nhất thế giới, ngay cả khi tên này không được người Mỹ nhận ra. Công ty hầu hết được biết đến với việc cung cấp năng lượng cho điện thoại chạy ở các nước châu Á. Trong những năm gần đây đã phát triển để bao gồm các điện thoại thông minh dựa trên Android trông mạnh mẽ đáng ngạc nhiên, ngay cả khi không hoàn toàn theo thông số kỹ thuật của điện thoại cao cấp mà chúng ta thường dành nhiều thời gian để viết.

Trong những năm gần đây, các công ty Mỹ như Qualcomm và Broadcom đã tham gia vào thị trường này, nhưng MediaTek đang chiến đấu trở lại với bộ xử lý lõi tứ mới. Con chip đầu tiên được gọi là MT6589 là bộ xử lý lõi tứ Cortex-A7 với cơ sở tích hợp hỗ trợ HSPA + cũng như các tiêu chuẩn cũ hơn và các chuẩn của Trung Quốc như TD-SCDMA. Nó không hỗ trợ LTE, nhưng đó thường không phải là một lựa chọn trong nhiều thị trường nơi các bộ xử lý này được sử dụng.

Con chip này sử dụng đồ họa PowerVR Series5XT của Imagination. Các phiên bản ban đầu được cho là xuất xưởng ở tốc độ 1, 2 GHz, với kế hoạch chuyển sang 1, 4 GHz.

Qualcomm hiện đang di chuyển mạnh mẽ hơn vào không gian này với nền tảng Snapdragon 400 và 200 của mình và có những nhà cung cấp mới, nhỏ hơn cũng đang tiến vào thị trường.

Allwinner

Trong số các nhà cung cấp chip mới hơn, có lẽ nổi bật nhất là Allwinner, người có chip dường như xuất hiện trên máy tính bảng tại các chương trình như CES và Mobile World Congress. Công ty Trung Quốc, được thành lập năm 2007 và ban đầu sản xuất chip mã hóa / giải mã video, gia nhập thị trường ARM SoC vào năm 2011, với các bộ xử lý như A10, chip Cortex-A8 lõi đơn ban đầu nhắm vào máy tính bảng và TV thông minh.

Kể từ đó, công ty đã mở rộng dòng sản phẩm của mình với các chip mới hơn bao gồm A20, dựa trên thiết kế lõi kép Cortex-A7 với đồ họa Mali 400MP2.

Có lẽ ấn tượng nhất là Allwinner A31 được công bố gần đây, bao gồm một lõi tứ Cortex-A7 cùng với đồ họa PowerVR SGX544MP2 của Imagination. Nó vẫn là bộ xử lý lõi tứ, nhưng cũng bổ sung thêm lõi thứ năm, được thiết kế để sử dụng ít năng lượng khi điện thoại không hoạt động. Theo cách này, nó tương tự như việc triển khai lõi thứ năm của Nvidia. Công ty cho biết con chip này phù hợp với máy tính bảng có độ phân giải màn hình lên tới 2.048 x 1.536 và nó đã được sử dụng trong các sản phẩm như máy tính bảng Onda ARM đang trình chiếu tại MWC. Ngoài ra, nó có một loạt các tính năng hiển thị và xử lý hình ảnh.

Gần đây hơn, Allwinner đã công bố một phiên bản có tên A31 nhằm "phablets" trong khoảng 4, 5 đến 6 inch. Điều này có bộ nhớ một kênh thay vì bộ nhớ kênh kép trong A31 và hỗ trợ độ phân giải lên tới 1.280 x 800. Cả A31 và A31 đều có tốc độ lên tới 1GHz và được thực hiện trên quy trình 40nm.

Bộ xử lý ứng dụng của Allwinner chủ yếu nhắm vào máy tính bảng và TV thông minh, và công ty không tạo ra chip cơ sở để kết nối với mạng di động. Tuy nhiên, các nhà sản xuất điện thoại và máy tính bảng có thể thêm chip của bên thứ ba. Đến nay, chúng tôi chưa thấy nhiều sản phẩm dựa trên chip Allwinner ở thị trường Mỹ, nhưng với tiềm năng cho máy tính bảng Android giá rẻ, tôi sẽ không ngạc nhiên khi thấy một số sản phẩm sớm.

Thêm nhà cung cấp Trung Quốc

Ngoài ra, có một số nhà cung cấp bộ xử lý ứng dụng dựa trên ARM nhỏ hơn khác của Trung Quốc có chip đã nhắm đến các thiết bị cho thị trường châu Á. Tất cả các công ty này có xu hướng có các dòng sản phẩm, với bộ xử lý mới nhất của họ ngày càng mạnh hơn.

Chẳng hạn, Rockchip đã công bố 3188, bộ xử lý lõi tứ A7 có thể chạy tới 1.8GHZ, sử dụng đồ họa Mali-400 chạy ở tốc độ lên tới 533 MHz. Đây sẽ là một phần 28nm. Công ty cũng cung cấp chip lõi kép. Một đối thủ cạnh tranh khác, Amlogic, có CPU nhắm vào thị trường máy tính bảng dựa trên Cortex-A9 1GHz.

Spreadtrum, nhà sản xuất chip cho điện thoại di động, gần đây đã bắt đầu cung cấp chipset 1, 2 GHz với lõi kép Cortex-A5 chạy ở tốc độ 1, 2 GHz, với đồ họa lõi kép Mali-400, cho cả TD-SCMA (tiêu chuẩn Trung Quốc) và Edge Mạng. Mặc dù bạn sẽ không thấy các bộ xử lý như vậy trong các thiết bị nhắm vào Hoa Kỳ, nhưng nó không hỗ trợ các mạng LTE mà các nhà mạng Mỹ muốn có, đó là một bước tiến cho điện thoại thông minh rẻ tiền.

Dụng cụ Texas

Hai công ty đáng nói, mặc dù họ đang nỗ lực hết mình trong các bộ xử lý di động: Texas Cụ và ST-Ericsson, cả hai đều có những cách tiếp cận khác thường đối với thị trường.

TI đã thành công hơn nhiều trong các bộ xử lý ứng dụng trong các sản phẩm được vận chuyển cho thị trường Mỹ, với họ OMAP. Họ OMAP 4 của nó sử dụng CPU Cortex A9 lõi kép và đồ họa PowerVR của Imagination trong các chip thường được sản xuất ở tốc độ 45nm. Những con chip như vậy được sử dụng trong một số lượng lớn sản phẩm, bao gồm nhiều máy tính bảng Android đời đầu (như Galaxy Tab gốc), Amazon Kindle Fire và Fire HD và Barnes & Noble Nook Tablet.

Điều này đã được thay thế trong năm nay với OMAP 5, một bộ phận 28nm là bộ xử lý được công bố đầu tiên sử dụng Cortex-A15. OMAP 5 có A15 hoạt động với tốc độ lên tới 1, 7 GHz và kết hợp chúng với hai bộ xử lý Cortex-M4 công suất thấp để sử dụng năng lượng thấp. (Con chip được thiết kế trước khi ARM công bố big.LITTLE và A7, nhưng khái niệm này có vẻ tương tự.) Ngoài ra, nó có đồ họa Power VR SGX 544MP2; và được sản xuất trên 28nm. Sản phẩm đã được công bố và dự kiến ​​sẽ xuất xưởng trong thời gian ngắn, nhưng công ty cho biết họ sẽ chuyển trọng tâm ra khỏi thị trường không dây nên không rõ liệu chúng ta sẽ thấy nhiều sản phẩm dựa trên chip này hay không.

ST-Ericsson

ST-Ericsson đã có một cách tiếp cận khác thường đối với các bộ xử lý ứng dụng nhưng tầm nhìn đó hiện đang bị nghi ngờ rất nhiều, với các công ty mẹ STMicroelectronics và Ericsson gần đây tuyên bố rằng liên doanh sẽ ngừng hoạt động. Họ cũng kết thúc công việc dựa trên chiến lược "ModApp", kết hợp modem và bộ xử lý ứng dụng trên một con chip. (Ericsson có thể sẽ tiếp tục sản xuất modem, nhưng với việc liên doanh ngừng hoạt động, cả hai công ty đều không có kế hoạch tiếp tục làm việc trên ModApp SoCs.)

Tuy nhiên, vẫn đáng để thảo luận về cách tiếp cận thú vị mà công ty đã thể hiện tại Mobile World Congress, với NovaThor L8580, kết hợp bộ xử lý ứng dụng Nova với nền tảng modem Thor của công ty. Điều này sẽ sử dụng một quy trình sản xuất bất thường được tiên phong bởi STMicroelectronics được gọi là FD-SOI (silicon đã cạn kiệt hoàn toàn trên chất cách điện). Điều này sẽ cho phép các nhà sản xuất chip có tần số cao hơn và rò rỉ thấp hơn so với các bóng bán dẫn kênh bị suy giảm một phần thông thường trên các tấm silicon tiêu chuẩn số lượng lớn, mặc dù với chi phí sản xuất cao hơn và ST-Ericsson cho biết điều này sẽ cho phép bộ xử lý chạy ở tốc độ cao hơn nhiều so với các loại khác bộ xử lý ứng dụng. Mặc dù ST-Ericsson đôi khi gọi L8580 là chip lõi tứ "eQuad", nhưng thực tế nó bao gồm hai lõi CPU Cortex-A9 vật lý, nhưng các lõi này có thể chạy ở hai chế độ điện rất khác nhau. Một chế độ sẽ có hiệu suất rất cao, với tốc độ lên tới 3GHz; trong khi cái còn lại sẽ là điện áp rất thấp, chế độ rò rỉ thấp. Chế độ này sẽ được sử dụng cho "chế độ chờ hoạt động" cho phép bộ xử lý tiêu thụ rất ít năng lượng, nhưng chip có thể chuyển sang chế độ hiệu suất cao khi cần thiết.

ST-Ericsson cho biết sản phẩm này sẽ cung cấp thời lượng pin tốt hơn tới 5 giờ so với các giải pháp cạnh tranh, cùng với hiệu suất cao hơn, nhưng có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ biết được, vì hoạt động trên chip chip được sản xuất trên quy trình 28nm đến cuối năm, hiện tại đã ngừng sản xuất.

Phần kết luận

Hầu hết các tài liệu này được thu thập từ các cuộc họp tại Đại hội Thế giới Di động ở Barcelona và trong các cuộc trò chuyện tiếp theo với các nhà cung cấp. Điều làm tôi ấn tượng nhất là những bộ vi xử lý này đã đi được bao xa trong năm ngoái, khi chúng ta chỉ nhìn thấy các chip lõi tứ và LTE đầu tiên. Bây giờ mọi người đều có sẵn một nền tảng lõi tứ, và chúng tôi đang ở trên đỉnh của việc nhìn thấy chip tám lõi từ một số nhà cung cấp. Tôi không chắc chắn rằng hầu hết mọi người cần tất cả sức mạnh xử lý này, nhưng các ứng dụng dường như luôn đi kèm với việc sử dụng nó.

Tốc độ thay đổi trong thị trường này là phi thường và không chắc rằng tốc độ của những thứ mới có thể tiếp tục; Tôi không mong đợi bộ xử lý 16 lõi trong hai năm. Tuy nhiên, nó chắc chắn đã dẫn đến một sự lựa chọn mới cho các nhà thiết kế điện thoại, và cuối cùng đối với chúng tôi là người tiêu dùng.