Intel能否改变智能手机芯片市场格局？

    2012 年 CES 展会的所有的媒体活动中，Intel 执行长 Paul Otellini 亲自主持的发表会无疑是最引人注目的一场；继去年 9 月展出了基于 32nm 制程技术、Medifield 平台的第三代 Atom 低功耗版本芯片，并发布搭载 Android 2.3 Gingerbread 操作系统的智能型手机概念产品后，这次 Intel 更带来了正式量产的 Medifield 平台芯片与即将上市的智能型手机，还宣布了两个战略合作伙伴。Intel 为何如此积极进军手持性装置市场？未来他们还将面对什么挑战？请看手机王网站的分析报导。



「后 PC 时代」带来的强烈危机感

    如果把 Intel 视为「计算机芯片」的代名词，相信没有太多人会有疑议。过去在「PC 时代」最具代表性的厂商当属微软与 Intel 所组成的「Wintel」联盟，这两家分别专注于软件与硬件的企业，成为过去四分之一个世纪的 PC 时代获利最丰厚、也拥有产业绝对控制权的科技巨头。自从 1971 年推出全球首款微处理器芯片之后，Intel 在长达 40 年的时间内一直主导着芯片科技的发展，广为人知的「摩尔定律」（Moore\'s Law）正是 Intel 联合创始人 Gordon E. Moore 在 1965 年所提出。据市场研究公司 IDC 的数据显示，2011 年第三季在笔记型计算机处理器芯片市场中，Intel 仍以 85% 市占率遥遥领先，在整体 PC 个人计算机市场也始终维持着 80% 左右的市占率。接近柯断的局面也让 Intel 拥有个人计算机产业链上中下游最高的获利能力，即使在金融危机或全球经济呈现衰退时，Intel 也保持着 50% 以上的毛利率，这意味着它每出售两颗处理器芯片就赚了一颗。


▲与 ARM 股价在过去 5 年大涨 600% 相比，在「后 PC 时代」缺乏题材的 Intel 股价在过去 5 年可谓原地踏步。

    然而最近几年随着智能型手机和平板计算机的快速崛起，即使是 Intel 亦有强烈的危机感。而极力鼓吹「后 PC 时代」的前 Apple 领导人 Steve Jobs（讽刺的是他亦是 PC 时代的推动者及 Intel 的重要客户）相信主角平板计算机取代大多数个人计算机只是时间早晚的问题。Apple iPhone 与 iPad 的销量已证明「泛用型内嵌式操作系统」的潜力，许多使用者将平板计算机作为网络浏览、影片观赏、电子邮件收发及出差通勤时文件浏览之用，采用 ARM 处理器及硬件架构的低功耗、长续航时间优点已经让消费者接纳并乐于使用平板计算机，这显著侵蚀了采用 Intel Atom 处理器的小笔电的市场。根据市场研究公司 Strategy Analytics 公布的数据，2011 年第四季全球平板计算机出货量达到 2,700 万台，全年总出货量达到 6,700 万台，不但与 2010 年 1,860 万台的出货数字相比，成长幅度超过 200%、也远远超过了小笔电的市场总量。

一波三折的转型过程

    虽然在「后 PC 时代」中「Wintel 联盟」影响力已逐渐式微，对于许多过去崛起于个人计算机时代的厂商来说，迅速从旧生态系统切换到新生态系统仍充满挑战。不仅仅是 Acer、DELL、ASUS 与 Lenovo，甚至包括 AMD、Intel 等大厂的内部高层都曾对「行动上网」的趋势转变有过误判，AMD 前任执行长将未来押宝小笔电、因此冷落智能型手机和平板计算机相关芯片的研发计划等等。与前述厂商相比，Intel 其实更早就曾试水行动通信市场；1999 年他们曾斥资 16 亿美元收购手机芯片公司 DSP，但是在 CDMA 通信芯片市场却完全不是 Qualcomm 的对手，之后又推出 Manitoba 系列芯片进军中低阶手机市场也以失败告终，最终 2006 年 Intel 决定把手机芯片部门 XScale 高卖给 Marvell，此举也同时断送了继续在 ARM 架构芯片市场存在的后路，X86 架构的处理器虽具有高性能，但远超竞争对手的能耗表现，被认为根本不适合手持性装置。


▲基于 32nm 制程技术的第三代 Atom 低功耗版本芯片的全面表现十分优异，可望帮助 Intel 打入智能型手机芯片市场。（图片来源：Intel 公关资料）

    事实上 Intel 的危机并不仅限于此：Qualcomm 正在觊觎 Intel 的既有市场，这家通信芯片的龙头厂商在 2011 财年缔造了营收新高、旗下 MSM 系列芯片出货量达到了创记录的 4.83 亿片，而旗舰产品 Snapdragon 系列处理器凭借高处理性能及出色的图形处理能力，成为 Android 和 Windows Phone 操作系统阵营中最受欢迎的智能型手机处理芯片系列。2012 年初 Qualcomm 执行长 Paul Jacobs 证实正在与一些 PC 厂商洽谈合作生产采用 Snapdragon 芯片的「智能本」（Smartbook）产品；这类「智能本」重量不到 1 公斤、电池使用时间可超过 10 个小时、价格却可能与小笔电近似，一旦微软下一代操作系统 Windows 8 操作系统的 ARM 版本推出，拥有完整办公应用软件的「智能本」（Smartbook）将是传统 X86 架构笔记本计算机的有力竞争对手，Intel 推出适合手持性装置（包括智能型手机、平板计算机及智能本）的芯片产品有其迫切性，若再端不出有效的牛肉，市场机会只会越来越小。


▲Intel 推出适合手持性装置（包括智能型手机、平板计算机及智能本）的芯片产品有其迫切性，若再端不出有效的牛肉，市场机会只会越来越小。（图片来源：Intel 公关资料）

    从推出 Atom 第二代低功耗芯片 Moorestown 平台开始，Intel 就积极进军智能型手机市场，甚至在 MWC 2010 大会上 Intel 还与 NOKIA 联手发表了以 Linux 为核心、名为「MeeGo」的操作系统，可惜不论是 Moorestown 芯片或是 MeeGo 操作系统的市场反应都不热络。为了扭转劣势，去年 9 月在美国旧金山举行的 2011年度秋季信息技术峰会（IDF）上，Intel 宣布了与智能型手机操作系统巨头 Google 携手合作：双方不但达成合作伙伴关系，同时 Google 承诺未来推出的所有 Android 新版本都会支持 Intel X86 架构。当时 Paul Otellini 也拿出了基于 32nm 制程技术的第三代 Atom 低功耗版本芯片（Medifield 平台）Atom Z2460、搭载 Android 2.3 Gingerbread 操作系统的智能型手机概念产品。四个月之后的 2012 年 CES 展会上，采用 Medifield 平台的智能型手机与平板计算机已不是纸上谈兵，而是可供外界测试性能、即将准备问世的量产型产品。

首款产品性能不俗得到认可

    作为 Intel 第一个真正的手持性装置 SoC（System on a Chip，中文名为系统级芯片，指将完整不同功能的内核直接整合进入一个芯片内）产品，外界自然关心其功能与对手相比是否拥有竞争优势？Medfield 平台的核心是代号为「Penwell」的 SoC 单芯片，而前一代的 Moorestown 平台要实现相同功能需要多芯片方案。Penwell 处理器采用 PoP（Package on Package）堆叠的方式实现晶圆制程，整个芯片面积约 12 x 12 mm、但估算真正的 Penwell 处理器大小约为 62mm2 左右，这个尺寸比 NVIDIA Tegra 2 双核心处理器稍大、但小于四核心的 NVIDIA Tegra 3 处理器及双核心的 Apple A5 处理器。Intel 在 CES 展会中只发表了一款 Medfield 平台产品 Atom Z2460，这颗芯片整合了 Atom 单核心与 512KB L2 暂存器、Power VR SGX 540 GPU 图形处理内核及双通道 LPDDR2 存储器控制器。


▲作为 Intel 第一个真正的手持性装置 SoC（System on a Chip，中文名为系统级芯片， Medfield 平台的核心是代号为「Penwell」的 SoC 单芯片。

    了解了硬件结构之后，读者肯定更关心的是在实际测试的性能差异？而关于此点 Intel 也提供了自行测试后的对比数据。尽管使用的是较旧版本的 Android 2.3 Gingerbread 内建浏览器，搭载 Intel Medfield 处理芯片的智能型手机在 SunSpider 测试性能中仍然超过所有的竞争对手（包括 Google GALAXY Nexus 及 iPhone 4S），Intel 还承诺 Medfield 处理芯片的性能在升级 Android 4.0 版本后还有望更为提升。这很可能是因为采用 ARM 架构 Cortex-A9 运算核心虽然性能优异，却受限于存储器接口及带宽等外部瓶颈，反观采用 X86 架构的 Intel Medfield 处理芯片的存储器控制器带宽实际效果，远比 Cortex-A9 要好，这也是为什么 Cortex-A9 处理器的理论存储器带宽性能远比实际测试要高的原因。


▲Intel 在 CES 展会中只发表了一款 Medfield 平台产品：Atom Z2460，这颗芯片整合了 Atom 单核心与 512KB L2 暂存器、Power VR SGX 540 GPU 图形处理内核及双通道 LPDDR2 存储器控制器。[page]

    去年 9 月 Intel 宣称 Medifield 平台内的图形核心芯片性能要比 iPhone 4 内部的 PowerVR SGX535 性能高出 4 倍，但具体性能是否可与 iPad 2 使用的 PowerVR SGX 543MP2 芯片一较高下？当时没有更多讯息可以判断，日前 Intel 已证实 Atom Z2460 的图形处理内核为 Power VR SGX540，与竞争对手一起选择 PowerVR 核心的决定符合产业趋势与逻辑，不过 SGX540 的图形处理性能只能说是中规中矩：Medfield 平台的 3D 性能数据看来比 TI OMAP 4460 系列稍好，考量到两者都选择 Power VR SGX540 核心，不过 Medfield 设定的 GPU 核心频率稍高（为 400MHz）、如此结果也不让人意外。


▲尽管使用的是较旧版本的 Android 2.3 Gingerbread 内建浏览器，搭载 Intel Medfield 处理芯片的智能型手机在 SunSpider 测试性能中仍然超过所有的竞争对手。（图片来源：Intel 公关资料）

    除了性能数据之外，外界也关心 Medifield 平台的节能表现是否显著提升？因为「高功耗」是 X86 架构芯片先天的劣势，以去年最流行的 NVIDIA Tegra 2 平台为例，其最大功耗仅仅为 3W，仅为 Intel Atom 芯片功耗的三分之一。X86 架构芯片的功耗若无法有效降低、采用其方案的智能型手机续航能力将让消费者难以忍受。令人欣喜的是 Medifield 平台的能耗数据与主要竞争对手相比可谓毫不逊色！Medfield 公版手机的测试数据为待机功耗约 20mW 左右、3G 通话时功耗约 750mW、3G 上网流览时功耗约 1W。除了播放高分辨率影片时的功耗表现比较逊色之外，Medifield 公版手机的续航能力在帐面上看似更优于 iPhone 4S、SAMSUNG GALAXY S II i9100。若仅以目前公布的数据来判断，我们基本可以说 Intel Medifield 平台已达到进军智能型手机市场的最低要求，手机品牌厂商开始采用该方案并不让人感到意外。除了刚发表的 Atom Z2460 芯片之外，2012 年底之前我们有望见到整合双 Atom 核心架构和升级的图形处理内核（例如 PowerVR SGX 543MP2）提供给高阶平板计算机使用，此外 Intel 还有可能针对入门市场推出一款相对低端的产品。


▲采用 ARM 架构 Cortex-A9 运算核心虽然性能优异，却受限于存储器接口及带宽等外部瓶颈，反观采用 X86 架构的 Intel Medfield 处理芯片的存储器控制器带宽实际效果远比 Cortex-A9 要好。（图片来源：Intel 公关资料）

三大营销策略志在一鸣惊人

    推出具有竞争力的产品只是在市场上站稳的第一步，若要想真正成功抢占市场、有效的市场营销策亦不可少。在制订推广 Medifield 平台的策略时，Intel 参考了过去其它竞争对手的发展路径后推出三大方向：（1）低价授权公板方案（2）争取战略合作伙伴（3）抢占中国市场。


▲X86 架构芯片的功耗若无法有效降低、采用其方案的智能型手机续航能力将让消费者难以忍受。令人欣喜的是 Medifield 平台的能耗数据与主要竞争对手相比可谓毫不逊色！

    过去 MTK 联发科能够颠覆 2G 手机芯片市场的格局，闻名于世的「Turnkey Solution」模式功不可没。2005 年中国手机市场开始出现巨变，联发科的「Turnkey Solution」手机解决方案打破了手机业的僵化状态，透过推出完工率基本在 60% 以上的公版产品，手机厂商只需稍稍加工即可上架出货。当时 Lenovo 联想手机约有 47% 的产品都采用 MTK 方案、山寨厂商更是蜂拥而至。近年来 Qualcomm 在中低阶智能型手机市场也推出了类似公版的「QRD（Qualcomm Reference Design）整合设计方案」，其产品定位与联发科的「Turnkey Solution」解决方案极为相似。这次 Intel 也师法前两者，在 Mike Bell（前 Apple 和 Palm 高阶主管）的带领下，Intel 推出了一款看来设计不俗的 Medfield 智能型手机公版设计方案，如此一来品牌厂商只需要做很小的改动甚至是换个商标就能直接上市开卖。


▲在 Mike Bell（前 Apple 和 Palm 高阶主管）的带领下，Intel 推出了一款看来设计不俗的 Medfield 智能型手机公版设计方案，如此一来品牌厂商只需要做很小的改动甚至是换个商标就能直接上市开卖。（图片来源：anandtech.com）[page]

    在公版方案的成功加持之下，战略合作伙伴果然如期而至，有趣的是该品牌就是过去在功能型手机时代大量使用联发科公版方案的 Lenovo 联想手机。在 Medifield 平台发表会上，联想集团高级副总裁刘军代表联想手机一起发表了新产品 Lenovo K800！身为第一款采用 Atom Z2460 处理芯片的智能型手机，K800 拥有 4.3 英寸触控屏幕、800 万像素镜头及 16GB 储存空间。除了 Lenovo 联想手机的助阵，Intel 还请来了 MOTO 移动部门执行长 Sanjay Jha 到场站台，他除了宣布 MOTO 将与 Intel 结成长期战略合作伙伴关系，还证实 MOTO 将于今年下半年推出采用 Intel 处理芯片的 Android 智能型手机。考量到 MOTO 与 Google 将于今年第一季正式完成合并，MOTO 的加盟对 Intel 来说可谓意义重大。


▲在区域市场的规划上，Intel 采用了「先中国后欧美」的策略，Intel 与 Lenovo 联想合作研发的首款手机 Lenovo K800 将在第二季搭配中国联通的补贴后销售。（图片来源：anandtech.com）

    最后在区域市场的规划上，Intel 采用了「先中国后欧美」的策略，Intel 与 Lenovo 联想合作研发的首款手机 Lenovo K800 将在第二季搭配中国联通的补贴后销售，今年第三季中国市场智能型手机出货量已正式超越美国、成为全球第一大智能型手机市场，Strategy Analytics 的数据显示第三季中国市场智能型手机出货量成长至 2,390 万台，美国市场则小幅下滑至 2,330 万台。预估 2012 年全年中国大陆智能型手机销售量成长将逾 60%，以总出货量 1 亿 6,000 万台稳坐全球第一大单一市场。考虑到联想在中国境内成熟完善的销售通路和售后服务体系，后发制人的 Intel 显然希望通过巨大的中国市场迅速提升销售量、进而提高未来与其它厂商合作时的谈判筹码。


▲在一般情况下，所有 Android 软件应用都通过虚拟器内执行，底层处理器的架构不同理应不会产生影响，只调用的 Android 系统内标准函数库的软件应用也不会涉及 ARM 架构处理器的原生代码。

    经过了漫长的准备，Intel 顺利迈出在「后 PC 时代」最重要的第一步，也证明了该公司过去坚持的发展方向的确可行，不过这并非表示这家过去 PC 个人计算机处理器的龙头从此可以高枕无忧。和 Apple 过去从 PowerPC 架构换用 X86 架构处理器一样，Intel 未来面对的最大问题并不是 Android 系统本身（今后 Android 操作系统新版本均同步推出 X86 和 ARM 版本）、而是第三方软件的兼容性。在一般情况下，所有 Android 操作系统软件应用都通过虚拟器内执行，底层处理器的架构不同理应不会产生影响，只调用的 Android 操作系统内标准函数库的软件应用也不会涉及 ARM 架构处理器的原生代码，真正有兼容性问题的是那些调用 ARM 原生函数库的的软件应用（多数为 3D 游戏软件），Intel 估计目前市场上 75% 的 Android 应用软件都能在 Medifield 平台上顺利执行，其余 25% 多数可通过拦截 ARM 原生函数库并在执行前将 ARM 代码转换成 X86 代码来转换，大约只有 10% 的应用软件无法执行。但转换过程是否真如 Intel 所宣称的那般顺利？恐怕得等日后实机测试后才能下定论。