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在移动处理器市场上,英特尔的占有率一直不见起色。近几年,英特尔面向移动市场推出了多代产品,但是最终表现都难以令人满意。除了平板市场由于英特尔的高额补贴表现尚可外,手机市场上英特尔全年也看不到几款产品上市。面对这样的情形,英特尔看起来并未退缩,依旧决定继续加强产品研发和投入。2015年英特尔全新系列移动处理器即将登场,这次英特尔改变了产品标识和定位方式,并且携带着全新的14nm工艺来袭。
3、5、7,很面熟——全新的产品系列划分
在桌面市场上,人们对英特尔Core i3、Core i5、Core i7这样的产品划分已经非常熟悉了,3、5、7,从小到大,从低端到高端。但是在移动市场上,英特尔的产品型号和系列划分却是一团糟。经常关注的用户可能知道,英特尔之前的移动处理器型号都是以四位数字来命名的。比如Atom Z3850和Atom Z3760。如果光看型号,用户很难在第一时间搞清楚这两款处理器最大的差异是什么,更不要说熟悉它们的功能了。相近的数字让人眼晕,英特尔干脆向自家桌面产品学习,对自己旗下的移动处理器来了一次大改名。
根据英特尔的分类方式,在整个英特尔移动计算产品中,顶级的产品自然是目前大火的Core M系列处理器,不过它属于性能级,价格也高高在上,整机设备一般都不低于350美元,我们在下一期会有详细的介绍与实际体验。剩下的市场英特尔则全部交由Atom系列负责,从高到低分别是Atomx7、Atomx5和Atomx3,也就是我们今天的主角,首先来简单了解一下它们的定位。
Atomx7
在目前的规划中,Atom x7是仅次于Core M的处理器产品,主要瞄准的目标是超极本、二合一平板这样的高端产品,性能较强,没有通讯模块,整机价格则横跨高端350美元到中高端250美元之间。
Atomx5
Atomx5的定位在Atomx7后,面向高端和中端市场用户,整机价格定位约在350美元到150美元间。目前英特尔有两个版本的Atomx5,高端的不带通讯模块的版本定位和Atomx7覆盖价格相同,都是350美元以上到250美元,考虑到产品差异化和品牌价值,这样定义也是可以理解的。另一个定位的Atom x5自带Wi-Fi模块,更适合于普通平板,价格区间在250美元到150美元之间。
Atomx3
Atomx3是英特尔针对手机等小尺寸移动终端打造的处理器。它面向入门级用户和廉价市场,价格定位在200美元到75美元左右。由于市场空间大,因此英特尔对Atomx3还进行了细分。其中支持LET的版本定位最高,被称之为Atom x3 LTE,它和Atomx33G-RK一起组成了Atomx3家族主力阵营,这两个系列的产品都集成了通讯基带,也是目前的主流发展方向。此外,Atomx3还有一个3G版本,同样集成基带,但是面向的是更低端的价格低于75美元的产品,这个系列在性能和功能上都有一定的缺失。三个系列产品简单介绍完毕后,接下来一起来看看它们的详细信息。
Atomx7和Atomx5:全新14nm出击
英特尔的工艺一直是其最大的优势,在Atemx7和Atomx5上,英特尔终于为移动平台引入了全新的14nm工艺和新的Airmont内核。奇怪的是,目前英特尔并没有公布有关Airmont架构的任何架构细节。因此有可能Airmont最重要的改变就在于14nm工艺的应用——当然,在具体的微架构细节上,英特尔肯定会带来一些改善,但这并不足以将其称为架构级别的进步。英特尔下一个架构级别进步是下一代代号为“Goldmont”的产品,这款产品也将使用14nm工艺。从这一点来看,英特尔也将桌面芯片的Tick-Tock节奏带到了移动处理器上。
面积缩小36%——14nm工艺显神威
Atomx7和Atomx5的开发代号为“Cherry Trail。英特尔宣称Cherry Trail在工艺上的进步带来了巨大的变化,其中最重要就是核心面积。虽然没有公布详细数据,但根据大量图片可以估计出Cherry Trail的核心面积大概在83平方毫米左右。对移动处理器来说这是一个不错的数据,比苹果用于iPad的A8X处理器在20nm工艺下的面积小了不少,甚至也小于苹果在iPhone 6中使用的A8处理器的89平方毫米。
为了更进一步展示工艺升级带来的面积缩小,英特尔还拉出了上一代Silvermont微架构的产品来做对比。对比产品都是双核心CPU模块、相同的L2缓存容量。只不过上代产品采用了22nm工艺制造。对比结果发现,14nm的Cherry Trail的面积只有上一代类似产品的64%,大约缩小了36%左右。从工艺角度来看,从22nm缩小14nm应该能带来如此显著的效果,但英特尔肯定也在架构层面进行了优化。英特尔还发布了两张图片,分别是Atom x5-8300处理器和Atomx7-8700处理器对比一元人民币硬币和10美分硬币的对比图,从图中可以看出,Cherry Trall的整个处理器底座面积和10美分硬币相当,长宽分别为17mm,高度为0.937毫米,采用FCBGA封装,可谓袖珍玲珑。
具体到架构方面,目前已知的消息显示,Airmont微架构的每个核心指令发射宽度都是2-wide,采用乱序执行方式。L1缓存由32KB8-way设计的指令缓存和24KB6-way关联的数据缓存构成,L2缓存则是1MB 16-way联的方案。不过Airmont采用了模块化设计,每个模块包含两个CPU核心,共用一个L2缓存。这就意味着模块越多、核心数量越多,L2缓存越大。不过目前的资料显示英特尔只推出了双模块和单模块的版本,总L2缓存最大也只有2MB,没有L3缓存。
最多16个EU单元——全新第八代GPU架构
虽然在处理器架构上遮遮掩掩,但英特尔在系统层面还是比较大方的,直接给出7Atom x7和Atom x5系统结构示意图。从图中可以看出,Atom x7和Atom x5支持LP-DDR3或者DDR3L 1600,采用双通道设计,有两个64bit的内存控制器。此外,还支持PCI E3.0、USB 2.0/3.0、eDP(为笔记本电脑准备)、DP(最大可输出2560×1600@60Hz)、HDMI1.4b(最大可支持输出4K@30Hz),存储方面则支持eMMC V4.5.1。 接下来是重头戏,Atem X7和Atom x5的最大改变实际上是GPU部分。英特尔这两款处理器集成的GPU从之前产品的第七代升级到了目前的第八代,并且数量上也有大幅度提升。之前的Bay Trail的GPU部分最多只拥有4个EU单元,几乎只有最基本的3D性能。在Cherry Trail上,英特尔直接将桌面Broadwell的第八代图形架构移植了过来,带来了更强的GPU性能和计算性能。
以Atom x7-8700为例,这款处理器拥有16个EU单元,是上代产品的整整4倍——似乎英特尔将节约出来的大量面积都用在了GPU上面。另外,原先英特尔第八代GPU架构的一个特点是,它的每个子层需要8个EU单元,最小设计需要包含3个子层也就是24个EU单元,但这对于移动处理器来说太多了。因此在Cherry Trail上,英特尔通过动态的线程调度将任务分配给两个子层的共16个EU单元上,从而在核心面积、晶体管数量和性能、功能上做了最好的权衡。相比桌面级的Broadwell的GPU核心最多可以拥有48个EU单元而言,英特尔缩小了移动产品和桌面产品在GPU性能上的巨大差距,从之前高达8:1(甚至更高)的规格差距缩减至目前的3:1,这是一个重要的进步。
在GPU频率方面,由于面向功耗敏感的移动产品,因此CherryTrail的基础频率设定的很低,只有200M Hz,Boost频率达到了600MHz,不算太夸张。除了GPU外,其他的一些功能模块也值得关注。比如在解码能力方面,目前Cherry Trail提供了针对下列规格视频和图像内容的硬解码能力,包括H.263,MPEG-4,H.264,H.265(HEVC),VP8,VP9,MVC,MPEG2,VC1和JPEG,硬件编码方面则包括H.264、H.263、VP8、MVC和JPEG。这意味着CherryTrail是目前市场上首个拥有硬解H.265(HEVC)能力的处理器,大大领先于其他厂商。
功耗方面,以Atom x7-8700为例,其场景热设计功耗是2W,CPU基础频率1.6GHz,Boost频率2.4GHz。不过Cherry Trail还支持超低功耗模式,启用超低电压CPU频率会降低至只有480MHz。
除了上述的内容,Atom x7和Atom x5在一颗芯片内还包含了诸如安全模块、超低功耗音频处理器、SD Card读取控制器等设备,外围设备支持也相当丰富,无论是NFC、Wi-Fi、蓝牙、摄像头、LTE芯片、各种探测器等,厂商都可以自由选配。
产品已上市——三款型号供选择
目前英特尔在Atomx7和Atomx5型号上一共推出了三款产品,其中Atom x7一款,Atom x5两款。需要注意Atom x5-Z8300,它相对Atomx5-Z8500缩水较多,只支持单通道内存,Boost频率也比较低。最强的产品自然是Atom x7-Z8700,微软在自家Surface 3中就是用了这款产品,性能表现还不错。另外,英特尔目前似乎放弃了高端手机市场,因此无论是Atom x7还是Atom x5,都没有推出相应的手机处理器版本,看来英特尔将手机处理器完全定位于入门级市场,交给了TAtomx3。
Atom x3:专门面向入门级市场
说完了比较高端的Atom x5和Atom x7,下面来看看Atom X3。前文也曾提到,Atom X3定位的是入门级市场,可想而知其规格和技术特性不算出色。Atom x3全部采用了28nm工艺制造,而英特尔自家并没有28nm产品生产线,也就是说英特尔也找了代工厂来生产。现在没葡肖息说英特尔是和哪一家合作,不过极有可能是TSMC。目前Atom x3系列处理器有三款,从价格高低排序分别是Atom x3-C3440,Atom x3-C3230RK。Atom x3-C3130。
首先来看Ato m x3-C3440(LTE)。这款处理器是四核心设计,最高主频1.4GHz,整合的GPU是Mali T720,支持单通道32bit的LPDDR2/3内存。目前还不清楚整个Atom x3产品的CPU架构是什么,但是应该和Bay Trail甚至前两代的Moorefield关系非常大。不过考虑到其产品定位是入门级市场,因此这样的规格还算合适。作为一款面向手机用户的芯片,Atom x3-C3440的基带支持就显得非常重要了。Atomx3-C3440集成了五模基带,支持2G、3G、4G LTE FDD/TDD以及TD-SCD MA,最大支持CAT.6。值得一提的是,在卫星定位方面,Atom x3-C3440支持北斗、格洛纳斯和G PS三种规格,这显然是考虑到了国内用户的需求。
接下来的产品则是比较特殊的一款——Atom x3-C3230RK。后缀RK首次在英特尔产品序列中出现,它意味着什么呢?实际上这是英特尔和瑞芯微合作推出的产品,集成了3G基带,可以支持GSM、GPRS、EDGE、HSPA 、DSDS、DVP等,专门面向国内入门级市场。它的配置也比较基础,四核心1.2GHz处理器,GPU则是老旧的Mali-450MP4,内存支持单通道32bit LPDDR2/3或者双通道16bit的DDR3/DDR3L。
最后则是面向75美元以下的廉价市场的Atom x3-C3130。这款处理器只配置了双核心1.0G Hz处理器,GPU也是老掉牙的Mali-400MP2,支持单通道LPDDR2。当然这款产品也同样集成了基带,支持GSM、GPRS、EDGE、HSPA 、DSDS、DVP。
重新定位、出发的英特尔移动计划
从这一代英特尔重新划分产品序列以及手机芯片专攻低端可以看出,英特尔似乎改变了策略,通过对产品的重定位、重新包装来力求获得消费者和厂商的青睐。尤其是在针对手机的产品方面,英特尔改变了之前瞄准高端的做法,干脆面向入门级市场,力求薄利多销,这是一个新的思路。现在移动处理器市场已经基本被瓜分完毕,高通、MTK、三星等厂商已经牢牢把握了中高端的市场话语权,英特尔无论产品还是技术都不占优势,不如干脆避开对手锋芒,杀入量大、无序的入门级市场进行厮杀。这里的对手虽然仍然不少,但由于需求大,依旧有可能分到一杯羹,实现自己在移动市场的新发展。当然,在自己的长处也就是高端平板芯片上,英特尔自然是优势尽出,14nm工艺独步全球,自然希望能牢牢把握住自己的优势。
英特尔的棋盘已经摆好,接下来就看市场的反映和表现了。Atomx3、Atom x5和Atom x7,是否能够吸引你去购买呢?英特尔2015年在移动市场上,又会收获到怎样的果实呢?我们拭目以待吧!
3、5、7,很面熟——全新的产品系列划分
在桌面市场上,人们对英特尔Core i3、Core i5、Core i7这样的产品划分已经非常熟悉了,3、5、7,从小到大,从低端到高端。但是在移动市场上,英特尔的产品型号和系列划分却是一团糟。经常关注的用户可能知道,英特尔之前的移动处理器型号都是以四位数字来命名的。比如Atom Z3850和Atom Z3760。如果光看型号,用户很难在第一时间搞清楚这两款处理器最大的差异是什么,更不要说熟悉它们的功能了。相近的数字让人眼晕,英特尔干脆向自家桌面产品学习,对自己旗下的移动处理器来了一次大改名。
根据英特尔的分类方式,在整个英特尔移动计算产品中,顶级的产品自然是目前大火的Core M系列处理器,不过它属于性能级,价格也高高在上,整机设备一般都不低于350美元,我们在下一期会有详细的介绍与实际体验。剩下的市场英特尔则全部交由Atom系列负责,从高到低分别是Atomx7、Atomx5和Atomx3,也就是我们今天的主角,首先来简单了解一下它们的定位。
Atomx7
在目前的规划中,Atom x7是仅次于Core M的处理器产品,主要瞄准的目标是超极本、二合一平板这样的高端产品,性能较强,没有通讯模块,整机价格则横跨高端350美元到中高端250美元之间。
Atomx5
Atomx5的定位在Atomx7后,面向高端和中端市场用户,整机价格定位约在350美元到150美元间。目前英特尔有两个版本的Atomx5,高端的不带通讯模块的版本定位和Atomx7覆盖价格相同,都是350美元以上到250美元,考虑到产品差异化和品牌价值,这样定义也是可以理解的。另一个定位的Atom x5自带Wi-Fi模块,更适合于普通平板,价格区间在250美元到150美元之间。
Atomx3
Atomx3是英特尔针对手机等小尺寸移动终端打造的处理器。它面向入门级用户和廉价市场,价格定位在200美元到75美元左右。由于市场空间大,因此英特尔对Atomx3还进行了细分。其中支持LET的版本定位最高,被称之为Atom x3 LTE,它和Atomx33G-RK一起组成了Atomx3家族主力阵营,这两个系列的产品都集成了通讯基带,也是目前的主流发展方向。此外,Atomx3还有一个3G版本,同样集成基带,但是面向的是更低端的价格低于75美元的产品,这个系列在性能和功能上都有一定的缺失。三个系列产品简单介绍完毕后,接下来一起来看看它们的详细信息。
Atomx7和Atomx5:全新14nm出击
英特尔的工艺一直是其最大的优势,在Atemx7和Atomx5上,英特尔终于为移动平台引入了全新的14nm工艺和新的Airmont内核。奇怪的是,目前英特尔并没有公布有关Airmont架构的任何架构细节。因此有可能Airmont最重要的改变就在于14nm工艺的应用——当然,在具体的微架构细节上,英特尔肯定会带来一些改善,但这并不足以将其称为架构级别的进步。英特尔下一个架构级别进步是下一代代号为“Goldmont”的产品,这款产品也将使用14nm工艺。从这一点来看,英特尔也将桌面芯片的Tick-Tock节奏带到了移动处理器上。
面积缩小36%——14nm工艺显神威
Atomx7和Atomx5的开发代号为“Cherry Trail。英特尔宣称Cherry Trail在工艺上的进步带来了巨大的变化,其中最重要就是核心面积。虽然没有公布详细数据,但根据大量图片可以估计出Cherry Trail的核心面积大概在83平方毫米左右。对移动处理器来说这是一个不错的数据,比苹果用于iPad的A8X处理器在20nm工艺下的面积小了不少,甚至也小于苹果在iPhone 6中使用的A8处理器的89平方毫米。
为了更进一步展示工艺升级带来的面积缩小,英特尔还拉出了上一代Silvermont微架构的产品来做对比。对比产品都是双核心CPU模块、相同的L2缓存容量。只不过上代产品采用了22nm工艺制造。对比结果发现,14nm的Cherry Trail的面积只有上一代类似产品的64%,大约缩小了36%左右。从工艺角度来看,从22nm缩小14nm应该能带来如此显著的效果,但英特尔肯定也在架构层面进行了优化。英特尔还发布了两张图片,分别是Atom x5-8300处理器和Atomx7-8700处理器对比一元人民币硬币和10美分硬币的对比图,从图中可以看出,Cherry Trall的整个处理器底座面积和10美分硬币相当,长宽分别为17mm,高度为0.937毫米,采用FCBGA封装,可谓袖珍玲珑。
具体到架构方面,目前已知的消息显示,Airmont微架构的每个核心指令发射宽度都是2-wide,采用乱序执行方式。L1缓存由32KB8-way设计的指令缓存和24KB6-way关联的数据缓存构成,L2缓存则是1MB 16-way联的方案。不过Airmont采用了模块化设计,每个模块包含两个CPU核心,共用一个L2缓存。这就意味着模块越多、核心数量越多,L2缓存越大。不过目前的资料显示英特尔只推出了双模块和单模块的版本,总L2缓存最大也只有2MB,没有L3缓存。
最多16个EU单元——全新第八代GPU架构
虽然在处理器架构上遮遮掩掩,但英特尔在系统层面还是比较大方的,直接给出7Atom x7和Atom x5系统结构示意图。从图中可以看出,Atom x7和Atom x5支持LP-DDR3或者DDR3L 1600,采用双通道设计,有两个64bit的内存控制器。此外,还支持PCI E3.0、USB 2.0/3.0、eDP(为笔记本电脑准备)、DP(最大可输出2560×1600@60Hz)、HDMI1.4b(最大可支持输出4K@30Hz),存储方面则支持eMMC V4.5.1。 接下来是重头戏,Atem X7和Atom x5的最大改变实际上是GPU部分。英特尔这两款处理器集成的GPU从之前产品的第七代升级到了目前的第八代,并且数量上也有大幅度提升。之前的Bay Trail的GPU部分最多只拥有4个EU单元,几乎只有最基本的3D性能。在Cherry Trail上,英特尔直接将桌面Broadwell的第八代图形架构移植了过来,带来了更强的GPU性能和计算性能。
以Atom x7-8700为例,这款处理器拥有16个EU单元,是上代产品的整整4倍——似乎英特尔将节约出来的大量面积都用在了GPU上面。另外,原先英特尔第八代GPU架构的一个特点是,它的每个子层需要8个EU单元,最小设计需要包含3个子层也就是24个EU单元,但这对于移动处理器来说太多了。因此在Cherry Trail上,英特尔通过动态的线程调度将任务分配给两个子层的共16个EU单元上,从而在核心面积、晶体管数量和性能、功能上做了最好的权衡。相比桌面级的Broadwell的GPU核心最多可以拥有48个EU单元而言,英特尔缩小了移动产品和桌面产品在GPU性能上的巨大差距,从之前高达8:1(甚至更高)的规格差距缩减至目前的3:1,这是一个重要的进步。
在GPU频率方面,由于面向功耗敏感的移动产品,因此CherryTrail的基础频率设定的很低,只有200M Hz,Boost频率达到了600MHz,不算太夸张。除了GPU外,其他的一些功能模块也值得关注。比如在解码能力方面,目前Cherry Trail提供了针对下列规格视频和图像内容的硬解码能力,包括H.263,MPEG-4,H.264,H.265(HEVC),VP8,VP9,MVC,MPEG2,VC1和JPEG,硬件编码方面则包括H.264、H.263、VP8、MVC和JPEG。这意味着CherryTrail是目前市场上首个拥有硬解H.265(HEVC)能力的处理器,大大领先于其他厂商。
功耗方面,以Atom x7-8700为例,其场景热设计功耗是2W,CPU基础频率1.6GHz,Boost频率2.4GHz。不过Cherry Trail还支持超低功耗模式,启用超低电压CPU频率会降低至只有480MHz。
除了上述的内容,Atom x7和Atom x5在一颗芯片内还包含了诸如安全模块、超低功耗音频处理器、SD Card读取控制器等设备,外围设备支持也相当丰富,无论是NFC、Wi-Fi、蓝牙、摄像头、LTE芯片、各种探测器等,厂商都可以自由选配。
产品已上市——三款型号供选择
目前英特尔在Atomx7和Atomx5型号上一共推出了三款产品,其中Atom x7一款,Atom x5两款。需要注意Atom x5-Z8300,它相对Atomx5-Z8500缩水较多,只支持单通道内存,Boost频率也比较低。最强的产品自然是Atom x7-Z8700,微软在自家Surface 3中就是用了这款产品,性能表现还不错。另外,英特尔目前似乎放弃了高端手机市场,因此无论是Atom x7还是Atom x5,都没有推出相应的手机处理器版本,看来英特尔将手机处理器完全定位于入门级市场,交给了TAtomx3。
Atom x3:专门面向入门级市场
说完了比较高端的Atom x5和Atom x7,下面来看看Atom X3。前文也曾提到,Atom X3定位的是入门级市场,可想而知其规格和技术特性不算出色。Atom x3全部采用了28nm工艺制造,而英特尔自家并没有28nm产品生产线,也就是说英特尔也找了代工厂来生产。现在没葡肖息说英特尔是和哪一家合作,不过极有可能是TSMC。目前Atom x3系列处理器有三款,从价格高低排序分别是Atom x3-C3440,Atom x3-C3230RK。Atom x3-C3130。
首先来看Ato m x3-C3440(LTE)。这款处理器是四核心设计,最高主频1.4GHz,整合的GPU是Mali T720,支持单通道32bit的LPDDR2/3内存。目前还不清楚整个Atom x3产品的CPU架构是什么,但是应该和Bay Trail甚至前两代的Moorefield关系非常大。不过考虑到其产品定位是入门级市场,因此这样的规格还算合适。作为一款面向手机用户的芯片,Atom x3-C3440的基带支持就显得非常重要了。Atomx3-C3440集成了五模基带,支持2G、3G、4G LTE FDD/TDD以及TD-SCD MA,最大支持CAT.6。值得一提的是,在卫星定位方面,Atom x3-C3440支持北斗、格洛纳斯和G PS三种规格,这显然是考虑到了国内用户的需求。
接下来的产品则是比较特殊的一款——Atom x3-C3230RK。后缀RK首次在英特尔产品序列中出现,它意味着什么呢?实际上这是英特尔和瑞芯微合作推出的产品,集成了3G基带,可以支持GSM、GPRS、EDGE、HSPA 、DSDS、DVP等,专门面向国内入门级市场。它的配置也比较基础,四核心1.2GHz处理器,GPU则是老旧的Mali-450MP4,内存支持单通道32bit LPDDR2/3或者双通道16bit的DDR3/DDR3L。
最后则是面向75美元以下的廉价市场的Atom x3-C3130。这款处理器只配置了双核心1.0G Hz处理器,GPU也是老掉牙的Mali-400MP2,支持单通道LPDDR2。当然这款产品也同样集成了基带,支持GSM、GPRS、EDGE、HSPA 、DSDS、DVP。
重新定位、出发的英特尔移动计划
从这一代英特尔重新划分产品序列以及手机芯片专攻低端可以看出,英特尔似乎改变了策略,通过对产品的重定位、重新包装来力求获得消费者和厂商的青睐。尤其是在针对手机的产品方面,英特尔改变了之前瞄准高端的做法,干脆面向入门级市场,力求薄利多销,这是一个新的思路。现在移动处理器市场已经基本被瓜分完毕,高通、MTK、三星等厂商已经牢牢把握了中高端的市场话语权,英特尔无论产品还是技术都不占优势,不如干脆避开对手锋芒,杀入量大、无序的入门级市场进行厮杀。这里的对手虽然仍然不少,但由于需求大,依旧有可能分到一杯羹,实现自己在移动市场的新发展。当然,在自己的长处也就是高端平板芯片上,英特尔自然是优势尽出,14nm工艺独步全球,自然希望能牢牢把握住自己的优势。
英特尔的棋盘已经摆好,接下来就看市场的反映和表现了。Atomx3、Atom x5和Atom x7,是否能够吸引你去购买呢?英特尔2015年在移动市场上,又会收获到怎样的果实呢?我们拭目以待吧!