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觀察:新芯片革命展現了什麼

中安網  2005-02-07 13:07

  ChinaByte2月7日消息 當數碼消費產品越來越流行的時候,一種新的芯片產業開始逐漸流行,而且這種流行的速度大有趕超PC芯片的趨勢,並有一舉取得芯片業新的增長方向的頭把交椅。在這個市場人們既看到有老面孔,也有一些新面孔,他們的崛起,給芯片業又增添了些許新的色彩。當然真正角逐在這個市場的還是以IBM、英特爾、AMD、高通為首的一些超強巨頭,這個數量級別的較量也纔是能真正展現實力的。

  數字影像刺激芯片革命

  一般來講,銀行監控屏幕中的景象會被來自的門的反射光所影響,但使用了Pixim傳感器的安全監控相機卻能捕捉到人們的臉部影像。這種傳感器專門可以在弱光環境下進行工作。Pixim是家專門設計數碼照相機芯片的起步公司,依靠這種技術,在特殊部門的應用中,無疑佔據了上風,這就是數字影像可能成為芯片行業下一個巨大機會的體現之一。NuCore科技公司的高級副總裁Gary Baum說:"我們正再次進行全面的處理器戰爭。"這家公司專門為JVC,Kyocera等公司生產CleanCapture圖像處理器。

  隨著數碼相機的逐步普及,混合型相機也越來越成為主流,它的出現,能夠同時進行動態的視頻攝像與高質量的靜像攝影工作,而不必進行功能切換。不幸的是,芯片設計的費用不斷昇高,這讓制造商們陷入困境,尤其是對日本廠商,他們經常偏愛使用自家的芯片。比如索尼,它的相機就只使用自己內部生產的圖像處理器與傳感器。不過,在2004年盡管僅有大約20%的數碼相機使用了來自第三方廠商的圖像處理器,但這一數字還是比前年增加了10%。

  柯達和惠普都在自己的相機中全面的使用了德州儀器的芯片。奧林巴斯和松下也在部分相機中使用了這家公司的芯片。德州儀器公司也正在說服手機制造商在他們的手機產品當中使用自己的芯片。為了避免在這一擁擠的市場同質化競爭,相機廠商們都在增加其產品的軟件梯度,以區分其產品層次,即使這些相機使用的芯片和對手的是一樣的芯片。增加自己的一些特殊的技術,也是為了區分彼此之間的雷同。

  當然,除了相機,就是手機市場了,在這個市場孕育的機會其實更大。就連英特爾也表示,將在新興的手機集成芯片市場中有大動作。眾所周知,手機集成芯片已經成為業界普遍關注的未來發展趨勢。人們想要功能更強大的手機,但他們不樂意為此多付金錢,因此,廠商唯一能做的就是使手機更便宜,而這樣做的主要途徑就是通過集成芯片。事實上,隨著手機業的變革,越來越多的芯片制造廠商都把注意力集中在了集成芯片上。

  在集成手機芯片崛起的大潮中,英特爾被認為落在了後面。2003年英特爾首次嘗試進軍移動市場時,推出了代號為Manitoba的集成芯片,在業內引起了極大關注,但英特爾卻始終未在手機中使用。被寄予厚望的代號為Hermon的3G手機芯片,自去年在法國舉行的3G世界大會展上推出後,也一直沒有下一步的舉動。隨著手機集成芯片漸成市場趨勢,整個市場的格局也將隨之發生改變。英特爾能否憑借其在芯片業的巨大實力在手機市場掀起一場風暴呢?我們惟有拭目以待。

  新概念芯片帶來新希望

  在晶體管尺寸不斷縮小的同時,晶體管個體間的差異所引發的"不可預測可變性"問題卻為電子產品埋下了可靠性隱患。在理想化的世界裡,每臺電腦內的所有晶體管都應該是完全一樣的。根據摩爾定律集成電路的集成度將每18個月翻一番,晶體管數目的增加仍將按照這一趨勢持續三十至四十年時間。半導體工程師所需做的就是每年將晶體管的實際尺寸縮小約10%即可。然而,在真實的世界中,事情遠比理想世界中復雜的多。

  迄今為止,這一個體間的差異並未造成太多麻煩,但情況很快將有所改變。英特爾微處理器技術實驗室研究部門主任謝克哈-波卡爾(Shekhar Borkar )表示,"簡單的講,正在發生的事情就是,當晶體管的尺寸變得越來越小的時候,它們彼此個體間的差異也在不確定地增加。在未來,當你把兩個相同尺寸的晶體管並排放置在一起時,從電學的角度看,它們彼此間的差異將變得非常的明顯。"在電學角度上,晶體管個體存在非常明顯的差異,這遠比化妝上的瑕疵危害大的多。這意味著在性能上存在著不規則的差異。結果將導致生產出性能不可靠的芯片、電子計算機、移動電話、導航系統和其它使用硅電路制造出的產品。

  因此,Cell處理器的出現,使人們看到了一個新的發展方向。來自索尼、IBM、東芝的工程技術人員將在近期的"國際固態電路年會"上公布有關Cell處理器的最新資料。《微處理器報告》的湯姆對與Cell相關的專利和其它文檔進行了研究,他發現Cell在許多方面都取得了重大突破,可能會極大地提高包括從游戲機到手機在內的各種電子產品的計算能力。英特爾等芯片巨頭也已經在開發雙內核芯片,但通過使各處理單元具有一定的獨立性,Cell在多內核技術方面更先進。目前的多內核芯片通常是將一個任務分解成幾部分,然後分配給各個處理器內核進行計算,而Cell的處理單元??被稱為"軟件單元",能夠處理完全不同的任務。

  Cell芯片甚至能夠在一個網絡上漫游,使得它能夠完成分布式或網格計算。例如,一臺PlayStation 3游戲機將能夠"借"網絡上其它PlayStation 3游戲機沒有利用的計算能力,來完成發布流式視頻等需要大量計算能力的任務。Cell芯片的設計旨在使網格計算無所不在,分布式計算是其設計的一部分。如果在網絡上有數臺采用Cell芯片的系統,任務就能夠分散到整個網絡上。Cell芯片還集成有許多芯片級安全功能,其中大多數都是為了阻止非授權的拷貝。這些功能通常都是由軟件完成的,但通過內存設計等創新,Cell芯片將安全功能嵌入了芯片中。這樣,只有授權的應用軟件纔能夠訪問受保護的內容。

  IBM的執著Power芯片打天下

  作為一個值得驕傲的IT行業領袖,IBM的芯片部門過去曾把賭注下在為所有的用戶生產各種類型的芯片。但IBM的芯片部門卻虧損連連。IBM還投資數十億美元昇級芯片工廠,這一努力在亞洲競爭對手的攻擊下失敗了。亞洲競爭對手生產的芯片數量更多,價格更便宜。IBM芯片部門陷入了全面的危機。為此,IBM制定了一個新的路線。芯片和計算機部門合並在一起。IBM不再為400個客戶生產各類芯片,而是在把重點放在生產一種芯片上,即該公司著名的Power處理器。這種處理器有些供IBM自己使用,還有一些供任天堂的游戲機、苹果的G5計算機和思科的網絡設備使用。

  這種賭注很大的戰略轉變現在開始得到回報了。Power芯片的進步不僅幫助IBM贏得了高端服務器市場的份額,而且使IBM成為了索尼、微軟和任天堂下一代游戲機的處理器芯片供應商,這是100%的市場份額。IBM對於將用於索尼PS3游戲機中的Cell處理器寄予厚望。這種處理器的一部分以IBM的Power芯片技術為基礎,目前正在由IBM、索尼和東芝聯合開發。Cell芯片將包含一系列Power處理器,其性能比目前的處理器大10倍。如果這種勢頭繼續下去,IBM將成為芯片領域專利最多的公司。

  IBM提出的"Power Everywhere"(將Power芯片應用到所有領域)的方針有一個戰略理由:在芯片行業,規模決定一切。據市場研究公司Gartner統計,目前,IBM在銷售量達3.65億個處理器芯片的市場只有5%的市場份額。而英特爾的市場份額達到了50%。通過把重點集中在一種芯片上,IBM就可以提高在那個市場中的份額。這個戰略的目標是產生足夠的利潤,使IBM能夠向這個領域投入更多的資金以保持技術的領先地位。

  當然,IBM要實現這個目標必須要克服一些障礙。制作只有人類頭發千分之一寬的電路是一項棘手的工作。一次失誤就可能使IBM落在後面。IBM去年為苹果計算機生產處理器芯片的時候改用高級的生產工藝遇到了麻煩,受到了苹果的公開譴責。這個問題用了6個月的時間纔最後解決。而且還有來自英特爾和AMD的強烈挑戰,這兩家公司低成本高性能的處理器10年前就開始在服務器中應用了,並且已經獲得了很大的市場份額。去年,采用英特爾和AMD芯片的服務器銷售量首次超過了Unix服務器。IBM的Power芯片就是用在Unix服務器中的。雖然IBM的Power芯片在Unix服務器市場中的份額提高了,但是,Unix服務器的市場一直在萎縮。

  然而,根據在過去兩年裡取得的成績,IBM還是有很大機會取勝的。IBM的芯片部門已經恢復了盈利,IBM在高端服務器和快速增長的游戲機市場取得的成功增強了人們對Power芯片正在向高增長目標前進的信心。市場研究公司Semico Research的分析師Tony Massimini認為,到2007年,IBM將很容易地把Power處理器的產量從2004年的大約1500萬個提高到7000萬個。如果IBM能夠利用Cell處理器取得全勝,IBM將在有潛力的新市場取得領先的地位。雖然Cell處理器原計劃是用於在2006年推出的索尼PS3游戲中的,但是,現在Cell處理器的目標又瞄准了很多消費電子產品,如高清晰度電視和移動游戲機等。Cell處理器由於運行時的溫度低,很適合用於豐富圖片處理、視頻處理和實時通信等應用。如果IBM的這些努力能夠實現,Power處理器最終將不負其名稱,成為英特爾難以應付的一個強大對象。(文/小刀馬)

編輯: 丁毅
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