引爆“核”战 解读MID芯片2011升级蜕变

　　近年来，随着用户对智能手机、MID等产品的需求日益呈现多元化与差异化趋势，产业上游的芯片设计厂商的新品研发周期不断缩短，并在架构、性能与功耗方面取得了长足进步。作为占有全球95%手机芯片市场份额的绝对王者，ARM公司发布的ARM Cortex-A9处理器，已经成为全球最受推崇的移动互联芯片方案。目前，经由ARM公司授权，Nvidia、三星、NEC、德州仪器、意法半导体、Amlogic等知名芯片设计厂商均已发布或推出了ARM Cortex-A9系列处理器，并开始应用于MID/平板领域，随着越来越多的芯片设计厂商陆续加入ARM Cortex-A9阵营，可以预见，在上游厂商的强力技术支持下，2011年的MID/平板产品将跃上ARM Cortex-A9的崭新平台，以更强劲的性能表现、更均衡的功耗管理、更完善的应用扩展，为广大玩家带来更好的移动互联体验。

漫长的ARM处理器演化进程，催生IT产业由低效单一向高效互联转型

一、市场扫描：ARM Cortex-A9正在成为明年MID标准配置

　　为了便于各位玩家对于今年年末至明年年初的MID市场有一个较为直观的预判，笔者首先为你概览并分析近三个月内市场最值得关注的ARM Cortex-A9处理器MID产品。

音悦汇W10，瞩目新星，巅峰蜕变

　　音悦汇W10，是目前国内市场最受关注的高性能MID，其配置了ARM Cortex-A9处理器，每核心平均同频性能比Cortex-A8提高了20%，标配512MB DDR2内存，并且搭载了目前最受欢迎的Android 2.2系统，支持Flash 10.1视频，在GPU图形处理方面，音悦汇W10采用Mali-400核心，支持OpenGL ES 1.x/2.0接口，拥有多达4个片段处理引擎，带来逼真出色的3D特效。同时，音悦汇W10还集成了SIMD图形加速器，实现1080P多格式视频的解码能力，并支持传感器、USB、蓝牙键盘、HDMI输出扩展，此外，据称W10还可以解码多画面重叠的高帧数3D视频，并内置GPS导航，无疑令人对其性能体验充满期待。

东芝AS100，叫板iPad

　　东芝AS100，采用ARM Cortex-A9规格的Nvidia Tegra 2（T250）双核处理器，标配1G DDR2内存和16GB闪存，并集成了ULP GeForce显示核心，其操作系统为谷歌Android 2.2，配备10英寸1024×600分辨率电容式多点触控屏，支持1080P全高清播放与HDMI数字输出，内置130万摄像头与蓝牙v2.1 + EDR，是目前颇受关注的

万利达Zpad T2，双核领衔

　　万利达Zpad T2，是国内第一款采用Nvidia Tegra 2双核处理器的MID平板，其搭配10英寸1024×600分辨率电容式多点触控屏，配备1GB DDR2内存，16GB闪存，内置蓝牙模块、802.11b/g/n新一代无线局域网卡、摄像头，支持1080P高清视频回放与HDMI数字输出，并可扩展3G、GPS、CMMB功能。

优派G-Tablet，全能平板

　　优派G-Tablet，使用Nvidia Tegra 2双核处理器，搭载10英寸1024×600分辨率电容式多点触摸屏，配备1GB DDR2内存，16GB闪存。其采用Android 2.2操作系统，支持1080P高清视频、3D加速以及Flash 10.1功能，内置130像素摄像头、加速度传感器，提供迷你HDMI、迷你USB接口和Micro SD插槽，配备3500mAHr锂聚合物电池，并支持802.11 b/g/n无线和Bluetooth 2.1+EDR传输，面向定位均衡全面。

黑莓PlayBook，商务智选

　　黑莓PlayBook，采用QNX Neutrino微内核架构，内置ARM Cortex-A9规格的双核1GHz处理器，搭载了黑莓独有的BlackBerry Tablet操作系统，配置7英寸1024×600分辨率显示屏，支持多点触控，并配备1GB RAM，在硬件方面超过了iPad，并支持iPad无法支持的FLASH技术。此外，其支持双摄像头，还配有WiFi和蓝牙功能，支持1080p高清影音录制与回放，并可通过HDMI数字输出，用户可以通过PlayBook屏幕来浏览和编辑媒体文件，其面向企业级用户市场，具有完善的商务应用。

即将于明年上市的三星第二代平板将采用ARM Cortex-A9标准的Orion处理器

　　此外，据悉苹果公司即将于明年年初发布的第二代iPad，也将搭载一款ARM Cortex-A9处理器，而三星、华硕、宏基、摩托罗拉等各大国际品牌，也均表示将在明年发布采用ARM Cortex-A9处理器的MID/平板产品，各类信息都汇总于一个清晰明确的信号——ARM Cortex-A9处理器，必将成为明年MID市场的主流。

二、内在剖析：ARM Cortex-A9处理器为何备受推崇？

1、许可授权：ARM公司的商业模式造就ARM Cortex-A9背景优势

　　Cortex-A9处理器的成功，并不单单因为技术原因，要想更深入的了解，还需从ARM公司的商业模式说起。ARM Holdings（Advanced RISC Machines），是全球领先的半导体知识产权 (IP：Intellectual Property) 提供商，并因此在数字电子产品的开发中处于核心地位。ARM公司成立于1990年，总部位于英国剑桥，拥有1700多名员工，在全球设立了多个办事处，其中包括比利时、法国、印度、瑞典和美国的设计中心。

ARM，世界领先的半导体公司

　　ARM的商业模式主要涉及半导体芯片知识产权的设计和许可，而非生产和销售实际的半导体芯片。其通过向200多家合作伙伴（包括世界领先的半导体公司和系统公司，诸如：英特尔、IBM、微软、苹果、三星、索尼、东芝、NEC、德州仪器、Nvidia、高通、意法半导体、英飞凌、飞思卡尔、飞利浦等）授予芯片IP许可证，使这些合作伙伴可以利用ARM的IP设计创造和生产片上系统设计，但需要向ARM支付原始IP的许可费用并为每块生产的芯片或晶片交纳版税。除了处理器IP外，ARM还提供一系列工具、物理和系统IP来优化片上系统设计。

ARM产品线：提供领先的设计、实现和应用

　　正因为ARM的IP多种多样以及支持基于ARM的解决方案的芯片和软件体系十分庞大，全球领先的原始设备制造商（OEM）都在广泛使用ARM技术，应用领域涉及移动、家庭、嵌入式和企业市场。当今，全球已销售出超过150亿枚基于ARM授权的芯片，全球95%以上的手机以及超过四分之一的电子设备都在使用ARM技术。

ARM已向200多家合作伙伴出售了600多个处理器许可证

　　可以看出，正是因为ARM公司与全球各大公司建立了长期、稳定、互利的合作关系，因此，其发布的ARM Cortex-A9处理器不仅可以精准契合厂商的需求，而且有助于厂商的产品衔接，并可有效避免市场风险。

2、平台跨越：ARMv7架构形成ARM Cortex-A9先天优势

　　ARM架构，即进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine，更早称作：Acorn RISC Machine），是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于行动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。依照时间顺序，ARM架构目前已经历了10代演化，而ARM Cortex-A9隶属ARM Cortex-A系列，基于最新的ARMv7 A/R架构。

ARM处理器架构列表

　　ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术，Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的，并且保持了对现存ARM解决方案的完整的代码兼容性。Thumb-2技术比纯32位代码少使用31％的内存，减小了系统开销。同时能够提供比已有的基于Thumb技术的解决方案高出38％的性能。ARMv7架构还采用了NEON技术，将DSP和媒体处理能力提高了近4倍，并支持改良的浮点运算，满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。此外，ARMv7还支持改良的运行环境，以迎合不断增加的JIT(Just In Time)和DAC(DynamicAdaptive Compilation)技术的使用。另外，ARMv7架构对于早期的ARM处理器软件也提供很好的兼容性。

ARM处理器架构特性对比

　　ARMv7架构定义了三大分工明确的系列：“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用，包括高阶版的ARM Cortex-A9处理器；“R”系列针对实时系统；“M”系列对微控制器和低成本应用提供优化。

ARM主流处理器规格与特点对比

　　ARM公司已将Cortex-A8、A9定位于多媒体移动互联网设备，通过对比可以看出，相较于ARM Cortex-A9的ARMv7A/R架构，市场现有的MID多为ARM9、ARM11处理器，仍属于ARMv5Tj与ARMv6架构，与ARM Cortex-A9存在一至两代的架构落差，在内存、功耗、3D、DSP、媒体处理等方面存在明显性能差距。

3、性能跃迁：先进技术聚合ARM Cortex-A9后天优势

　　ARM Cortex-A9是目前性能最高的ARM处理器（ARM Cortex-A15处理器将于2012年推出），可实现受到广泛支持的ARMv7体系结构的丰富功能。Cortex-A9处理器的设计旨在打造最先进的、高效率的、长度动态可变的、多指令执行超标量体系结构，提供采用乱序猜测方式执行的8阶段管道处理器，凭借范围广泛的消费类、网络、企业和移动应用中的前沿产品所需的功能，它可以提供史无前例的高性能和高能效。

Cortex-A9处理器结构原理

　　对于MID而言，Cortex-A9处理器提供了一个崭新的平台。一方面，Cortex A9处理器的设计基于最先进的推测型八级流水线，该流水线具有高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征，这款处理器的性能、功效和功能均达到了前所未有的水平，根据实测，500MHz主频的Cortex A9处理器，其性能便已超越了1.6GHz主频的Atom处理器，而Cortex-A9处理器可在2GHz主频下保持极低的功耗，完全能够满足消费、网络、企业和移动应用等领域对于MID产品的性能与续航要求。

Cortex-A9处理器性能特性

　　另一方面，Cortex-A9处理器可以满足低功耗、高性能、成本敏感的设备要求，其能够单周期执行2条指令，相比同频的ARM11处理器性能要更强，可以较为平易的替代ARM11处理器的现有设计，提供更加理想的升级途径。此外，除了拥有Cortex-A8的全部特性之外，Cortex-A9每核心平均同频性能比Cortex-A8提高了20%，其在相似的硅成本和电源预算基础上，提供更高的性能和更高级别的能效，同时使软件环境保持兼容，这对于MID的系统开发提供了更大的空间。

市场主流MID处理器对比

　　以上对比选取了目前四类主流MID的处理器进行对比，其中，ARM11、ARM9以国产MID为主，Cortex-A8主要产品为苹果iPad、三星Galaxy Tab，Cortex-A9处理器产品可将音悦汇W10作为参照。可以看出，在各个层面，Cortex-A9处理器均达到了最高水准，其不仅实现了一级缓存与二级缓存的倍增，而且实现了运算性能的飞跃（从ARM9的402 DMIPS提升至平均2075 DMIPS、最高10000 DMIPS），在此基础上，其单位功耗则下降至最低的0.138mW/MHz，为新一代MID运行复杂程序、多任务处理、1080P解码与3D特效游戏提供了更加强大可靠的硬件支撑，并无需再为续航担心。

综述

　　
2011，有你的支持，MID更美好

　　通过本文的市场扫描与内在剖析，希望各位关心MID市场的资深玩家，能对这一行业的发展有一个更加深入的了解与把握。从一项芯片知识产权的诞生，到一项崭新芯片架构的发布，继而通过全球各地的研发制造团队，成功量产，优化调试，最终成为你、我、他、她的生活中不可或缺的MID/平板伴侣，为工作、学习、生活、休闲带来欢乐与感动，这一复杂坎坷的过程，也正是IT数码的永恒魅力。