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單芯片ARM解決方案是未來的發(fā)展趨勢,美國臺灣芯片廠商受益
2012-09-24 來源:弘博報告網(wǎng)整理 文字:[    ]

    單芯片解決方案是未來的發(fā)展趨勢。單芯片解決方案(SoC、片上系統(tǒng))是將CPU、GPU、WiDi(Wi-Fi Display)等功能都集成在一個芯片上。由于中低端電視毛利不高,在需求量最大的低端電視中采用1+1方案基本上是虧本的買賣,所以現(xiàn)在的智能電視都是高端產(chǎn)品,價格多數(shù)在1萬左右。根據(jù)萬維家電網(wǎng)的調(diào)查,有78%的消費者愿意購買7000元以下的智能電視;7000至1萬元的智能電視只有15%的消費者愿意購買,能接受1萬元以上的智能電視的消費者只有7%。因此只有采用單芯片解決方案,降低成本,電視廠商才愿意大量出貨中低端智能電視,市場才會爆發(fā)。

圖表 60  消費者愿意購買的智能電視價格

 

    目前TCL和創(chuàng)維等廠商均有搭配單芯片的智能電視出貨。MTK聯(lián)發(fā)科、ST依法半導體也在今年1月推出了單芯片解決方案。隨著單芯片解決方案的豐富,今年下半年智能電視會逐漸進入32英寸等中低端領(lǐng)域。

    電視廠商對芯片的性能功耗比和成本非常關(guān)注,誰的性能更好,功耗更低,價格更便宜,對Android等智能操作系統(tǒng)的支持更完善,電視廠商就會采用誰的芯片。在1至2年前,智能電視芯片市場曾呈現(xiàn)出X86構(gòu)架(Intel Atom處理器,用于第一代的Google TV)、MIPS構(gòu)架和ARM構(gòu)架三足鼎立的局面。

    X86構(gòu)架是基于復(fù)雜指令集(CISC)的,而ARM和MIPS構(gòu)架是基于精簡指令集(RISC)的。對于CISC和RISC的區(qū)別我們可以舉一個簡單的例子:命令一個人吃飯,我們可以直接對他下達吃飯的命令,也可以先命令他拿起勺子,再舀起一勺飯,張嘴,送到嘴里,咽下去。所以CISC和RISC是兩種不同的邏輯,RISC認為我們首先要給接受命令的人以足夠的訓練,讓他掌握各種復(fù)雜的技能,那么以后就可以用非常簡單的命令讓他去做很復(fù)雜的事情,比如只要說一句吃飯,他就會吃飯。而CISC認為這樣會讓事情變的太復(fù)雜,如果你想讓他吃菜怎么辦?難道繼續(xù)訓練他吃菜的方法?我們?yōu)槭裁床荒馨咽虑榉譃樵S多基本的步驟,這樣接受命令的人只需要懂得很少的技能,就可以完成同樣的工作,無非是下達命令的人稍微累一點。

    這樣的思路導致了CISC和RISC分道揚鑣。前者更加專注于高性能但同時高功耗的實現(xiàn),而后者則專注于小尺寸低功耗領(lǐng)域。CISC實際上是以增加處理器本身復(fù)雜度作為代價,去換取更高的性能,而RISC則是將復(fù)雜度交給了編譯器,犧牲了程序大小和指令帶寬,換取了簡單和低功耗的硬件實現(xiàn)。X86無法做到ARM和MIPS的功耗,而ARM和MIPS也無法做到X86的性能。這也是Atom芯片失敗的原因所在,Intel試圖用自己的短處去和別人的長處對抗,結(jié)果自然不太好,要不是Intel擁有這個星球上最先進的半導體工藝,Atom根本都不可能出現(xiàn)。而ARM如果嘗試去和X86拼性能,那結(jié)果自然也好不到哪兒去。

    由于智能電視只需要突出影音、游戲、圖片等處理功能,不需要像電腦一樣進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,所以不需要X86構(gòu)架的復(fù)雜高能耗處理器。價格便宜、能耗更低的的ARM和MIPS處理在智能電視上擁有更高的性價比。ARM的全球總裁Tudor Brown就曾經(jīng)表示,盡管第一代Google TV選用IntelX86架構(gòu),但該架構(gòu)頻率未達2GHz且平均功耗為1毫瓦(mW)/MHz,在網(wǎng)絡(luò)串流視訊及高畫質(zhì)影音需求浮現(xiàn)下,Google TV勢必需要通過頻率超越2GHz且功耗低于0.6mW/MHz的 Cortex-A15,來提升整體系統(tǒng)運算效能。

    而現(xiàn)實果然也印證了Tudor Brown的看法,2011年10月11日,英特爾因無法在智能電視領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟,宣布徹底退出電視芯片市場。此后AMD也宣布以X86構(gòu)架處理器進軍智能電視芯片市場。但是2012年2月6日,AMD也宣布放棄X86構(gòu)架,轉(zhuǎn)而投入ARM的懷抱。所以市場上僅剩下ARM和MIPS兩大陣營。

 

圖表 61  ARM、MIPS陣營

ARM陣營

MTK聯(lián)發(fā)科

ST意法半導體

Fujitsu富士通

Freescale飛思卡爾

海思半導體

Amlogic晶晨

MIPS陣營

Mstar晨星

Trident泰鼎

SiS矽統(tǒng)科技

SigmaDesign

Broadcom博通

MIPS陣營

 

    MIPS陣營一直占據(jù)著傳統(tǒng)數(shù)字電視和機頂盒領(lǐng)域60%的市場份額。其實MIPS可以做到比ARM更高的性能功耗比和更低的價格,但智能電視芯片的成敗不僅在于性能功耗比,更在于對操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的支持程度。由于ARM在智能手機、平板電腦方面的長期積累,其生態(tài)系統(tǒng)更加完善,所以MIPS就失去了他的優(yōu)勢。雖然在2009年,Android已經(jīng)能成功移植到MIPS構(gòu)架,但由于Android缺乏對MIPS核心的原始支持,Android-on-MIPS更依賴于MIPS自身的移植,而不能形成快速標準化的對接,所以無論Android做出何種修改或升級,MIPS的客戶都需要依賴MIPS公司或自己定制新的固件,因此效率很低。所以從去年開始,MIPS陣營的半導體廠商紛紛轉(zhuǎn)投ARM旗下。此外三星、LG等大廠在智能電視成本、開發(fā)效率考慮下,也已紛紛拋棄 MIPS的傳統(tǒng)架構(gòu),朝ARM靠攏,現(xiàn)在其搭配ARM構(gòu)架芯片的智能電視已經(jīng)上市。

圖表 62  MIPS陣營轉(zhuǎn)投ARM陣營時間

公司名稱

Mstar晨星

Trident泰鼎

SiS矽統(tǒng)科技

Broadcom博通

獲得ARM授權(quán)時間

2012-1

2010-9

2011-8

2011-2

    2011年上半年電視芯片市場上的龍頭是臺灣MStar晨星半導體,市場份額39%;第二名是MTK聯(lián)發(fā)科,市場份額12%;美國Trident泰鼎第三,份額6%。剩下的可以分為兩部分,其中27%掌握在能自產(chǎn)芯片的垂直整合廠商手中,包括三星、LG、索尼等;另外14%屬于Zoran等獨立芯片供應(yīng)商;其它廠商為2%。

 

 

 

圖表 63  2011年H1電視芯片市場份額

   綜上所述,單芯片ARM處理器在智能電視領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢,美國、臺灣等芯片廠商將受益于智能電視的爆發(fā),A股沒有相關(guān)公司受益。

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