Atom/APU谁将改变一切？未来格局猜想

    泡泡网CPU频道8月3日 在上周的时候，Intel Atom SoC芯片开发部的总经理Bill Leszinske称三年后的Atom处理器性能将超过现在的羿龙II系列处理器，而AMD主管内容和应用程序支持的高级总监Neal Robison也曾在今年四月份称APU或将能取代CPU，那么这两款芯片未来谁主沉浮呢？我们可以根据现在的处理器现状简单分析下。

    现在的处理器市场中，Intel一方面继续推广Sandy Bridge处理器，另一方面在继续突破3D晶体管——Tri-Gate工艺的技术瓶颈，以便为将于明年发布的Ivy Bridge扫清障碍，而AMD一方面忙于今年3月份发布的Fusion APU的推广和铺货，另一方面在紧张旗鼓的更新解决可能于9月中旬推出的Bulldozer推土机处理器的步进，以尽快解决现在发现的各种问题，以使备受期待的推土机处理器按时发布。

    尽管两大处理器巨头手头都有很多问题要解决，但是PC市场受到来自平板机等便携设备的冲击是显而易见的——来自iSuppli的报告称，由于受iPad等平板机冲击，今年一季度PC出货量同比下降了20%。另外，面对苹果公司在火爆的平板机市场上赚的盆满钵满，谁又不会想分一本羹呢？尤其是当它们听到之前跟自己有千丝万缕关系的Nvidia不久将发布四核心的Tegra3 ARM处理器、Windows8将支持ARM处理器、ARM称ARM处理器将会持续在个人领域和服务器领域发力等消息时做何感想呢？

    Intel和AMD面对这些都早已有自己的动作，Intel依靠自己雄厚的资金和技术力量一方面在保证传统X86处理器的稳步更新换代，另一方面则在移动领域有攻有防——除了跟诺基亚合作开发MeeGo操作系统外，Intel也在不断改进现在的Atom处理器为将来的出击做准备；同时Intel也在大力推广于今年台北电脑展上发布的Ultrabook超轻薄笔记本，希望靠此缓解来自iPad等平板机带来的压力。

    AMD方面尽管称不会单独开发面向平板机的专用处理器，但是早在今年3月1日APU发布时，我们就看到了搭载了Ontario APU C-50的微星Iconia Tablet平板机，由此可以认为，AMD想要依靠不断改进APU来在平板机市场立足脚跟。那么Intel的Atom和AMD的APU谁又能在未来改变平板机的市场格局呢？

    Intel的Atom处理器给人的印象是功耗非常低，下一代Cedar Trail平台的Atom处理器最低功耗仅为3.5W，并且将采用无风扇设计，不过尽管Cedar Trail Atom将内置可全面高清解码的DX10.1图形核心，但是在性能上Atom处理器还是稍嫌弱了一些。

    要知道平板机的致命短板在于续航，而CPU芯片的节能和功耗就对此有着举足轻重的影响，iPad的续航力在10个小时，从之前的解析来看，其中的A4处理器的功耗仅在0.5W-0.8W之间，而在现有电池技术未获重大突破之前，Intel必须将Atom处理器的功耗降至1W以下。

    这一任务看似繁重，但也不无可能，首先借助稳步推进的制程更新，新一代Atom的功耗将会更低，据Leszinske透露，到2014年，Intel的产品制程将更新到14nm，那时候代号为“Airmont”的Atom处理器将会取代22nm的“Silvermont” Atom，后者将于2013年推向市场。而在今年九月份Intel 32nm的“Saltwell” Atom将会取代45nm的Atom处理器。

    其次，Intel将在明年推出22nm的处理器，尽管移动版处理器功耗仍保持在17W，但是由于届时Intel将推出Configurable TDP技术，这一技术使得处理器不仅能在必要时候大幅增强性能，还能进一步节省功耗，如果Intel将这一技术成功应用在Atom上，将标准功耗限定在较低水平、当运行游戏等大型程序的时候就将功耗有限提高，当发热超过限定值就将功耗降低到标准水平，这样通过灵活调节功耗可以做到发热与性能的平衡。

    最后，Intel即将采用3D晶体管技术——Tri-Gate来制造CPU，借助这一工艺，新一代Atom也将可以将芯片体积做得更小，以此有效控制功耗和发热。

    跟Intel相比，AMD尽管动作较小，但是借助Fusion APU，AMD的压力会小不少。由于AMD同时拥有CPU和GPU两项业务，同时又成功推出CPU和GPU的融合产品APU，因此将来在平板机芯片的性能层面AMD有着广阔的发挥空间。

    此外，在节能性方面的压力上，AMD Fusion APU的压力也会小很多，首批APU——Ontario C-50的单核功耗甚至不足1W。这还是在40nm工艺下实现的，在更新到28nm甚至更先进制程后，APU的最低功耗将会更低。

    不过并不是说APU没有困难，最大的障碍在于在移动设备上搭配使用的操作系统。尽管Windows7很优秀，但是使用在平板机上还是显得很臃肿，此外，尽管微软将在明年推出面向ARM处理器的专用Windows8操作系统，但是微软宣称X86程序并不能运行在ARM版的Windows8上。

    众厂商一致认为平板机市场是一块大蛋糕，由于产品带来了更新的操作体验，买单的用户也越来越多，而且平板机的利润相当丰厚，这从苹果的现金储备增长上可以看出来——据报道，苹果公司截至6月25号的现金储备达到了762亿美元，超过了126个国家的国内生产总值之和，甚至比美国政府还要有钱。

    iPad的销量再一次说明了平板机市场的广大空间。苹果公司表示，由于需求强劲，下一财季iPad的销量将会翻番，而瑞银预计今年iPad的销量预期将达到3790万台。据市场调研公司Informa近期的报告称，到2015年，iPad的销量将达到9000万台，而劲敌Andriod平板的销量届时将可能达到8700万台。从这些数据来看，平板机将成为厂商们未来的重要利润增长点。

    现在有一种说法是iPad是将华硕EeePC上网本未开辟好的市场成功做起来了，如果当时上网本不引入大容量机械硬盘，而仅将机器与小容量SSD绑定——这样用户就不会安装完整版的Windows操作系统，而事实上在安装完整版Windows7之后，系统和软件引发了性能不足等各种问题，厂商要满足这种需求势必要增强硬件性能而增加成本，而上网本的定位却不允许厂商提价。Intel在吸取了教训之后，推出了Ultrabook超轻薄笔记本电脑，这或许将再次支撑其新的移动计算市场，不过在平板机的强势下，成功的几率又有多大呢？不过首先推出上网本电脑的华硕已经率先推出了一款Ultrabook。

    Intel和AMD在iPad等平板机市场面对的问题似乎已经明了了，那么在桌面级市场Intel和AMD会遭遇哪些挑战呢？毫无疑问最大的威胁便是在并行计算方面优势显著的GPU，这方面的测试有很多，从泡泡评测室最近的有趣评测：挂机也能赚钱？教你用显卡挖矿赚美元上面也能看出，定位中端显卡的HD6750的相关性能是定位高端处理器的酷睿i7-2600K的8倍。

    看来似乎又回到了老话题——究竟是CPU重要还是GPU重要，这一争议话题最近又在APU和Sandy Bridge的对比评测中被重新提出来，也许你可以说CPU重要，抑或GPU更吸引自己，AMD主管内容和应用程序支持的高级总监Neal Robison的那句“APU或将能取代CPU”也许可以作为答案。分别侧重串行计算和并行计算的两款芯片融合在一起才是处理器（这里指为各应用优化的加速处理器）的未来。

    下面的一串数字将能说明这一趋势，100%的Intel Sandy Bridge处理器采用全线融合核心设计，尽管定位发烧级市场的Sandy Bridge-E处理器规格中未出现核显，但是它们也采用了内置显卡的设计，只不过GPU部分被屏蔽掉了。另外，截至今年7月初，AMD共出货1200万个Fusion融合处理器，在这一势头帮助下，AMD今年第二季度的市场份额则涨至19.4%，Intel的市场份额则降至79.9%，目前在AMD移动芯片的出货量中，有70%的芯片是Fusion处理器，而在未来的市场规划中，AMD的产品线中，除定位发烧级市场的Bulldozer推土机处理器外，其余市场份额都将被Fusion融合处理器填充。

    前面已经简单分析了Intel和AMD这些X86处理器厂商面对的移动市场和桌面市场的现有挑战和未来走势，不过涉及到的都只是产品和市场这些宏观层面，那么在微观上，X86处理器将如何进化呢？

    在讨论这个问题之前就需要提到RISC和CISC的区别了，这是制造处理器的两种技术，Intel和AMD的X86处理器代表的是CISC，即执行的是复杂指令，将长指令分成几个微指令执行，优点是功能很强大，可以实现很多特殊的功能，开发程序也容易，缺点是执行效率低下，处理数据缓慢，不过由于能较好控制成本，因此在民用市场普遍采用，而RISC的代表是较早的IBM Power处理器和现在的ARM处理器，它的指令系统是精简指令集，支持的都是经常使用的指令，设计的目标便是简单高效，优点是处理数据很快，缺点是实现特殊功能时效率较低。

    具体到Intel的X86处理器和ARM处理器上，X86处理器的优点是拥有海量的应用软件，可以满足人们的各种计算需求，最直观的缺点就是系统较复杂，功耗较高，ARM处理器的优点是高效低耗，而且可以将体积控制得很小，同时发热量很低，不过缺点也显而易见，那就是应用程序相对较少，只能使用在特定的应用领域。

    不过在iPad等平板机市场上，ARM处理器有着重大的优势，功耗低、体积小的要求也将X86处理器挡在了门外，那么对于X86处理器，应该如何快速打开局面呢？除了前面提到的依靠改进制程和开发新技术来使X86处理器能更容易塞入平板机的方法外，还有一条路就是朝着精简指令集的方向走，因为在ARM的多次咄咄逼人表态中它们已经开始这么做了——ARM称将大势进军服务器市场（尽管欧德宁称ARM处理器不支持“64位、纠错能力、多重并行、超线程能力、高度并行的系统基础架构”等特性，但是目前Linux已经可以在ARM架构上完美运行了）和桌面市场（Nvidia也将趁势推出基于ARM架构的丹佛处理器）。只不过ARM的方向是相反的，要想实现诸多特殊功能，ARM处理器必须要支持复杂的指令集。从另外一个角度看，X86和ARM也是在不断融合的。

● 总结

    未来的处理器市场将由于移动计算市场的急剧膨胀而面临洗牌的局面，那么在这一次巨大挑战中，谁能笑到最后呢？是Intel的Atom依靠在2012-2013年间的性能蝶变成为CPU中的阿童木，还是AMD的APU借助完美融合树立新标杆呢？现在做任何猜测都显得为时太早，不过在面对ARM的挑战时，Intel和AMD都需要做的“最坏”准备是向ARM的精简指令转化，要知道《周易》有言：天人合一，物我相通。■<