华为首款10nm芯片依旧台积电代工,揭示联发科多

昨日,联发科正式宣布推出旗下Helio品牌第一款系统单芯片Helio X20,这是首款配备Tri-Cluster架构及十核处理器的SoC解决方案。Tri-Cluster 处理器架构提供三个丛集的处理器,在大小核架构中再加中等核心,包括2颗Cortex-A72和8颗Cortex-A53,联发科宣称可比以往传统双丛集架构处理器降低高达30%的功耗。

科技世界网     发布时间:2017-07-21    根据媒体报导,从华为内部传出的消息表示,已经开始针对下一代行动处理器芯片麒麟970(Kirin 970)开始进行研发。而这款行动芯片未来将是华为第一款采用10 纳米制程技术所生产的手机芯片,而且将继续由晶圆代工龙头台积电来进行代工,预计将可能在2017 年底前问世。 报导指出,针对竞争对手高通,日前宣布新款行动芯片骁龙835将采用三星的10 纳米先进制程技术,以及联发科的10 核心曦力X30 行动芯片,也是采用台积电的10 纳米制程技术之后,华为也将推出自己的10 纳米制程行动芯片。即便宣布时程稍有落后,却也宣示其行动芯片的进展紧跟着高通与联发科之后。 而随着华为宣布行动芯片进入10 纳米制程技术,也象征着行动芯片已经全面进入10 纳米制程的时代。而就代工厂的情况而言,三星虽然最早宣布投入10 纳米制程的量产,抢走头香。但是台积电有着苹果、联发科、华为等厂商的助阵,却是发展最稳定,预计将于2017 年第1 季正式推出,而首颗10纳米制程芯片就是联发科的Helio X30。至于,半导体龙头英特尔则最快要到2017 年第3 季之后才将开始10 纳米制程的试产。 而华为的新一代麒麟970 行动芯片,就架构上来说,仍将采与高通骁龙835相同,包括4 个的ARM Cortex-A73 核心,以及4 个ARM Cortex-A53 核心的8 核心架构,整合基频将会支援LTE Cat.12 的全球全频规格。由于,目前华为的新品还将继续使用16 纳米制程的麒麟960 行动芯片。未来若改用10 纳米制程技术的行动芯片,则可以大大减低因为发热造成的降频问题,同时能够降低功耗延长续航时间。麒麟970 预计将在2017 年的华为新款Mate智慧型手机上首先搭载,大概时间点会落在在2017 年底左右。 手机处理器10nm芯片大战开演 手机10nm芯片战已经打响,高通抢在美国消费性电子展前发表10nm Snapdran 835手机芯片,将采用三星10nm 制作工艺量产。而联发科交由台积电10 nm代工的Helio X30也已进入量产阶段,明年上半年将再推出Helio X35抢市,至于华为旗下海思Kirin 970业内人士预测也将在明年采用台积电10nm 量产。目前华为刚发布麒麟960不久,对于明年的麒麟970可能并不会那么快。不出意外会落后骁龙835以及联发科X30后发布上市。 按照台积电的计划,该公司的 10nm 制程芯片将于 2017 年第一季度出货,从时间上看比三星晚。所以明年第一季将是高通、联发科、海思等三大手机处理器的10nm芯片大战开打,虽然规格上仍是高通领先同行业,不过能否真正放量出货并抢下手机厂订单,关键反而在于台积电及三星等晶片代工厂能否符合预期稳定产能。麒麟970由于华为自身处理器研发周期问题,可能会最晚,但麒麟芯片目前只用于华为自己的手机,所以并不用担心发布在其它两家之后。 高通宣布子公司高通技术公司发表新一代Snapdran 835手机芯片,虽然大部份细节规格都还没正式公布,但说明将支持最新的Quick Charge 4快充技术,进行5分钟充电后,将手机使用时间延长至5小时以上。 联发科早在10月初就说明了新一代10nm Helio X30手机晶片部份细节。联发科Helio X30手机芯片是10核心架构,确认将采用2 4 4的三丛集运算架构。联发科Helio X30已经在第四季将率先进入量产投片阶段,策略上就是希望通过台积电在晶圆代工市场的技术领先优势来打造Helio X30,以对抗采用三星10nm 生产的高通Snapdran 835,预期明年第一季将可顺利出货,明年上半年还会再推出支援Cat.12的10nm Helio X35抢市。 联发科在处理器发布前都会大张旗鼓的宣传,但实际的芯片性能根本没有办法和高通同时期的芯片相比,现在的市场对于联发科处理器的口碑并不好。所以明年的手机芯片市场还是看高通骁龙835的实际表现。除非联发科X30能够实际改变联发科芯片目前构架高,性能低的现状。 而据爆料,华为旗下海思半导体已经加快10nm微缩速度,预计明年上半年将会推出首款采用台积电10nm 生产的麒麟970手机芯片,虽然架构上可能仍是8核,但在数据机上会率先支持Cat.12的全球全模规格。但华为麒麟目前只用于自家的手机,按照以往华为先推处理器,紧接着推出搭载其处理器的新机,所以明年的麒麟970可能会像往年一样在4月份中旬新机发布前一周。 目前较为担心的是台积电在10nm 晶圆的产量问题,因为目前各种趋势指明年苹果A10X将采用台积电10nm 晶圆芯片,从以往台积电的做法都可以看出,其向来优先照顾苹果,愿意将自己最先进工艺的产能首先生产苹果的A系处理器,所以明年海思麒麟970可能会受台积电产量不足的影响。

科技世界网     发布时间:2017-08-30    手机芯片10nm大战正式开打!手机芯片龙头高通抢在美国消费性电子展前发表10nmSnapdran 835手机芯片,采用三星10nm制程生产。联发科交由台积电10nm代工的Helio X30也已进入量产阶段,明年上半年将再推出Helio X35抢市,至于华为旗下海思半导体Kirin 970也将在明年采用台积电10nm量产。 业界人士指出,明年第一季将是高通、联发科、海思等三大手机芯片厂的10nm芯片大战开打,虽然规格上仍是高通领先同业,不过能否真正放量出货并抢下手机厂订单,关键反而在于台积电及三星等晶圆代工厂能否符合预期开出产能。 高通宣布子公司高通技术公司发表新一代Snapdran 835手机芯片,虽然大部份细节规格都还没正式公布,但说明将支援最新的Quick Charge 4快充技术,进行5分钟充电后,将手机使用时间延长至5小时以上,且Quick Charge 4支援 Type-C连接埠和通用汇流排电力传输,可广泛的适用于各种连接线和转接器之上。 联发科早在10月初就说明了新一代10nmHelio X30手机芯片部份细节。联发科Helio X30手机芯片是10核心架构,确认将采用2 4 4的三丛集运算架构,包括运算时脉高达2.8GHz二核心ARM Cortex-A73、搭配运算时脉达2.2GHz的四核心ARM Cortex-A53、以及运算时脉达2.0GHz的四核心 ARM Cortex-A35。与上一代十核心Helio X20手机芯片相较,运算效能可提升43%,功耗上则可节省58%。 联发科Helio X30已经在第四季将率先进入量产投片阶段,采用台积电10nm制投片,策略上就是希望藉由台积电在晶圆代工市场的技术领先优势来打造Helio X30,以对抗采用三星10nm生产的高通Snapdran 835。同时,联发科新一代Helio X30手机芯片支援LTE Cat.10规格,并且是全球全模的手机芯片,预期明年第一季将可顺利出货,明年上半年还会再推出支援Cat.12的10nmHelio X35抢市。 华为旗下海思半导体已经加快10nm微缩速度,业界预期,明年上半年将会推出首款采用台积电10nm生产的Kirin 970手机芯片,虽然架构上可能仍是8核心,但在数据机上会率先支援Cat.12的全球全模规格。

高通和联发科同为目前主要的移动芯片供应商, 二者的竞争对比话题从未间断过,但事实上,二者的市场策略和产品思路是截然不同的,这一点从两家公司最新公布的季度财报数据就能看出些许端倪,甚至还能看出他们在技术上的博弈。不过更让人警醒的是,在面对下一个十亿级AI连接时代,提前布局的联发科,以及前期守旧犹豫的高通,或许这两家公司的财报未来的差距会越来越小。

Helio X20使用20nm工艺制造,将在今年第三季度送样,预计相应终端在年底上市。

高通和联发科的财报呈现反差

Helio X20整合了联发科技全模调制解调器,支持LTE Category 6 ,追上了市场领先者华为海思和高通的步伐。华为海思在去年率先推出支持Cat 6的SoC,高通今年更进一步支持Cat 9。

首先来看看高通的财报,其2019财年第二季度财报(截止2019年3月31日)的数据显示,其收入49亿美元,营业收入12亿美元,净收入9亿美元,每股收益77美分。

据传一直受困于联发科的“核战争”的高通,正在研发十核产品骁龙818。

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高通2019财年第二季度财报

哪怕高通近期有与苹果和解的利好消息支持, 其2019 Q2的财报整体来看并不乐观。并且在其二季度财报公布后,股价应声下跌3.45%,充分反映出市场对高通前景的担忧。而在其高层电话会议中,高通则将财报下滑的主要原因归究于中国大陆手机市场的疲弱和5G网络缓慢的进度。

高通的解释看似言之凿凿,然而放在同级市场做对比后却成了一块没洗干净的遮羞布。同样是IC设计的老对手联发科,其2019年第一季财报(截止2019年3月31日)显示其营收527.22亿元新台币,税后净收入为34.16亿元新台币,这两项数据均符合预期表现,赢得市场的普遍看好。

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联发科2019年第一季度财报。

摆在台面上的事实是,高通和联发科已然呈现出完全不同的业务布局。

业务单元结构不同,高通和联发科的核心差异

为何高通在上一财季的表现会不理想呢?我们分析主要有收入结构和产品竞争力两方面的原因。

首先高通的主营业务分为QCT、QTL和QSI三大板块,其中营收来源就是QCT(又以骁龙系列SoC为主),净利润来源主要是QTL,二者已经占据了高通80%的营收。因此在面对智能手机整体需求放缓、专利技术授权持续下滑(反垄断、专利纷争、贸易摩擦)的大环境下,高通受到最直接的冲击。以财报为例,高通在2014年顶峰时期营收265亿美元,净利润79.64亿美元,同比换算下来如今的利润甚至不足巅峰时的一半。

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高通近5年来的股价趋势图。

而联发科的无线通讯事业群收入占比在30%-35%左右,而智能家居、物联网和特殊芯片等产品线在快速增长后已经占了60%多的收入,其在新技术发展浪潮中找对了方向,多元化的业务布局也让其抗风险能力更强。

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联发科目前的业务呈现多元化布局

其次,高通过分依赖在2G/3G/4G上的专利优势,在手机芯片上也是简单粗暴地采用“高跑分”的追求性能策略,在技术和产品创新上实则落后了一些,其所反应出的是在5G和AI的进展上,高通相比华为海思和联发科已然没有太多优势。而如果要说到技术上的真正创新,低调无声的联发科反而推动了不少新技术的创新和普及。

为中国市场而生的双卡双待功能

当年3G网络开始在国内普及的时候,用户数较少的中国联通和中国电信分别取得了技术相应成熟的WCDMA和CDMA 3G网络,而且这两家移动运营商也通过更低的资费来吸引消费者选择。众多中国移动的用户一方面无法完全舍弃使用多年的手机号码,但又被中国联通/电信更低的上网资费所吸引,于是乎,中国移动 联通/电信双卡成为了不少人最佳的组合,这种情况一直延续到现在。

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支持双卡双待是国内智能手机最为独特的特性

在双卡双待成为市场新趋势的时候,联发科就率先跟进,推出支持双卡双待的芯片产品,包括MT6573、MT6577等成熟的产品方案,帮助手机厂商可以快速研发出支持双卡双待的产品,一时间双卡双待也成为中国早期智能手机的标配特性。

面对中国消费者对双卡双待功能强烈的需求,不知道是因为不重视中国市场,还是双卡双待研发难度过大,一直专注于追求芯片高跑分成绩的高通,直至2014年才姗姗来迟地在当年旗舰芯片骁龙801上加入该功能,但早期仍出现双卡单待、双卡单通等实际问题。

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目前市面上支持双卡双待的手机已经超过90%

而联发科在双卡双待普及之后,也根据市场需求的变化不断推出新的技术,例如双卡双4G、双卡双VoLTE等,再次带领行业普及新一轮的双卡特性,所以在双卡这一项技术的普及上,联发科可谓是居功至伟。

真八核:实现性能和功耗的更佳表现

硬件性能是优秀体验不可或缺的基础,联发科在追求手机性能的道路上也是不断创新,例如联发科就曾全球首发商用的真八核MT6592解决方案,该SoC由8颗Cortex-A7内核组成,可完全调动8核同时运作。这与之前三星的Exynos 5410伪八核处理器完全不同(Exynos 5410只能开启一组四核),因此联发科MT6592一经推出就成为了众多厂商的眼中的香饽饽,成为一众热销手机的标配选择。

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采用真八核MT6592的荣耀3X手机

当然从如今来看,联发科MT6592更重要的意义是提升了消费者对真八核芯片的认知,并刺激和带动了其他手机芯片厂商对于真八核芯片的跟进研发。

联发科首发三丛集CPU架构,引领行业技术趋势

我们注意到一个有意思的现象,在今年的旗舰处理器芯片中,包括高通骁龙855、华为麒麟980和三星Exynos 9820等在内的旗舰平台均采用了三丛集CPU的设计,即超核 大核 小核的组合,而实际上这一组合方案也是目前兼顾性能和功耗的最佳方案,因此才得到了几大移动IC巨头的青睐。

但事实上三丛集/多丛集CPU的设计是来源于联发科。例如在2016年联发科就推出了三丛集特性的Helio X20十核芯片,这一概念远远早于高通、海思等厂商。不过遗憾的是,受限于当时的IC设计技术瓶颈,联发科超前的理念没有被消费者广泛熟知,不过从目前众多厂商的跟随来看,不得不感慨联发科在设计上的前瞻性思维。

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联发科Helio X20三丛集功能介绍

坦率地说,相比于Helio X20上大胆创新的三丛集十核心设计,更让人惊讶的是Helio X20上的任务调度算法。例如联发科通过自研的MCSI互联总线进行连接各个核心,并以CorePilot 3.0异构运算技术进行实时调控,能够根据不同的运算任务来实时调配,做到快速高效,将三丛集CPU的硬件资源优势充分发挥,也进一步实现了优秀的功耗水平。

颇有意思的是,在联发科的Helio X20三丛集CPU架构和CorePilot 3.0异构运算技术启发下,ARM公司也在去年推出了Dynam IQ技术,这技术能够在big.LITTLE架构的基础上增加了共享单元和三极缓存,优化CCI互联产品线,可以提升不同核心之间的任务切换和信息交换的速度。同时Dynam IQ也让三丛集的组合方式更加自由,如骁龙855上是“1 3 4”,华为麒麟980和三星Exynos 9820则是“2 2 4”的组合。

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三星Exynos 9820采用“2 2 4”三丛集架构

目前我们在联发科Helio P系列芯片上依旧能看到很多源自于Helio X20智能调度技术的身影,得益于多代产品的持续技术堆叠和更新,也成为了联发科芯片这些年在功耗和性能方面一直备受业内认可的主要原因。

AI专核已然成为影响手机体验的关键

除了追求更出色的性能外,联发科的前瞻性思维其实还表现在一个重量级的领域,即AI的探索和应用。

联发科很早就看到了AI的重要性,早在2014年就投入到相关的研发之中,并在2018年顺利将AI专核的概念引入Helio P60解决方案中,而使用该方案的OPPO R15更是夺得了2018年十大畅销智能手机第一名∘相比于传统的CPU来说,独立的APU设计不仅能带来性能和功耗的提升,还能直接带来用户体验的升级,例如人工智能语音助手、AI旗舰级拍照、AI系统交互等,也让OPPO R15成为同年最具备竞争力的产品,也助力了OPPO R15成为2018年智能手机销量第一的手机。

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采用联发科Helio P60的OPPO R15手机

而值得一提的是,在AI专核的基础上联发科经过几代产品的积累,目前已经玩的是“炉火纯青”,例如最新的Helio P90芯片,其全新的独立APU 2.0已经让它的AI运算性能上比肩高通今年最新的主力旗舰骁龙855,不仅带来了出色的AI性能,还进一步带来了3D人体姿态识别、AI焦点直播、AI实时多物件识别等实用特性。

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内置APU 2.0的联发科Helio P90其AI性能已经超越高通骁龙855

得益于联发科、华为和苹果对于独立AI专核的推广,目前已经有越来越多的消费者认识到AI专核对手机体验的重要性,甚至连一直坚持AI Engine的高通也被“打动”,据悉明年的主力SoC骁龙735芯片上加入独立的单核AI专核。

老实来说应该为联发科叫屈,没想到这家低调稳健的企业竟然推动了诸多新技术的发展,这确实跟它所坚持的“毫无保留的拥抱最新科技”理念相符合,这些年来联发科通过大量的投入研发,推动了包括双卡双待、真八核、三丛集CPU、AI专核等在内的诸多最新技术,并持续在5G、AIoT等领域持续发力,面对这样踏实的企业,其实我们更应该给与鼓励和掌声。

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