終極指南:2013年手機CPU的現狀與未來

    至此，我們已經把現在以及未來的產品、技術、架構等等方面都分析過了，以這些分析為基礎，我們已經可以預測一下2013到2014年的技術與產品格局。

    由于新的Cortex A12很難在2014年之前問世，因此在2013年下半年到2014年中這段時間內，市場上的產品格局不會出現太大的變化。標準ARM陣營的企業，例如三星，依然會選擇Cortex A15作為其旗艦產品，高通則會用Krait 400與之進行對抗，對抗的資本是超過2GHz的頻率，一如當年Pentium 4時代的英特爾。對于Cortex A15這個架構而言，如果不搭配Cortex A7（或者nVIDIA的伴核），其功耗將是不論如何也無法被手機所承受的，因此可以預見，big.LITTLE將是所有試圖整合Cortex A15的芯片制造商唯一且必須的選擇。目前有傳聞，LG和華為都在設計自己的Cortex A15 SoC，那么我們幾乎可以肯定，它們必然會采用4+4或者2+2的設計，或者插入自行設計的第五個核心。具體設計取決于設計師認為雙核Cortex A7是否夠用。

    其他廠商方面，居于市場較邊緣地位的廠家，也許會試圖作出一些特立獨行的搭配，以差異化的產品參與市場競爭。例如MTK已經宣布了一款八核Cortex A7的新產品，并宣稱這顆SoC的所有八個Cortex A7核心都可以開啟，是一枚真正的八核處理器，但是對于它的性能我們也許只能報以呵呵。除此以外，也許會有某些廠商推出四核Cortex A7配備超級GPU的類似于游戲機的芯片，以迎合目前手機娛樂化的市場需求，這樣的產品也許也可以獲得不錯的實際體驗。但是總體來說所，主流手機SoC在未來一年半內出現超過四核的可能性并不大，而且四核Cortex A9在CPU性能方面，一直到Cortex A12之前，都可以屹立在高端主流水準。因此對于那些手持Exynos 4412的用戶，例如Galaxy S3的用戶而言，如果你希望獲得更強的CPU體驗，那么你的升級日程完全可以推到2015年。

    所以在未來的一年半之內，我們不能對看到讓人眼前一亮的新產品報以太多的期待。不論是三星、nVIDIA、高通，都會以維持現有產品架構為主。至于蘋果，最大的可能是將A6處理器的雙核Swift架構擴充至四核，但是以IOS的系統設計而言，這樣的擴充有多大意義也很難說，或許硬件大戰的后果是所有人都無法逃避的。

    而GPU部分，高通的產品在不解決能耗比問題之前，不論性能提升幅度有多巨大，都不具備太高的選擇價值。而如果你是游戲重度玩家，那么Exynos 5 Octa在Android陣營里會是一個非常好的選擇，前提是你需要有辦法把CPU部分鎖定在Cortex A7，否則Cortex A15巨大的功耗會抹殺掉你的大多數游戲體驗。至于Mali400MP4，雖然老邁，但是運行一些非優異大作的情況下依然擁有可以接受的性能，因此除非你是基準測試愛好者，否則Mali400MP4除了較低的得分以外，并不存在太多問題。

    工藝方面，我們在2013年應該是不可能看到量產的20nm工藝的，不論臺積電如何對此信誓旦旦，都不要報以太大的期待。GlobalFoundries在目前剛剛量產28nm，且產能非常有限的情況下，對于20nm的任何宣傳都可以完全無視。反而是三星的20nm存在一些變數，但是希望依然不大。

    由于代工廠無法像英特爾一樣靠銷售最終產品去吸收工藝的成本，因此目前所有代工廠都普遍希望在20nm節點引入EUV光刻工藝。但是EUV工藝一直以來的進度都非常緩慢，截止目前為止所實現的最大連續曝光功率只有40W，這個數字在2011年則是11W。在這個功率下，晶圓產出率只能達到每小時5片，而滿足量產需求的最低極限也需要60片，就正常情況而言，必須要達到100片每小時甚至更高的產量才可能獲得正收益，與之對應的EUV光源功率需求就來到了大約400W。換句話說，目前EUV光源的功率距量產目標還有10倍的距離。

    從2011到2013年，光源功率的提升不到4倍，絕對功率提升不到30W，這就意味著10倍、350W的這樣的需求缺口，稱之為天塹似乎也不為過。更糟糕的是，即便EUV光源的功率解決了，EUV生態系統還面臨著光刻膠的反應速率過低、反應程度過低等問題，這些問題甚至比提升EUV光源功率更加棘手。因此，對于業界曾經普遍希望的在2015年實現EUV光刻機的量產化，筆者認為實現的可能基本不存在。也就是說，16/14nm工藝上，全球代工廠都將被迫采用193nm三次曝光來實現。

    三次曝光會帶來大量的問題，從成本到產量到良品率到曝光圖案限制，無所不在。因此即便實現，對于芯片設計也會提出特殊要求，這對于那些希望將產品放在多個代工廠生產，或者希望中途更換代工廠的Fabless廠商而言，都會是一個極大的挑戰。我們都知道蘋果現在一直在堅決執行去三星化戰略，但是在與TSMC的合作還沒真正開始時，就又傳出了將在2015年重新回歸三星代工并且簽下三年長約的消息，這說明了TSMC的20nm工藝情況非常不樂觀。往好的方面估計，蘋果這樣的舉動意味著TSMC 20nm工藝的性能提升遠小于——甚至會出現倒退。而最惡劣的估計則是TSMC的20nm工藝量產工作甚至無法在2014年完成。不論是哪個，都意味著這家全球最大代工廠，掌握著全球70%芯片命運的企業，將要陷入一段困難的時期，隨之而來的則是整個業界，至少是ARM陣營的大停滯。