智能手机向64位处理器时代迈进 软件生态系统是短板|ARM中国区移动市场经理|王骏超

智能手机向64位处理器时代迈进 软件生态系统是短板|ARM中国区移动市场经理|王骏超

       当业界还在大打“核战”的时候，苹果在它的新旗舰机型iPhone 5S上悄无声息地采用了64位处理器A7。 值得注意的是，这是手机领域的首款64位处理器，其余均是32位处理器。由此，64位处理器开始受到业界广泛的关注，谁让是苹果采用了64位处理器呢，这位大佬向来能引领市场潮流。不过，让大家困惑的是，明年智能终端的市场趋势究竟是多核还是64位处理器？64位处理器明年会在高端的旗舰机型上成为风潮吗？

        64位性能有何质的飞跃

      其实， 64位处理器并不是新生事物，在电脑端，英特尔和AMD早就研发出来了。只不过苹果把它移植到了移动智能终端领域。那么，相比32位处理器，64位究竟有何提升？

      所谓64位处理器的“位数”，这个位数指的是CPU的GPRs（General-Purpose Registers通用寄存器）的数据宽度为64位，一次能够处理64bit的数据（32位是32bit），而寄存器是CPU中用来种暂时存放数据和地址的，是CPU构成的一部分。

       ARM中国区移动市场经理王骏超表示，相对32位处理器，64位处理器主要是性能上的提升，“可支持超过4GB RAM，更多的寄存器能够同时容纳更多的数据，从而减少cache与RAM的访问，在移动应用上能获得10%的性能提升。另外，64bit在加密算法以及编解码算法中都会有很大程度的性能提升。”

      相比32位处理器，由于64位可以支持更大的内存4GB以上，但目前高端智能手机的RAM内存多为2GB，即便提升的4GB，运行应用程序时占用的内存也比较少。因此，不少业内人士认为智能手机搭载64位处理器并没有实际意义，认为苹果iPhone 5S采用64位处理器只是营销噱头的也大有人在。但不可否认，64位处理器是一个质的飞跃，这是移动处理器在计算能力上追赶PC一次巨大的进步。即便只是一个营销武器，但在营销竞争激烈的成熟市场上，苹果大肆宣传这一技术也不失为一种很聪明的做法。

      王骏超称，目前市场上已经有采用3GB内存的智能手机，而智能手机搭配64位处理器的必要性在于智能手机正成为个人移动计算中心，其本身可作为其它设备计算核心或通过无线宽带在更大屏幕上输出内容，这就需要在高端智能手机上提供桌面级的用户体验，在高端智能手机、平板电脑甚至笔记本采用相同的应用处理器平台。从芯片厂商角度来看，采用64位处理器能使得同一硬件平台支持跨设备应用。

      芯片厂商纷纷跟进  软件生态系统是短板

       苹果的iPhone 5S采用的64位处理器A7 是基于ARMv8架构。其实ARMv8架构并不新鲜，一年前ARM就推出了ARMv8架构的ARM Cortex-A50处理器系列产品，该系列率先推出的是Cortex-A53与Cortex-A57处理器。至于苹果是直接使用ARM的Cortex-A57还是苹果基于自家研发的架构并没有公开的信息。就在苹果发布iPhone 5S不到48小时三星就马上跳出来澄清下一代三星手机也会支持64位处理器，英特尔则表示新移动处理器将马上支持64位Android内核。除此之外，高通、英伟达、博通、联发科等都表示将进军64位移动处理器。

       按照ARM的定位，Cortex-A57作为Cortex-A15高性能处理器升级，Cortex-A57/Cortex-A53大小核可用于高端智能手机或平板，Cortex-A57可以面向服务器或企业级市场，Cortex-A53作为Cortex-A7低功耗处理器升级面向中低端智能机和平板电脑。据了解，目前已经获得ARM 64位处理器授权(包括V8架构授权)的半导体厂商有十多家，包括AMD，Applied Micro，Broadcom，Calxeda，CAVIUM，Freescale，HiSilicon，LG，Marvell，Nvidia，Qualcomm，Samsung，MTK以及STMicroelectronics。王骏超表示，“ARM在64位处理器授权上对所有客户完全开放，取决于客户需求，没有任何限制。”

       对于64位处理器的研发进程，目前各大芯片厂商都讳莫如深。高通在接受采访时，只做了简单的回复，表示“目前高通正计划针对移动终端推出64位处理器，同时与手机的硬件和软件生态系统保持一致”。前不久发布了八核产品的MTK在接受记者采访时也只是表示，64位的产品正在规划阶段，还没有明确的发布时间表。英伟达、博通由于相关产品还没有推出来，暂保持沉默。国产芯片厂商瑞芯微目前也获得了ARM 64位处理器IP的授权，与这些国际大厂相比，相对高调。陈锋直言，

       目前，64位的跟进者是有了，但要实现真正意义上的64位计算并非易事，因为除了处理器是64位外，操作系统和应用软件业也必须是64位，三者缺一不可。对于芯片厂商来说，开发64位处理器可能并不是太难的事情，目前的短板在于软件生态系统的不完善。

        据了解，64位操作系统的设计初衷是满足机械设计和分析、三维动画、视频编辑和创作，以及科学计算和高性能计算应用程序等领域中需要大量内存和浮点性能的客户需求，主要考虑的是运行一些比较特殊的行业性应用软件。这些软件都是采用64位计算，所以这些软件只能运行在64位操作系统下。而我们日常所使用的软件基本都是32位。不过，出于过渡上的考虑，32位应用软件也可以兼容运行在64位操作系统下。虽然用64位元硬体跑32位元软体不是不可以，但是有点大材小用的嫌疑，而且还会涉及一些内部转换软体的调用，无疑会有一定的性能损耗。

       “Windows、Linux等主流操作系统都支持64位，苹果iOS7已经升级到64位，从Android来看， Linux内核已经支持64位，当然应用转移到64位尚需时日，但指日可待。至于何时发布支持64位的Android系统，答案只能等谷歌揭晓。”对于64位处理器在系统和软件方面的完善，王骏超十分乐观。不过，他也同时指出，当前对于芯片厂商来说，从32位迁移到64位的主要挑战仍然来自软件生态系统。“从开发者角度来看，软件应用需要覆盖所有硬件平台，特别是对于先期提供64位处理器的芯片厂商来讲，如果要发挥64位处理器的性能，争取软件合作伙伴支持尤为重要。”他说，软件生态系统从32位过渡到64位需要一个过程，ARM在V8架构提供64位同时兼容32位来满足过渡期要求，同时ARM也与软件生态系统合作伙伴加强合作推动过渡进程。另外，在硬件方面ARM也与芯片代工企业和EDA厂商合作推动64位处理器在工具及新工艺方面的成熟技术。

        随着芯片大厂积极布局64位处理器，预计2014年就会有基于ARM Cortex-A53和Cortex-A57的芯片产品问世，进入移动终端可能在2014下半年或2015上半年。当前迫切需要解决的问题是32位操作系统和应用向64位迁移的问题。尽管当前专门针对64位处理器开发的程序还不多，但随着64位处理器陆续上市，相信软件开发者也会大力开发手机64位的日常软件或游戏。

      有业内人士预测，未来64位芯片能更高效地运行高端游戏和健康类应用。健康类应用需要访问生物传感器生成的海量数据。64位芯片还有助于运行对数据处理能力有极高要求的视频编辑工具，或播放超高清视频。 毫无疑问的是，会有其他应用能充分利用64位芯片的强大处理能力，这估计也是智能手机厂商都计划采用64位芯片的原因。苹果只是略微领先了一步。

        旗舰级智能终端或搭载64位处理器

       既然在硬件准备好的情况下，操作系统和应用软件也将随之从32位迁移到64位，只是时间早晚的问题。那么，64位处理器会成为2014年智能手机主流处理器平台吗？

      王骏超表示，“从面市的终端来看，2014年的主流依然会是32位处理器。但随着高端处理器逐渐进入64位，推动软件生态系统逐步成熟，预计到2015年会有较多基于64位处理器芯片上市。目前来看64位处理器还需2年左右才能成为主流平台。”陈锋认为，2014年旗舰级智能终端都会搭载64位。

       王骏超进一步称，“在转换到64位之后，手机将会支持更强的图形及视频处理，人机交互，更高清晰度屏幕，系统级安全性，支持LTE/LTE-A，WiGiG宽带，多任务及多窗口支持。”在他看来，在64位处理器时代，用户将在移动平台上获得桌面级用户体验，移动智能终端将逐步成为个人计算的首要设备。

        如是来看，64位处理器的发展前景可期，并且十分有意义。王骏超认为，高端平台先期过渡到64位会推动软件生态系统向64位迁移。从芯片厂商来看，同一硬件平台能支持跨设备应用也将拓宽市场空间，同时，操作系统和软件工具也跨平台实现，这将大幅简化开发者研发投入。高通公司表示，手机硬件和软件生态系统已经在朝64位处理器的方向发展了，向64位的演进可以把台式机级别的性能和用户体验带到移动领域，同时能够让移动处理器和软件驱动全新种类的计算终端。

       在传统桌面与笔记本市场中，软硬件并没有达到充分的竞争，整体市场基本上都依赖单一平台，但是反观移动智能终端市场则是充分竞争，更有苹果、三星等垂直整合厂商能够快速推动生态系统从32位向64位过渡，因此可以预计在智能手机、平板电脑市场64位的发展速度将会非常迅速。

       近两年，ARM公司在处理器产品上的更新换代速度明显加快，A9仍是目前市场的主流，A15大小核的产品并不多见，而现在64位开始进入手机。2014年智能手机在处理器架构的选择上会呈现怎样的分布状况？对此，王骏超称，这要看厂商的市场目标，“例如最高端64位会见到Cortex-A57/A53大小核的组合，中高端Cortex-A15/A7大小核的组合，Cortex-A12或Cortex-A12/A7大小核的组合，中低端有Cortex-A53, 低端Cortex-A7等。”

       不管如何，64位已是大势所趋。随着64位处理器进驻智能手机，智能手机未来一两年配备的内存必将超过4GB，而屏幕尺寸、分辨率每年都在呈倍数增长，根据业界的预测，2014年5-6.5寸FHD将是高阶智能手机的主流。在硬件先行的情况下，剩下的便只待Android和应用软件全面升级到64位，这个时间相信不会太长。