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高通(Qualcomm)、三星(Samsung)與聯(lián)發(fā)科(MediaTek)三大手機芯片供應商，在近日舉行的年度世界行動通訊大會(MWC 2017)上展示了將進駐下一代智能手機產(chǎn)品的最先進數(shù)據(jù)機芯片以及應用處理器。

而今年是iPhone問世十週年，大家都在猜蘋果(Apple)即將推出的iPhone 8會有什麼新功能，從MWC看到的最新技術(shù)，我們可以對iPhone 8有一些想像──首先就是10納米制程技術(shù)的採用，這在上述三大手機芯片供應商的最新款IC上都已經(jīng)出現(xiàn)；其次是能支援更快上行/下行連結(jié)速度的先進LTE數(shù)據(jù)機芯片，在這方面以高通領先。

市場對于iPhone 8新功能的猜測還包括將採用OLED顯示器、配備支援臉部辨識的前向攝影機，以及紅外線發(fā)射/接收器等；但實際上，就算對蘋果來說，那些花俏的新功能也都是得一步步取得進展，并非一蹴可幾。

聯(lián)發(fā)科企業(yè)銷售(國際市場)總經(jīng)理Finbarr Moynihan接受EE Times訪問時表示，智能手機市場已經(jīng)發(fā)展到「成熟的中年」，因此要在終端產(chǎn)品上取得大幅度的功能差異化越來越難；但他強調(diào)，智能手機SoC設計業(yè)者仍然在盡力達成最佳功耗表現(xiàn)與處理性能。

要在已經(jīng)成熟的智能手機市場取得差異化，關鍵功能有哪些？市場研究機構(gòu)Tirias Research首席分析師Jim McGregor認為，是數(shù)據(jù)機速度以及多媒體性能(包括GPU、ISP、VPU…等等)。

多媒體功能是擴增實境/虛擬實境(AR/VR)等最新應用的關鍵，甚至對運算攝影(computational photography)與人工智慧(包括自然語言處理與影像辨識)也很重要；此外McGregor指出，數(shù)據(jù)機芯片性能也變得至關重要，特別是因為蘋果採取雙芯片來源策略：「數(shù)據(jù)機性能不只會影響上行/下行資料速率，也會影響連結(jié)可靠性與通話清晰度。」

高通發(fā)表的Snapdragon X20系列LTE數(shù)據(jù)機，是其第二代Gigabit等級LTE數(shù)據(jù)機芯片，支援下載速度達1.2Gps 的Category 18規(guī)格，以三星的10納米FinFET制程生產(chǎn)，號稱是產(chǎn)業(yè)界最先進、第一款採用10納米技術(shù)的獨立數(shù)據(jù)機芯片。

三星在MWC發(fā)表的是八核心Exynos 9系列8895，是該公司第一款採用10納米FinFET制程的應用處理器；該芯片內(nèi)建新型的Gigabit等級LTE數(shù)據(jù)機，支援5頻載波聚合(five-carrier aggregation，5CA)，資料傳輸速率最高可達1Gbps (Category 16)下行速度(5CA)，以及150Mbps (Category13)下行速度(2CA)。

聯(lián)發(fā)科發(fā)表的是可商用的Helio X30處理器，號稱是Helio系列的旗艦產(chǎn)品，採用十核心、三叢集(Tri-Cluster)架構(gòu)，以臺積電(TSMC)的10納米制程生產(chǎn)。Helio X30包含2顆2.5 GHz ARM Cortex-A73、4顆2.2 GHz ARM Cortex-A53以及4顆1.9 GHz Cortex-A35，并整合了LTE Category 10數(shù)據(jù)機，支援下行3CA、上行2CA的高傳輸量串流。

市場研究機構(gòu)The Linley Group資深分析師Mike Demler表示，聯(lián)發(fā)科也加入10納米制程陣營特別引人矚目，不過Helio處理器的設計偏向于訴求平衡，而非強調(diào)任何特定功能；三星的Exynos 8895是直接與高通1月發(fā)表的Snapdrago 835競爭，聯(lián)發(fā)科的X30直接競爭產(chǎn)品則是高通的Snapdragon 600系列。

這三家廠商發(fā)表的新款芯片都採用了10納米技術(shù)，高通與三星用的是三星的10納米FinFET制程，聯(lián)發(fā)科則是採用臺積電的10納米制程。

英特爾(Intel)、三星與臺積電競相成為10納米節(jié)點的領先者，并積極拉攏蘋果與高通等大客戶；不過市場猜測，蘋果的A11處理器應該會採用臺積電的10納米制程，而有分析師指出，臺積電的優(yōu)勢在于先進的整合式扇出封裝(Integrated Fan Out，InFO)技術(shù)，能達到更低厚度、更高速度與更佳散熱性能。

而高通、三星與聯(lián)發(fā)科在MWC 2017發(fā)表的最新芯片，也展現(xiàn)了數(shù)據(jù)機芯片技術(shù)在速度方面的激烈競爭。

Gigabit等級的LTE顯然將成為眾家廠商最新款智能手機支援的功能──高通(Qualcomm)新發(fā)表的Snapdragon X20數(shù)據(jù)機芯片支援下行速度達1.2Gps的Category 18規(guī)格，三星(Samsung)的Exynos 8895內(nèi)建數(shù)據(jù)機則支援5CA、Category 16下行速度，最高資料傳輸速率達1Gbps；聯(lián)發(fā)科(MediaTek)的最新處理器Helio X30稍嫌落后，內(nèi)建Cat 10規(guī)格數(shù)據(jù)機。

而若要搶佔蘋果(Apple)即將問世的iPhone 8數(shù)據(jù)機芯片板位，英特爾(Intel)是能與高通直接競爭的對手──英特爾最新的XMM 7560數(shù)據(jù)機支援LTE Advanced Pro，可達到Cat 16規(guī)格號稱超越1Gbps的下行速度，以及255Mbps的Cat 13上行速度。

XMM 7560是英特爾的第五代LTE數(shù)據(jù)機芯片，也是第一款採用該公司14納米制程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)機。高通與英特爾的數(shù)據(jù)機芯片都支援5CA、4x4 MIMO配置，以及256-QAM等功能；不過藉由Snapdragon X20的發(fā)表，高通顯然對搶奪市場商機下了不少賭注。

聯(lián)發(fā)科的Finbarr Moynihan表示，手機芯片廠商只比處理器核心數(shù)量、影像感測器畫素多寡的時代已經(jīng)過去了：「我們已經(jīng)來到競爭可提供之“實際使用者體驗”的階段；」舉例來說，聯(lián)發(fā)科Helio X30雖然擁有比別人多的十核心，但如同市場研究機構(gòu)Tirias Research首席分析師Jim McGregor表示，競爭焦點其實在于：「在性能提升與降低功耗兩方面的最佳化任務。」

Moynihan指出，聯(lián)發(fā)科最新的十核心、三叢集SoC採用了該公司稱之為「CorePilot 4.0」的軟硬體架構(gòu)，支援「能量感知(energy-aware)」，可監(jiān)測使用者體驗，預測個人在裝置上的電量使用情況，并排序哪個手機內(nèi)的應用程式是控制功耗的關鍵。

The Linley Group資深分析師Mike Demler表示，聯(lián)發(fā)科的Helio系列已經(jīng)不是第一次配置十核心，而最新產(chǎn)品進一步提升了其功耗性能的彈性；他指出，Helio X30的十核心應該能實際有助于延長電池續(xù)航力。

他指出：「其小核心(2.2 GHz ARM Cortex-A53、1.9GHz Cortex-A35)的部份并沒有佔據(jù)太多空間，而且擁有兩個總會需要的大核心(2.5 GHz ARM Cortex-A73)，這種設計折衷對聯(lián)發(fā)科的目標市場是合理的，不同于蘋果處理器的設計傾向于犧牲電池壽命、採用性能最高的CPU與GPU。」

Demler指出，比較各家供應商的最新一代智能手機SoC，一個普遍的趨勢是採用「big.little」架構(gòu)，包括蘋果與高通都是如此；三星與聯(lián)發(fā)科的芯片架構(gòu)尤其明顯，Exynos 8895是八核心架構(gòu)，包括4顆三星自家設計的第二代處理器核心，以及4顆ARM Cortex-A53核心。

多媒體、AR/VR與深度學習

擴增實境與虛擬實境(AR/VR)應用無疑會是新一代智能手機的焦點，三星的Exynos 8895就強調(diào)可支援最新的3D繪圖性能，以ARM最新的Mali-G71 GPU將4K UHD VR與游戲應用的影像延遲降到最低；此外其先進的多規(guī)格編解碼支援4K UHD最高解析度、120fps的視訊錄影與重播；在VR應用方面，Exynos 8895號稱能支援4K解析度、更身歷其境的體驗。

而聯(lián)發(fā)科Helio X30則捨棄ARM的Mali GPU，改用Imagination的PowerVR繪圖處理核心；對此Tirias Research首席分析師Kevin Krewell猜測，應該是Imagination為了搶佔市場版圖與聯(lián)發(fā)科之間達成了新的合作協(xié)議。

聯(lián)發(fā)科表示，Imagination的PowerVR Series7XT Plus時脈速度達800MHz，是為Helio X30量身打造，號稱可提供與上一代平臺相較高達六成的功耗節(jié)省、2.4倍的性能提升；此外Helio X30支援各大商用VR開發(fā)工具套件。

而究竟新一代的智能手機處理器能支援多大程度的深度學習，還有待觀察；以三星來說，該公司提出了新的三星一致性互連(Samsung Coherent Interconnect，SCI)，支援CPU群體與GPU之間的快取一致性，以達成異質(zhì)系統(tǒng)架構(gòu)(Heterogeneous System Architecture)，因應人工智慧(AI)與機器學習等領域較高的運算速度需求。

聯(lián)發(fā)科的Moynihan表示，該公司則是在語音系統(tǒng)整合了深度學習技術(shù)，能支援「持續(xù)聆聽」的功能，就像是把Alexa語音助理放進手機；但在被問到何時將推理(inference)引擎整合到智能手機SoC時，他表示可能之后才有更多相關資訊：「我們認為需要一些推理引擎元素是在SoC的處理程序中完成�！�

整體性能總結(jié)

Linley Group的Demler表示，聯(lián)發(fā)科的Helio X系列或許恰好佔據(jù)了略低于旗艦級智能手機處理器像是Snapdragon 835的一個空缺。

Helio X30幾乎涵蓋了所有多媒體功能，包括高階雙攝影機(14位元、1600萬+1600萬畫素，支援即時景深效果的廣角+變焦鏡頭，以及在低光線環(huán)境即時去雜訊等功能)與4K視訊(在芯片中整合了以硬體為基礎的低功耗4K2K 10-bit HDR10視訊解碼)。

Moynihan指出，Helio X30也內(nèi)建了視覺處理單元(VPU)，搭配聯(lián)發(fā)科的影像訊號處理技術(shù)，能為手機業(yè)者提供客製化設計攝影機功能的可編程性以及靈活性。

Tirias Research的McGregor表示，聯(lián)發(fā)科向來在中低階手機市場表現(xiàn)杰出，因此該公司這次發(fā)表採用最先近10納米制程、鎖定高階應用的Helio X30特別值得注意。對此Moyihan認為，該公司的新款SoC 「價格適中」，會是讓手機客戶達到終端產(chǎn)品價格「甜蜜點」的理想選擇。