行動裝置的產業趨勢

2012 年在巴塞隆納舉行的行動通訊大展(MWC)，其焦點集中於智慧型手機、平板電 腦、超薄型筆電(Ultrabook)等行動裝置產品，以及 4G LTE 高速網路和多核心 ARM 架構 應用處理器。在平價智慧型手機即將風行之際，晶片整合度將會是產品差異化的關鍵。

此項技術的整合將以應用處理器(AP)、基頻處理器(base band)、繪圖單元和記憶體的結合 為主。這個比例在 2010 年是 40%，估計到 2014 年市面上將有近 70%的智慧型手機是採 用這類整合型晶片。原因無它，強調成本、效能與省電是此類異質晶片整合的最大趨動 力。分析機構 In-Stat 技術策略研究主管 Jim McGregor 認為^[20]：「雖然平板電腦架構有許 多種，不過從智慧型手機繼承而來的 ARM 架構能提供豐富軟體開發的環境，也是經證 實能夠實現差異化設計的平台」。據觀察，在比較 PC 與行動裝置時，消費者在意的是行 動裝置的獨特性，希望能方便地使用 App 提供的差異化服務。對於任何新開發的平台，

如何讓消費者不受作業系統限制並自由的使用 App 會是一個決定成敗的因素。近年來，

隨著 ARM-Based 處理器開放架構的快速崛起，Intel x86 架構的影響力已大不如前，這樣

的產業變動造成 Microsoft 與 Intel 正各自思考下一步策略，以掌握消費者對於行動運算 未來的需求：

1. Intel 與 Google 合作開發 x86 的 Android 作業系統：即使是 x86 領導者英特爾公司，

也努力想將 x86 架構的功耗降低到能與 ARM 架構匹敵的水準。這些低功耗元件通常 是針對量產規模較小的應用，但這類應用卻需要更完整的生態系統支援。 Intel 終於 2011 年 9 月在美國 CES 宣布將推出內含 Atom 處理器的 Medfield 晶片平台，主要針對 Android 作業系統(含智慧手機和平板電腦)，正式跨足向來由 ARM-bsaed 所獨佔的智 慧型手機市場^[30]。Medfield 低功率行動晶片採用 32 奈米製程技術，設計上強調省電與 效能。雖然 Medfield 晶片功能強大，但與 ARM-Based 處理器的的耗能與性價比較，

目前採用廠商不多。據觀察，x86 架構微處理器目前急需解決的問題，並非高功耗也 不是軟體相容性問題。而是 Atom 處理器的周邊元件供應商選擇太少，整個供應鏈體 系還不成熟，這需要時間來解決，但前提是 Intel 願意專注投入這個領域才行。

2. Microsoft 的 WoA 計畫：當 Google 的 Android 正迅速從智慧手機向平板電腦擴展，加 上 Chrome OS 也對小筆電(netbook)虎視耽耽之際，微軟已經意識到其 PC 市場領導地 位的危機。面對廣大的 WINTEL 使用者商機，微軟積極推動 WoA 計畫(Windows on

ARM) ^[31]，此代號 Windows 8 作業系統與應用處理器晶片商、系統廠商密切結合，例

如 Nvidia 與 Lenovo、Acer；Qualcomm 與 Samsung、SONY；TI 與 Toshiba、Samsung 等彼此搭配合作推出新產品，估計 2012 年將陸續問世。Windows 8 便是微軟首次推出 支援 ARM-base 處理器，可跨越電腦、平板電腦、遊戲機、手機和其他多種電子裝置 的統一作業系統。Microsoft 將觸角延伸到更多新興領域的企圖心不言而喻。唯採用 ARM 架構處理器的供應者眾，其設計也各有差異，Window 8 將會是一個客製化內嵌 式的作業系統，吸引 WINTEL 使用者無縫跨入平板電腦購買者的行列。

(二)應用處理器的戰國時代

目前的應用處理器(AP)供應商，主要為 x86 架構的英特爾、超微和 ARM 陣營裏眾 多的廠商。除了三星以外，三大 ARM 處理器供應商的生產鏈都在台灣，其中德儀 OMAP 晶片委由聯電代工，台積電則掌握 NVIDIA 及高通。值得注意的是，在 2012 年 ARM 處 理器開始走向四核心或多核心架構，晶片製程也由 40 奈米微縮到 28 奈米^[32]，此意謂著 ARM 處理器終究必需在省電與效能之間尋找一個平衡點，藉由其 IP 省電架構的利基邁 向多核心的效能提昇(意謂著更耗電)。否則在英特爾持續朝摩爾定律發展的結果，將會面 臨一場省電與效能之間的激烈競爭。

(1) Intel：挾其優異的 CPU 製造技術，推出第一代 32nm Medfield 處理器搭配 Android

作業系統，努力將 x86 架構的功耗降低到與 ARM 架構匹敵的水準。但在此同時，處 理器產業正在發生極大的變化，許多大量應用很可能會開始轉向 ARM 和基頻(base band)、繪圖單元等整合架構來角逐行動運算的市場^[33,34]，未來市場推展仍須進一步 觀察。目前 Intel 依循 More Moore 技術策略極力發展 22nm 三閘極(tri-gate transistor) 的 Atom 處理器，希望借由電晶體的微縮達到省電的目的^[06,35]。另外，英特爾的優勢 是晶片設計和生產都由自己完成，因此在價格方面擁有很大議價空間，在搶攻中國 平價行動市場同時，仍可獲得相當的利潤。若英特爾能加速建構產業鏈及其生態系 統(例如 Microsoft，Google+Motorola，聯想，中興和華為)，勢必對現有的 ARM-base 陣營構成威脅^[36](例如台積電，聯電，三星，高通，nVidia 和德儀)。

nVidia 的繪圖核心整合 ARM 處理器的 APU 已凌駕在高通(Qualcomm)與德儀之上，

並足以與 x86 架構平台的英特爾、超微相抗衡。2011 年 5 月更併購英國基頻晶片廠 軟體與其晶片的整合，強調系統的整體效能，並以所謂的 Superior- Microarchitecture 提供良好的散熱性與時脈。針對本身相對弱勢的繪圖核心，則於 2009 年以 6,500 萬 美元買下 AMD 的行動繪圖技術，努力提昇其 Adreno GPU 的效能，以免被 nVidia 這 類可以提供從 PC、智慧手機到平板電腦用繪圖產品的競爭者所取代^[39]。另外，隨著

Windows Phone 改朝換代的速度愈來愈快，預計 WoA 作業系統將在 2012-2013 年在 手機市場帶來顯著影響。Microsoft 已經為高通的晶片設計專屬軟體，高通也希望能 藉由 Windows 平台展現所有的晶片運作特性。針對即將起飛的中國低價智慧手機市 場，高通更仿效聯發科以往的成功經驗，順應市場需求推出 QRD 設計公版(Qualcomm Reference Design) ^[40]。QRD 將融入其他產業鏈內容，包括軟體、營運商等等。換句 話說，高通開始走「整體解決方案」路線。也就是此一「整體解決方案」模式，將 使對手倍感威脅。

(5) 三星：除了替 Apple 系列產品(iPhone、iPad)生產 A5/A5X 應用處理器外，Samsung 本身亦有生產雙核心的 Exynos 應用處理器，供應其消費電子部門本身龐大的晶片需 業系統的統合能力。例如整合程度高的系統單晶片(GPS、FM、Bluetooth 及 Wi-Fi) 在平價智慧型手機市場便極具競爭優勢。

(7) ARM 架構的隱憂：隨著英特爾推出的 32nm Medfield CPU 平台規格，其省電效能已 直追 ARM 的優勢，且其繪圖單元是由合作夥伴 Imagination Technologies 所提供^[43]。 其效能已直追高通(Qualcomm)的 Adreno 和 nVidia 的 Tegra 整合型處理器。據 ABI Research 估計^[44]，x86 裝置在邁入 22nm 甚至 14nm 階段，將很快將能在性能/功耗比 方面超越 ARM-based 設備。隨著英特爾與 Google 就 Android Ice Cream Sandwich 密 切展開軟體最佳化的合作，推測在 More Moore 的技術推動下，英特爾的 x86 平台將

在 ARM 所擅長的行動領域帶來極大的挑戰。若未來微縮的 Medfield 晶片平台能夠 在智慧行動裝置取得一席之地，整個產業生態主導權也將出現變化，台灣的相關業 者必需密切注意 ARM-Based、x86 的發展動態並研擬因應策略，畢竟 WINTEL 已雄 霸產業界三十幾年，其全球客戶基礎的動向皆為一龐大的市場商機。