為什麼高通在手機芯片做得比英特爾好呢?

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高通是在ARM的架構上做手機芯片,但是英特爾是要單挑整個RISC指令集生態。

大家可能不熟悉RISC,RISC的英文全稱是Reduced Instruction Set Computer,中文是精簡指令集計算機。這一種指令集的特點就是高效,簡潔。

其中ARM是RISC的一部分,ARM的特點相對地能耗,適合移動端,所以在手機和平板上使用。

但是,問題在於,英特爾的X86架構,這是屬於CISC,CISC是是指複雜指令系統計算機(Complex Instruction Set Computer)。這一指令集相對複雜,適合在PC端使用。

英特爾做手機芯片時候,是把自己的X86架構做到手機芯片上了。那就說,英特爾要單挑RISC指令集生態,細小一點說,要單挑ARM的生態。

大部分的手機硬件和軟件都是給予ARM的架構來做的,那麼你英特爾做X86的芯片,也得拿出X86的架構生態吧?但是啊,一整個生態包含硬件和軟件,這麼容易就能拿出來?

生態是一回事,X86移動端的發熱和耗能嚴重,在移動端這個問題相當突出啊。你想想,手機和平板電腦最重要的是什麼?有電!跟PC端不一樣,PC端移動使用的場景不多,一天一次就很厲害了。但是手機和平板幾乎都是脫離充電器使用的。X86是電老虎,很快就把電給吃了;移動端還特別講究散熱,X86發熱嚴重在PC有風冷和水冷,在移動端給你個銅管就不錯了。

所以,不是英特爾不給了,而是要單挑整個生態太難了,甚至可以說,X86的架構做移動端天生劣勢太大了。


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先說結論。高通在芯片上能超過英特爾的,也就是基帶了,這裡不談整個手機芯片了,畢竟兩家分屬兩個領域,只說兩家公司的CPU性能,這方面,英特爾是毫無懸念吊打高通的,而不是被高通吊打。

英特爾的CPU屬於X86指令集,也就是複雜指令集(CISC),高通的CPU屬於精簡指令集(RISC)。指令集不同,按理說沒有可比性,但單就性能來說,高通的CPU是弱於英特爾CPU的。

在歷史上,也就是精簡指令集出來不久,以英特爾為代表的複雜指令集曾面臨挑戰,學術界認為複雜指令集已經過時,斯坦福大學校長亨尼斯教授和加州大學伯克利分校的計算機教授戴維.帕特森編寫的計算機原理和計算機系統結構教材,主要內容是以精簡指令集為主,沒有收錄X86指令集,兩人的教材被美國各大學廣泛採用。

精簡指令集CPU陣營有六大廠家:太陽微系統公司、硅圖、IBM、數字設備、惠普和摩托羅拉,和英特爾展開大戰。最後的結果是英特爾全勝,X86指令集不僅主宰個人電腦、工作站,也主宰了服務器市場。

英特爾獲勝,除了兼容做得好,讓用戶過去的軟件能繼續使用,降低電腦使用成本,最重要的就是CPU性能按摩爾定律每隔一年半左右性能增加大約50%,簡單說就是用強大性能稱王。

即使到現在,比高通CPU強大得多的蘋果的A12X芯片,在CPU性能上大概相當於英特爾的入門i3處理器,高通驍龍855的CPU性能,自然還要下一個臺階。另外,驍龍855平臺用到筆記本上,主打的不是性能,而是超長續航。

不僅性能上,高通CPU不及英特爾,而且在行業地位上,兩家也是天壤之別,英特爾是個人電腦CPU的行業標準,高通則不是,這個榮譽是屬於ARM公司的,高通需要購買ARM的指令集授權。


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因為高通使用的芯片架構是ARM架構,是花錢經過ARM公司授權買來的架構,這類架構和英特爾X86架構有很大區別,由於ARM是精簡指令集,而X86是複雜指令集,所以在定位上兩者就完全不同,ARM架構儘管很難和X86架構芯片比拼性能,但是卻可以做到非常低的功耗,同時在很低的功耗下還能表現出足夠的性能,這對於手機來說太重要了。

英特爾以前也用X86架構試圖進入手機芯片市場,投入的人力物力也不少,但是由於X86架構天生不適合做低功耗芯片,導致英特爾做出來的手機芯片不是功耗太高就是性能太低,比起高通芯片的能效比差的很明顯。另外高通憑藉自身強大研發實力,還在CPU端研發了自主優化的Kryo架構,能效比更加優秀,GPU方面也是通過收購AMD的相關技術來研發的Adreno系列,比起英特爾的GPU技術好很多,也非常適合手機使用。

此外,最重要的一點是,手機芯片不僅僅是CPU和GPU性能功耗的比拼,更多的還是網絡基帶和相關專利的比拼,而高通在這方面擁有非常強的優勢,包括過去市場上的許多競爭對手都是被高通的基帶和專利壟斷所打敗的,英特爾在這方面很明顯也是弱勢,雖說這兩年英特爾也研發了自己的基帶產品,但是比起高通基帶的穩定性和速率仍然差不少。

總之,手機芯片不同於英特爾的電腦芯片,手機芯片相對來說更加集成化,不是僅僅能做好性能就足夠的,英特爾由於長期在PC芯片領域發展,所以一直欠缺對手機芯片行業的關注和投入,儘管英特爾有錢有勢,還擁有自己的工廠,但是想轉行也是很麻煩的,未來很長一段時間內我想英特爾在手機芯片領域仍然不是高通的對手。


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準確地說,高通是在手機的基帶部分做的比英特爾好。至於說為什麼,只能說術業有專攻。

英特爾和高通的業務範圍

  • Intel 是做芯片,但是主要做的是X86結構電腦端芯片,以及服務器芯片。但是,英特爾有錢啊,2011年,英特爾買了英飛凌(Infineon)的無線業務部門,也就是原來ip4之前的基帶供貨商。2015年買了威睿電通,一個掌握了大量CDMA專利的公司。所以2017年起,英特爾就給蘋果做了2年的 基帶供貨商。

  • 高通主要做的是通信技術和通信芯片的研發。

所以兩者能做做對比的只有手機基帶.。



什麼是基帶,什麼是SOC?

基帶芯片是負責手機通信功能的一個模塊。就是將手機的信息處理後通過射頻部分發射到基站,再把基站的信號通過射頻部分接收後處理完再傳遞給手機。

經常聽說高通做的是Soc,那soc 是什麼意思? Soc通常被稱為片上系統,實際上就是把CPU,GPU,RAM ,基帶,GPS等等模塊集中在一起的系統化解決方案。就比如像下圖所示。

現實中,Soc長張什麼樣?就是下面這張圖中的展示,特別小一塊。

具體的,可以看看小米9上用的高通855芯片,這裡面還集成了高通的X24lte基帶。也就是圖總綠色線條勾勒出來的方框內,就是高通855的SOC。


為什麼高通在基帶上做的比英特爾好?

因為這些不僅靠技術專利,而且還需要經驗積累。但這兩項都是英特爾的弱點。

做基帶最大的難點,在於要支持多種網絡制式,這需要技術上的積累,也需要滿足大量的專利標準。現在都要求全網通,那麼道基帶芯片是要適合全球所有的運營商和設備的,所以目前全網通的5G基帶至少要支持7種制式,GSM,TD-SCDMA, WCDMA,CDMA(EVDO、2000), TDD-LTE,FDD-LTD,以及5G。


這就要求對所有的網絡制式全部熟悉,這對設計,製造,測試提出了非常高的要求,不僅要對所有的制式瞭解,還要對所有的專利瞭解,還要和各相關專利持有方形成專利授權等。其中測試需要花費大量的時間。


另外還要考慮這麼多制式下,基帶芯片的功率、兼容、發熱等等問題,也都需要一一去處理。看起來簡單,但這些都不是一撮而就的事情。


比如高通自家生產的驍龍855宣稱是支持5G網絡的,但具體是怎麼實現?是在855的SOC基礎上(已經包含一個X24lte基帶,支持4G和之前網絡),再單獨配置一個X50基帶。 當然,後續X55上市後,855Soc平臺直接內置X55(支持5G和之前所有網絡)就可以實現5G全網通,而不用現在這樣尷尬地用2個基帶來湊活。


高通一個專業做通信芯片的公司況且在機帶上都需要如此曲折地實現新功能,對於英特爾,這個前期從不產基帶芯片,所有基帶團隊全靠收購的公司。想要在短期內超過高通,幾乎就是不可能的任務。


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英特爾是芯片老大,江湖地位無人可挑戰。但是,然而,老大與不犯錯是不能劃等號的。如日中天高高在上的老大,當時根本看不起手機芯片,更加不可能去ARM購買架構開發手機芯片,當時,這就象美國向伊朗低下頭並跪地求饒說你賣點石油給我吧!是不可能的事!

ⅹ86,太熱,沒有風扇行不通。自已開發個架構,什麼操作系統支持呢?蘋果還是安卓?本來所有操作系統防英特爾象防賊一樣,好夥計微軟又半死不活自身不保。英特爾和諾基亞專為手機和便攜式電腦開發MeeGo操作系統又死翹翹了。所以,沒有操作系統的支持,退出手機芯片基本上是英特爾唯一的選擇。

開始英特爾僅退出手機芯片而繼續基帶的研發,但上月,英特爾宣佈連基帶研發都放棄了。別說高通,中國的華為,芯片界的中學生,英特爾在手機芯片上也遠比不上。現在,連芯片業幼兒園學生中國展訊,都宣佈5G基帶研發成功。

當年的芯片老大,十年功夫,回頭一看,手機芯片,是一群當年的小弟弟小嬰兒小不點們,霸佔了所有的手機芯片市場。而高通,是這群小弟弟們最高個塊頭最大的。

錯過就是錯過,世界上沒有後悔藥吃!!!!!天不時地不利人不和,失敗是必然的,就象微軟退出手機操作系統一樣!


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英特爾在臺式機和筆記本領域是壟斷者。

一切標準自己說了算,而移動領域強調的是功耗低,發熱少,這恰恰是英特爾的缺點,英特爾片面強調性能了。

而且移動領域有自己的標準,這讓英特爾這樣習慣了自己制定標準的企業,特別的不習慣。


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高通一開始就主攻的這個方向,基於arm的低功耗移動處理器。Intel的強項在線86架構上,對arm架構的研究始終進展不容樂觀。這個就算是研究方向的問題了,畢竟x86是Intel自己研發出來的架構,對其結構和性能都比較瞭解,但是arm是另外一個架構了,高通顯然摸得更清。Intel不是在移動芯片上做不出來,而是始終難以擺脫x86的想法,導致芯片性能不是很好,難以跟高通競爭市場。


榻榻米的榻榻


聞道有先後,術業有專攻。為什麼高通這麼牛逼的公司,甭說打不進NBA,連個彈弓都生產不出來呢?


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