備受“高功耗”煎熬的英特爾這會玩兒真的了。日前，英特爾發(fā)布Silvermont低功耗微架構(gòu)，在理論上拿出了比ARM功耗還低的產(chǎn)品。

　　英特爾官方介紹，和上一代產(chǎn)品相比，Silvermont新歌能提升3倍，功耗降低5倍，而和目前ARM主流芯片相比，性能提升2倍，功耗降低4.3倍。

　　如果上述規(guī)格能完全被體現(xiàn)在芯片產(chǎn)品上，英特爾將在智能手機(jī)和平板電腦上有著非常大的優(yōu)勢。不過，這還需要2013年下半年相關(guān)Silvermont微架構(gòu)的產(chǎn)品來證明。

　　22納米和3D柵極結(jié)構(gòu)是技術(shù)關(guān)鍵

　　在關(guān)鍵的數(shù)據(jù)上，Silvermont將功能的電壓降到了1瓦以下的水平。英特爾中國客戶端平臺部經(jīng)理張健表示，在拿出該架構(gòu)后，英特爾在實(shí)際產(chǎn)品的競爭上將具有優(yōu)勢。

　　據(jù)相關(guān)技術(shù)介紹，要實(shí)現(xiàn)這樣的能耗比，Silvermont主要依靠的是22納米的制程工藝和3D柵極結(jié)構(gòu)應(yīng)用到微架構(gòu)平臺所致。

　　該架構(gòu)的最大亮點(diǎn)在全新的亂序執(zhí)行引擎、支持最高八核的內(nèi)核、全新的IA指令以及高性能與低狀態(tài)的快速切換。

　　英特爾芯片性能一直不被外界質(zhì)疑，而功耗上的重點(diǎn)是電壓的高低。功耗和芯片電壓有著平方級的關(guān)系，Silvermont架構(gòu)就是通過3D柵極技術(shù)大大降低了最低電壓實(shí)現(xiàn)的功耗下降。

　　移動芯片架構(gòu)開發(fā)提速 英特爾戰(zhàn)略側(cè)重

　　即使上述的技術(shù)太過生澀，但英特爾對移動市場的努力依然顯著。這是英特爾首個專門面對移動設(shè)備設(shè)計的凌動架構(gòu)，這也是英特爾兩年后再次對微架構(gòu)的升級。

　　架構(gòu)的開發(fā)速度也有加快。在過去，英特爾根據(jù)鐘擺的節(jié)奏每兩年更新一次架構(gòu)和制程工藝，而英特爾首席產(chǎn)品官浦大衛(wèi)表宣布，英特爾未來將每年更新一次低功耗架構(gòu)，以加快技術(shù)更新速度。

　　這也意味著在即將到來的14納米工藝時代，英特爾將發(fā)布兩個微架構(gòu)，下一代的架構(gòu)已有了命名，即為Airmont。

　　另一個轉(zhuǎn)變是最先進(jìn)的制程工藝部署。在第一款手機(jī)芯片發(fā)布時，英特爾一直使用著32納米工藝做移動芯片，但現(xiàn)在，英特爾表示將在每一代架構(gòu)上采用最新的制程工藝。

　　一家公司抗戰(zhàn)ARM生態(tài)系統(tǒng)

　　向一個生態(tài)系統(tǒng)挑戰(zhàn)最欠缺的是什么？不是技術(shù)和生產(chǎn)力，而是無孔不在的競爭對手。

　　雖然英特爾有桌面PC的酷睿，有服務(wù)器的至強(qiáng)，有手機(jī)端的凌動等各個階段的產(chǎn)品，但面對一個生態(tài)系統(tǒng)的時候，產(chǎn)品依然顯得有些單薄。在各個細(xì)分領(lǐng)域的各價格段更明顯，英特爾的明星產(chǎn)品策略不變。

　　但在移動市場受到挑戰(zhàn)后，英特爾開始逆襲，一個策略就是從底層開始。深圳為代表的華強(qiáng)北開始成為英特爾的合作伙伴，英特爾芯片的第一個Android平板正是產(chǎn)生于這里，售價只有1000元人民幣。

　　面對ARM的生態(tài)系統(tǒng)，英特爾也越來越開放，也只有這樣，在移動端才有更強(qiáng)的生命力。

　　Silvermont微架構(gòu)大戰(zhàn)ARM

　　五年前，英特爾首次向全世界公布了Atom處理器的存在。五年之后，一款“從頭到尾”重新設(shè)計的低功耗處理器架構(gòu)Silvermont問世。

　　叫板ARM

　　Silvermont微架構(gòu)為一切微型服務(wù)器及嵌入式處理器打造，它適用于平板電腦、智能手機(jī)、微型服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。

　　Silvermont用途良多，在我們看來，英特爾的目標(biāo)非常簡單，那就是智能手機(jī)和平板電腦市場。英特爾意在移動領(lǐng)域向ARM發(fā)起挑戰(zhàn)。

　　之前的英特爾Atom芯片因性能不如ARM芯片而頗受非議。ARM由于實(shí)現(xiàn)了芯片能效的最大化而廣受贊譽(yù)。不過英特爾一直保持著良好的發(fā)展態(tài)勢，近期推出的Atom芯片Medfield在能效方面已趕上了ARM。

　　英特爾公司首席產(chǎn)品官蒲大衛(wèi)（Dadi Perlmutter）表示，Silvermont架構(gòu)的Atom芯片能提供更高的性能/功耗比，打破“ARM處理器能效更高”的神話。

　　英特爾希望基于Silvermont架構(gòu)的Bay Trail能吸引新的PC采購者，與ARM展開競爭，在智能手機(jī)和平板電腦市場上分一杯羹。

　　優(yōu)勢明顯

　　毫無疑問，英特爾具有最卓越的芯片制造工藝。當(dāng)多數(shù)處理器制造商還在用28nm工藝打造芯片產(chǎn)品時，它已掌握了22nm技術(shù)。

　　目前，英特爾用被稱為“FinFET元件”的3-D三柵極晶體管制造的芯片產(chǎn)品出貨已超過1億。而同樣的技術(shù)芯片制造領(lǐng)域的其它廠家要到2014年底才能投入生產(chǎn)之中，而屆時距英特爾初次生產(chǎn)三柵極芯片已過去3年之久。

　　更好的處理器技術(shù)帶來更快的運(yùn)行速度、更少能耗和更低成本。英特爾的處理器路線圖如下：今年推出22nm Silvermont Atom，明年則發(fā)力14nm Airmont Atom，加快對平板電腦和智能手機(jī)處理器領(lǐng)域的擴(kuò)張。

　　有競爭力的芯片設(shè)計非常重要。

　　我們知道，現(xiàn)有的Atom處理器基于的32nm Saltwell架構(gòu)，是早前45nm Bonnell架構(gòu)的衍生版。Silvermont卻不同，它采用的是全新的設(shè)計。

　　Silvermont采用全新的亂序執(zhí)行引擎，實(shí)現(xiàn)了同類最佳的單線程性能，以加快操作。

　　Silvermont全新的多核架構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)造，可擴(kuò)展至四個模塊，每個模塊擁有兩個CPU核心和1MB共享緩存。也就是說，基于Silvermont架構(gòu)的Atom處理器最多可擁有8個內(nèi)核，性能也更高。

　　有趣的是，Silvermont SoC并未采用Hyper-Threading超線程技術(shù)，它能夠在多個CPU、圖形處理器以及芯片內(nèi)的其他核之間實(shí)現(xiàn)能源共享。與此同時，它還支持全新的IA指令，并增強(qiáng)了電源管理能力。

　　據(jù)英特爾介紹，與之前的32nm Saltwell Atom Z2580（Cloverview）相比，新工藝與架構(gòu)結(jié)合下的Silvermont Atom將擁有3倍的峰值性能，或在同等性能下功耗降低約5倍。

　　而實(shí)際測試結(jié)果也顯示，Silvermont微架構(gòu)與ARM相比，同功耗下性能可提升2倍；同性能下功耗可降低4.3倍。

　　前景

　　當(dāng)然，除非搭載Silvermont Atom的設(shè)備真正上市，否則我們很難對它與ARM處理器產(chǎn)品的性能好壞做出評論。

　　根據(jù)英特爾的介紹，基于Silvermont架構(gòu)的首個處理器產(chǎn)品Atom BayTrail，將會出現(xiàn)在今年假日期間推出的Win8和Android平板之中。另外，“BayTrail”同樣也可為“入門級”筆記本電腦或臺式機(jī)采用。

　　與此同時，英特爾還打算推出為Android智能手機(jī)打造的“Merrifield”，年底投入生產(chǎn)；為微服務(wù)器打造“Avoton”；為路由器、交換機(jī)和安全設(shè)備打造“Rangeley”。

　　還一款尚未公布的嵌入式處理器，或許將被用于英特爾電視機(jī)頂盒中。

　　不過，即使Silvermont在性能和功耗上完全能與ARM匹敵，如何將之推銷給設(shè)備廠家才是英特爾需要面對的真正難題。

　　根據(jù)統(tǒng)計，2012年基于ARM內(nèi)核的手機(jī)芯片出貨量達(dá)到22億個，占據(jù)了近90%的市場。除了蘋果和三星用自己的芯片產(chǎn)品外，其它手機(jī)廠家常與ARM處理器制造商，如高通、聯(lián)發(fā)科和展訊合作。對英特爾來說，打破這樣的局面非常困難。

　　說起來，還是平板市場更有前途。這片市場被新硬件和軟件平臺包圍，一些小型、便宜的Anndroid或其它平板開始慢慢侵襲iPad的統(tǒng)治地位。好像Windows 8和 Windows RT系統(tǒng)，盡管啟動緩慢，但隨著對尺寸和屏幕支持更加廣泛的Windows Blue的發(fā)布，相信更多搭載微軟系統(tǒng)的平板電腦會被推出。而這部分產(chǎn)品，對英特爾來說是潛在的市場。

　　華碩首席執(zhí)行官沈振來（Jerry Shen）上周接受《華爾街日報》采訪時說，他非常看好今年晚些時候?qū)⒁媸赖谋姸?00美元以下Windows 8平板。

　　而對消費(fèi)者來說，好消息是，除了iPad及“廉價”Android平板外，今年會有更多的平板電腦供我們選擇。

　　功耗和商業(yè)模式競爭

　　ARM， IP授權(quán)&服務(wù)公司，1985年成立，在1985-1995年之間推出6代產(chǎn)品，都不成功，直到ARMv7被TI采用用在NOKIA手機(jī)里，終于開啟了商業(yè)大門，現(xiàn)在如日中天。

　　Intel，芯片設(shè)計制造ODM，1968年成立，為整個集成電路和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)，創(chuàng)始人提出的摩爾定律，至今影響著電子產(chǎn)業(yè)。

　　先談?wù)劥蠹壹m結(jié)的幾個問題：

　　1. Intel的X86架構(gòu)是CISC復(fù)雜指令，ARM采用RISC精簡指令，就決定ARM功耗可以做得更低？

　　首先，功耗由很多因素決定，包括算法，架構(gòu)，制造工藝，芯片設(shè)計水平…很多因素，不能單純來以指令集算法來看。

　　其次，ARM在設(shè)計之初，在代碼里增加了“條件編碼”，這種做法的好處是，可以做緊湊高效的處理器，不適合做大型高效的處理器。所以ARM在手機(jī)應(yīng)用上占優(yōu)勢，但是隨著性能要求越來越高，這個優(yōu)勢也越來越不明顯，細(xì)節(jié)后面再講。

　　再者，功耗與工藝水平也有很大關(guān)系，對功耗影響占比最大的應(yīng)該是工藝，占到45%。高工藝水平對降低功耗提高性能有非常重要的作用，這也是Intel和ARM都在追求高工藝的原因。

　　功耗=動態(tài)功耗*主頻+靜態(tài)功耗

　　很多時候，我們認(rèn)為靜態(tài)功耗是很低的，相對動態(tài)，可以忽略的。但實(shí)際上，在CPU設(shè)計中，自從90nm節(jié)點(diǎn)后，靜態(tài)功耗越來越明顯，在45nm后，已經(jīng)完全開始跟動態(tài)功耗差不多了。

　　2.功耗問題是不是真的可以通過工藝來解決？何時Intel的處理器功耗可以與ARM相當(dāng)？

　　前面已經(jīng)提到，工藝確實(shí)對功耗影響大，而且是最實(shí)際的方法。ARM一直在業(yè)內(nèi)保有功耗低的優(yōu)勢，包括多核優(yōu)勢。但是他們從來就沒有在同一級別上作過比較。Intel最近也開始正面反擊，提出性能-功耗比。

　　有人將單核Atom Z2460與四核A9作過跑分比較，Atom性能差一點(diǎn)，但功耗已經(jīng)很接近了。也就是說當(dāng)CPU達(dá)到一定規(guī)模，二者指令集的影響已經(jīng)基本無差別，就看誰能把功耗做更低。

　　大概從Cortex-A15開始。A9的綜合性能功耗比勝過當(dāng)前的ATOM處理器，但到A15的規(guī)模，應(yīng)該到了一個臨界線。也就是說，到了A15以后，ARM也不得不直面功耗的問題了，而這個時候是不是Intel的機(jī)會來了，還很難說。

　　3．ARM的高明之處

　　借用一位專家一句有意思的話開始：從學(xué)術(shù)角度來說，X86架構(gòu)是CISC里最爛的，ARM是RISC里最爛的，但沒有阻礙他們成功的商業(yè)模式。Alpha 處理器是公認(rèn)最佳架構(gòu)，MIPS是學(xué)術(shù)研究用的最多的，前者被Intel收了，后者被ARM收了，這說明技術(shù)不是決定市場的主要原因。

　　ARM目前在市場上至少有5-6套指令集，用在不同產(chǎn)品和領(lǐng)域，而Intel卻一直堅守跨平臺兼容。

　　Intel完全可以重新做一個移動市場的64位處理器，但它堅持保證兼容性。ARM 64位基本上是無法兼容現(xiàn)在32位，因?yàn)樗饤壡懊嫣峒暗摹皸l件編碼”的限制。

　　據(jù)說ARM64位基本就是一個MIPS-like的架構(gòu)。將來ARM 64位產(chǎn)品如果要兼容32位產(chǎn)品，就必須在一個架構(gòu)中同時集成32位和64位處理器，芯片體積會比較大，而ARM之所以能這么做的原因就是目前處于壟斷地位，有足夠的話語權(quán)。

　　4．移動平臺之爭

　　單從技術(shù)上來看，最快Intel在年底或明年推出的ATOM產(chǎn)品就可以在性能和功耗上與ARM持平。但從策略上看，Intel最掙錢的是服務(wù)器市場，PC 是老大，如果大舉進(jìn)軍移動市場，會不會給PC市場帶來沖擊，從而影響到現(xiàn)有市場。一旦Intel確定要攻克移動市場，那它的策略重心可能就要放在移動端了。Intel后勁很大，畢竟占據(jù)制造工藝高地，隨著工藝?yán)^續(xù)向22nm，14nm，7nm挺進(jìn)，Intel的優(yōu)勢越來越明顯。

　　ARM也開始推64位處理器，準(zhǔn)備進(jìn)軍服務(wù)器市場，百度、Facebook已經(jīng)開始采用。初期，ARM處理器主要還是應(yīng)用于存儲型服務(wù)器，冷數(shù)據(jù)處理。很顯然，ARM在處理器市場也會占有一席之地，但在未來幾年ARM也會面臨一些挑戰(zhàn)。

　　5．摩爾定律的終結(jié)

　　又是這幾年老生常談的話題，每年都會有一段時間會提及，但至今還未被推翻，制造工藝向22nm，14nm，7nm演進(jìn)，制造設(shè)備越來越貴，投資越來越大，也就那么2-3家會跟進(jìn)，是否依然能遵循摩爾定律？

　　“現(xiàn)在看來能改變摩爾定律的只能是材料上的革命，取代現(xiàn)有的硅材料，而且終結(jié)摩爾定律的公司很可能是創(chuàng)造摩爾定律的公司。”