UBM Techinsights Shanghai张文燕：平板、智能手机应用处理器

2012年7月25-26日，由深圳创意时代主办、中国通信学会支持的便携产品创新技术展在深圳会展中心3、4号馆正式召开。本届展会重点展示手机、平板的创新技术与供应链，包括显示技术、电源管理方案、无线技术、陀螺仪、新型传感器、主板方案、软件应用、元器件以及制造工艺设备。同期进行的手机创新设计大会主题演讲中，来自各个领域的专家学者分别针对便携技术革新与发展趋势做出了主题演讲。以下为演讲实录。

张文燕：张文燕：各位下午好，非常感谢大家抽出时间和我们一块来讨论。同时我们还会做一些目前主要的AP玩家的讨论，最后会讲到一些GPU的重要性以及未来两到三年的预测，前面宋女士也提到了最近几年的发展变化也是非常迅速的。

我们来看几组数据，第一组收据，全球智能手机和PC出货量的比较，从这组数据可以看出2008年智能手机出货量为1.1亿，而到了2011年智能手机的出货量已经到了1.91，预计到2015年智能手机和平板电脑的总出货量将达到20亿。第二组数据，智能手机和功能手机的出货量百分比比较，2008年智能手机的百分比仅为10.8%，我们相信在今年这个比例会远远提高。第三组数据，全球CPU和AP市场趋势，我们可以看到AP正以直线形发展，其实不光从这三组数据可以看出，我们应可以从身边的亲朋好友了解到这个市场的变化，他们是不是也开始使用智能手机和平板电脑？而且包括越来越多的老年朋友们也成了这一消费群体，到这个时候我们看到了市场如此迅速的发展着，我相信大家和我一样有着这样的一个疑问，这块蛋糕有多大，它的利润空间如何，我们现在来看应用处理器对这一块蛋糕的影响。

我们以三类不同市场定位的智能手机为例，第一类高端市场。比如说三星Cost analysis电池4.63%，显示屏、触摸屏占总成本35.66%，微电子部件13.24%，组装测试成本4.97%，在这个当中处理器芯片的成本达到了33.55美金，约占总制造成本的15.96%。在这一部手机里，它的处理芯片成本为30.7，占到制造成本的20.4%。第三类是低端市场目标，比如中兴的U880、联想A60等，这一部手机的市场零售价在200美金左右，主要的电子零部件成本为54.28%，电池2.25%，显示屏10.17%，照相机3.80%，触摸屏8.33%，非电子部件9.60%，组装测试1.13%，总的制造成本约86.78%。而对于这样一部低端的智能手机，它的处理芯片成本是多少呢？20.07%，约占了总制造成本的23.8%。其实我们可以从这三类不同市场定位的智能手机成本分析来看，处理芯片的总成本都接近甚至超过了20%，它的成本对于整部手机的制造成本来讲有着举足轻重的作用。

下面我们来一起探讨一下有关智能手机性能方面的一些因素，目前消费者在购买消费终端的时候，往往除了关心这个屏幕有多大以外，他们还关心什么问题呢？相信大家都不陌生，第一是它的运行速度如何，待机的时间有多长，而影响整个处理性能的最关键因素在于时钟的频率、处理核心的架构和数量。同时还有一个不得不提的因素是操作系统，在同样的硬件基础上搭载更加优化的操作系统，用户得到更加好的用户体验，比如目前流行的IOS和Android。关于芯片技术处理器的三个热点，第一是技术节点，第二是处理核，第三是多样化的封装形式。

我们从这一张趋势图可以看出，在2009年所用到的处理核的核心主流为ARM11，而到了2011年主要的核心已经发展为Costes9，在今年年初我们已经看到了4核A9的身影。相信大家已经听说一些高端的厂商已经采用了28纳米的技术，比如Cacom。我们希望看到双核的S15的身影。整个处理器市场最大的赢家是ARM，赢得了无数厂家的亲睐。同时不得不提的是虽然英特尔作为它的竞争对手，它的第一款产品因为功耗的问题并没有成功，但最新英特尔的第二代处理平台采用了X86的架构系统，相信会成为ARM比较强劲有力的竞争产品。

因为AP的引脚是成百上千个，在无数个引脚的情况下怎么做到更优化，封装怎么实现？这也是一个很头疼的问题。目前三种主流的技术是POP、PIP和独立封装，首先看一下POP，字面意思即为Package-on -package，现在大家看到的是POP的截面示意图，第一条和第三条长条是记忆卡，倒数第二排稍微深蓝色的一条是处理芯片。对于POP来讲最大的特点是上面照相机的芯片和板的互联是连接的，上面这张图是对实际的芯片进行了解剖，可以看到右边这一张最大的需求体现了最特有的连接形式。

和POP一样，通常是和低功耗的照相机记忆卡连接，但是它和POP最大的特点不同的地方在于记忆卡的芯片和基板的连接而非需求实现。PIP在成本上可能会稍微低一点，但是由于它的PIP特点，导致了它的良屏率比较低。同样上面一张图是PIP的示意图，下面两张是实际的图片。下面两张图有一条横着的虚线，这个虚线就是走线。

第三个技术是独立封装技术，相对来讲成本最低，但是它有一个最大的劣势。因为不是重叠的技术，它必须得在主板上找到另外一个位置给记忆卡芯片，这样就增加了主办的面积。但是它也不是没有好处的，比如在右边的图里面，最上面有一个渗透片，从而提高了整个处理器对热管理的能力。总体来说，这三种封装技术各有优劣之分，在封装技术上还有待于进一步提升。

说了这么多，我们来看看目前市场上主要的应用处理器的玩家，这一组数据是TECHINSIGHTS的独家数据，这208部手机分别来自于最左边蓝色表格里面的厂商，以及厂商挑选了多少部出来作为调研。调研结果显示，采用了QUALCOMM的是51%，TI是16%，MARVELL是9%，三星/APPLE是10%，其他是6%。我们是针对全球性的，并非是针对本地本土的一些品牌。

在讲到最大的万家之前，我们不得不提到一个特殊的玩家——Apple，之所以特殊是因为他们只用自家的产品，最早apple是和三星一块研发处理芯片，但目前它已经独立研制出了第五代产品，比如A5应用到了appleTV里面。Apple一直使用是三星的代工，但是最近有传言说苹果与台积电交往密切，不得不让人浮想联翩，以后是否有变化，让我们拭目以待。

接下来看看最大的赢家Qualcomm，它和别的AP玩家最大的差异是在于应用处理器芯片会集成基带处理的功能。他们往往是应用于商务的服务里面。Qualcomm的应用处理器产品非常丰富，目前它的代表作是MSS8960，这个芯片母线在HTC1S里面发现。Qualcomm目前采用的TSMA的生产线。

德州仪器是早期的玩家之一，目前正在研发第五代产品，OMAP543系列，这是一款拥有双核的处理器。看一下Nvidia，它对于图形处理传统的技术，出了一些非常多的对于图像有着高性能图象处理的应用处理器，近期他们的新产品Tegra3拥有4核的Cortex-A9，目前仍有代工。下一个玩家是ST，近期虽然说可能会传言有ST直接的管理，但并不影响它在AP上的发展。

接下来一起看一看目前市场上主流的一些应用处理内部芯片结构，现在看到的是AppleA5，其中Core的位置如图所示。这个芯片的面积是163.84平方毫米，拥有双核的A9以及4核的GPU，图中红色位置为双核A9所在位置，浅蓝色为4核CPU所在位置。接下来看一下nVidia的两款产品，红色区域为处理核所在位置。Tegra3是4核A9处理器，很有意思的是它的处理核位于芯片的正中，如红色所示。

接下来看一下最大的玩家Qualcomm的产品，APQ8060，拥有双核的芯子核心。看一下代表作，MSM8960，拥有双核的Dual Krait核。再一个是三星，这是三星的一颗拥有双核A9的处理核，芯片面积为118.8平方纳米。同样三星也拥有自己的4核A9的处理芯片，红色为处理核所在位置。德州仪器的4430，这仍然是一颗拥有双核A9的应用处理器，他们的核的位置和Qualcomm比较类似，都处于芯片的角落位置，这个芯片的面积也非常小，68平方毫米。

索尼，索尼Playstation处理器是刚刚上市的一颗，是目前为数不多的4核处理器，芯片面积为139平方毫米。右边的为处理核所在位置。ST-Ericsson9500同样也是双核A9。看到这么多的主流芯片，大家会发现采用了28纳米技术节点的只有Qualcomm的MSM8960，其次是三星的四核处理器，其余的都是40纳米。在Memory BUS，都是32位或64位。

随着更大更高分辨率屏幕的引进，消费者对于智能手机的期望越来越高，更希望通过智能手机去体验到高清视频的播放，甚至是高端游戏体验。这就要求GPU的性能越来越高，目前我们能看到GPU的核已经发展到四核，已经从单一转到多个核的结构。与此同时，功耗是设计师不得不考虑的话题。在未来两到三年里，对GPU的要求会越来越高，它所占的功耗有可能会超过GPU的功耗。同时在互联网的3.5可以看到新的AP玩家，比如今年刚刚获得ARM授权的LG电子。在Memory和封装上有巨大的突破，同时在芯片、封装以及电板上，我们能看到更多的有关热管理系统的突破技术。

今天我的主要探讨就结束了，非常感谢大家的参与，如果大家有相关更多或者其他想讨论的话题可以发邮件到这个邮箱，也可以到我们的展览位进行私下的交流，谢谢各位！