从“芯”开始打破智能手机创新瓶颈符咒

本刊记者 | 孙永杰

以智能手机为代表的移动终端不断增长的应用需求、4G网络的爆发式增长对于智能手机支撑技术芯片的创新及应用提出了新的要求。

终端个性化 芯片步入6 4位时代

当业内质疑智能手机创新已处在瓶颈期之时，苹果新一代iPhone5S的发布似乎又让产业看到了新一轮创新的开始。其中，其首次在智能手机中采用的64位 A7芯片被认为是最具创新性的亮点。

64 位架构的芯片能带来什么？有业内专家指出“64 位架构的设计更能够充分发挥 A7 芯片的潜力，包括 CPU 和 RAM。针对该芯片优化 64位应用程序，比如 iPhone 5S 内置相机应用，自动对焦速度提升两倍，抓拍更快，视频帧数也可以达到更高 120fps。” 此外，由于其新的64位A7芯片效率更高，不改变手机设计的前提下增加了电池的使用寿命。新iPhone电池约1570毫安，但却支持10小时通话时间，250小时待机时间，8小时3G互联网浏览，10小时视频播放，40小时音频播放。由此不难看出，64位处理器对于智能手机体验上的提升。

此外，苹果此次64位iPhone5S的发布势必会引发智能手机产业中最大生态系统谷歌Android阵营的跟风。例如三星就在苹果iPhone5S发布不到48小时，就宣布将在未来的智能手机中采用64位移动处理器。而此前，高通、英伟达、英特尔等智能手机和平板电脑芯片厂商都在开发64位处理器。相信，不久的将来，Android阵营中的绝大部分手机厂商都会配置64位处理器。至于Android系统，出于与苹果竞争的需要，同时Android又是开源系统，其升级至64位系统和应用，也就是说Android生态进入64位时代，对于谷歌来说也应该不是什么难事。不过最新的消息称，谷歌称目前的Android系统早已经是64位，只需有64位芯片的配合即可具备与iPhone5S同样的用户体验。如此看来，智能手机全面进入64位时代将指日可待。

4 G催生 L T E芯片体验提升仍存挑战

从目前4G芯片的发展来看，4G芯片具备高度集成、多模多频、强大的数据与多媒体处理能力。

首先是高度集成。集成化是芯片市场的发展趋势，同时也是4G芯片发展的主要方向，国内芯片从40nm的基带芯片，到28nm的集成SOC的发展，是芯片迈入集成化的过程。其次是多频多模。TDD与FDD融合是4G市场发展的主要方向。多模多频的4G芯片是芯片厂商的发展的关键，同时也是运营商和频谱方的要求。第三是强大的数据与多媒体处理处理能力。4G时代，数据流量的爆发和智能手机多媒体化的发展，成为市场发展的主流特征，具有强大数据和多媒体能力的智能手机芯片，将是市场发展的主要方向。

尽管4G芯片可以带来上述性能和体验的提升，但在目前的发展过程中，其还是存在着不同程度的挑战。

例如对多技术参数的支持。LTE技术要求芯片产品能够对不同的频段进行支持，以适应不同国家和地区LTE网络制式和频段的需求；同时，还要求芯片产品能够适应各种天线系统标准，例如2X2MIMO、4X4MIMO等。多技术参数的支持带来的两个最直接后果就是研发成本的攀升和芯片产品的高价格。

其次是技术的向下兼容。LTE目前已经属于第四代移动通信技术，从全球无线通信的使用情况来看，2G、3G占比更高，运营商不可能在短期内建立起一套非常成熟的LTE网络供用户使用，这就要求用户能够在各种网络制式之间进行无缝切换，而要做到这一点，芯片产品就必须做到向下兼容，这给很多希望在LTE时代切入无线通信市场的芯片厂商带来了一定的技术门槛。

最后是功耗和芯片面积的减少。相比2G、3G技术，LTE高速的数据传输处理和特有的天线技术，都需要消耗终端设备更多的功耗，而从目前用户体验来看，用户对终端设备电池续航能力的要求却在不断提高；另一方面，技术的复杂度也在一定程度上增加了LTE芯片的面积，但终端设备的轻薄化和外观设计的时尚化，都在压缩着终端设备中主板的面积，因此，芯片厂商为了能够使自己的产品被更多客户接受，功耗和面积已经成为重要的产品卖点。

据市场研究公司GFK预测，2013年年底，联发科28nm 4G单芯片MT6290将进入市场，博通、Marvell、也将有相应的4G单芯片产品推出，在2014年，主要厂商28nm 4G单芯片市场的竞争开启，高通MSM 8X30系列，MSM8974等芯片方案在中高端市场，而联发科、Marvell等厂商的芯片布局将主要从国内厂商开始。

情景感知 未来芯片新方向

除了智能手机，芯片厂商也在努力向用户提供更为精细化的体验，如将传感器和其他芯片整合到手镯、手表和其他可穿戴设备中。已经置入传感器的消费产品就包括智能手镯，可以追踪与运动和健身有关的活动，如步行距离、心跳次数和睡眠质量等。

例如最新的苹果iPhone5S中的M7协处理器及三星使用的类似芯片可帮助智能手机厂商向专家所说的情境计算（或感知计算）迈进。情境计算是一种新兴趋势，可让智能手机及其它设备持续整合来自摄像头、麦克风和其它传感器的数据，进而能够持续实时监测用户所处的情景，相应智能响应他们的需求。

此外，三星推出了Galaxy Gear智能手表，而高通也发布Toq智能手表，这两款产品都能与智能手机协同使用。而英特尔则在不久前结束的IDF上宣布正面向智能手表和智能手镯等可穿戴设备，开发新一代超微和超低能耗处理器，例如“夸克”处理器。由于对智能手机和平板电脑反应迟缓，英特尔已经在移动领域被竞争对手甩在身后，所以其希望通过开发新一代微处理器，重新引领下一个科技潮流。

全球第一大移动芯片厂商高通CEO保罗•雅各布近日在接受媒体采访时称，高通正专门针对数字第六感的创意，开发新一代无线芯片，这种芯片可以感知身边的物体。”

另一家芯片厂商英伟达认为，将来智能手机和平板电脑上面的游戏，将借助于摄像头和其它传感器，增加身临其境的体验，让玩家最终成为游戏环境的一部分。博通也在探寻新的方法来改进无线芯片与GPS卫星、传感器之间的交互作用。博通开发的芯片可以处理Wi-Fi、蓝牙及其它连接。