《电子技术应用》

搅局者接连到来 移动GPU市场格局生变

2017/8/1 6:00:00

当前的手机GPU市场中,表面上高通ARM和IMG三家厮杀的惨烈。英特尔和英伟达二家桌面大佬的加入,让一潭浑水变得更浑;随后三星宣布自家手机GPU已经研发成功,苹果几乎要与IMG绝交来研发GPU,七国之争最后将变为高通、ARM、苹果和三星的四国杀。

天下三分乱胜桌面GPU

与桌面端被英伟达、英特尔和AMD三家瓜分的GPU市场不同,手机GPU领域的竞争要乱的多。

高通占据了技术和专利优势,而助攻其霸占手机GPU领域的还是AMD。尽管GPU业务发展时间较短,高通的手机GPU处理器Adreno是安卓手机中最受欢迎的产品之一。在2006年,AMD收购了GPU大厂ATI,随后将AMD绘图掌上设置技术推出的移动图形处理器出售给了高通,随后高通以此为基础成功研发出来了Adreno,它作为骁龙异构计算的关键组件,帮助支持处理密集型GPGPU计算任务,助力高通成为手机GPU中的巨头。

ARM是高通最大的竞争对手。ARM的手机图形处理器Mali属于高端GPU,其安卓智能机中的占有率逼近30%,华为的海思麒麟、联发科x系列、三星Exynos都是Mali的客户。ARM Mali继承了ARM低功耗的特性,能够为嵌入式图形IP和视频IP方面提供优化解决方案。Mali在可穿戴和嵌入式等多个领域也有不俗表现。

IMG目前是手机GPU三巨头之一

IMG(Imagination Technology)比起前两家名气要小很多,但是他最大合作伙伴却是苹果。IBM的前身是VideoLogic,苹果旗下所有的手机GPU均出自这家英国企业的手中,其有着“ARM第二”的美誉。IMG的图形处理器PowerVR最初是用于针对笔记本市场的低功耗设备而推出的,之后才发展成为手机系统的GPU使用。PowerVR是GPU性能的顶尖代表,但IMG的技术优势在于该系列与苹果合作的定制版,而其他公版无论与德州仪器还是联发科合作,市场影响都远不及苹果,这也导致了其对苹果的依赖性。

搅局者接连到来

桌面大老来搅局

手机GPU领域的乱是因为不断有着搅局人的出现,比如在桌面领域的GPU霸主英伟达。英伟达的GPU技术实力毋庸置疑,在手机GPU市场,英伟达的tegra系列一经推出在各类显卡天梯中便居高不下,2015年推出的采用Maxwell架构的Tegra x1号称首款移动超级芯片,跑分是2014年产品Tegra k1的两倍,性能甚至不输桌面显卡。但问题在于,英伟达过分注重性能而忽视了功耗问题;移动SoC与桌面有着天壤之别,GPU再强,市场、芯片融合等各方面的劣势让英伟达的产品在手机上鲜有出现,强劲的Tegra x1反而被任天堂用于主机市场有了不错的表现;去年推出的Tegra Parker更是瞄准了自动驾驶行业,在手机上反而越行越远。

英伟达搅局手机GPU

英特尔是另外一个搅局人,他和英伟达倒能算得上是难兄难弟。只不过,英特尔和英伟达的本质区别在于,英伟达有技术而无市场,英特尔在桌面领域有着强大的市场和产业链条,而手机端既无技术也无市场。英特尔手机端的失败只需要提及两个名字就可以,SoFIA和Atom。英特尔投资的数十亿美元用于进军手机领域的部门成为英特尔最不愿提及的部分,和英伟达这项业务一样,分别在2014/2015年以转型和放弃宣布失败。

尽管失败,但英伟达和英特尔让手机GPU这潭深水更加浑浊。前人的失败从来都不是阻碍后人前往的壁垒,反而激励着后来人的不断涌入。而最接近打破现有局面的却并不是芯片厂商,而是三星和苹果。

搅局者竞然成功

三星和苹果最让人熟知的显然并非芯片业务,而是智能手机。三星是安卓阵营的代表,苹果则一直为自己代言,他们又为何要挤破头皮进入GPU市场呢?他们要如何才能进入这片红海呢?

三星来袭,诸位注意

GPU领域,三星是个不折不扣的搅局人。三星的研发能力是值得肯定的,但这不代表三星就能够研发出一款成功的手机GPU。2015年,三星成功的推出了自主CPU架构,其首款产品Exynos 8890就获得了成功,但是GPU却大相径庭,三星从2014年以来尝试的自主研发均未能取得成功。

三星和苹果强势崛起

自己研发失败,三星便找来了两个帮手。去年9月时有消息称三星找到了桌面领域GPU的两大高手AMD和英伟达共同商议,其中可能涉及了技术授权,而三星以此来自行开发GPU。AMD在收购了ATI之后便将手机GPU的部分卖给了高通,手机领域本就没有业务;而英伟达则已经隐性退出手机GPU市场,如果能够得到三星这个盟友,自然也不会拒绝。

AMD和英伟达帮了三星大忙

有了这两家公司的助力,今年6月上旬,消息称三星已经成功研发出来自GPU芯片。这就意味着原来与有GPU业务的高通和ARM很可能失去三星手机这条线,三星手机的自主能力进一步得到提升。三星的GPU预计将会在2018年首先应用于自家Exynos芯片组上,搅局之人即将进入市场。

苹果捣蛋 为AR不惜自残

与三星不同,苹果进入GPU领域的方式并是搅局,而更像捣乱。苹果的GPU生产公司IMG与苹果的合作度极高,苹果是IMG的持股人,IMG的GPU研发苹果也有参与,如此亲如一家的两个公司,苹果却宣布要自主研发GPU。今年4月,苹果已经对IMG宣布将会在两年内停止使用其一切技术专利、知识产权和保密信息等。

持IMG股票8%的苹果竞然直接让IMG的股票下跌70%,来打杀自己的骨肉,这对苹果大款的影响并不大,苹果仅去年就向IMG支付了6070万英镑,研发成功后将完全可以抵消股票的损失;但IMG对苹果的依赖性非常之高,在去年,IMG全年收入1.2亿英镑,过半都是来自苹果之手。

苹果的自残并非只为省那6000万英镑的费用,还是为了未来更大领域的AR布局。在手机端想要实现优质的AR体验,以目前的GPU性能显然是远远不足的。苹果的AR设备想要有更好的发展,就需要苹果自行研发更为强劲的GPU产品。同时,苹果iPad Pro的GPU性能已经超过了英特尔i3产品,苹果想进一步吞食英特尔的领地就需要更强的GPU支持。

苹果为了GPU拼了

苹果如果自主研发GPU成功那对IMG来讲简直就是末日。雪上加霜的是,苹果收购了P.A.Semi和Intrinsity两家芯片公司增加技术储备,外媒称苹果近年来还从IMG挖走了不少技术骨干,再加上苹果本来就对部分IMG的GPU研发有参与,这就让苹果的2年内停止使用IMG技术变得颇有分量。

三星和苹果的研发虽然采用了不同的路线,但是最终目的都是一样的,那就是让GPU领域厮杀成新的战场,瓜分掉原有的土地,成功上位。

四国杀归市场

三星2018年将会携带新的GPU到来,苹果的两年之期显然也不会太久,届时手机GPU市场的局面无疑将会换了一番天地。

旧派势力中,高通和ARM依然会坚挺,他们的损失是失去了三星手机的市场份额,而三星从他们手中抢走的地盘能有多少还要看三星的GPU性能如何。高通和ARM的技术优势及生态链条依旧,面临三星的竞争时压力并不大。

老派代表高通、ARM依然抢镜

三星、AMD和英伟达的合作阵营纸面实力非常华丽。三星从两家公司中获得的技术授权是哪部分目前还未可知,但是英伟达已经证明了自己在手机GPU方面性能也不是问题,三星需要的是将GPU性能和Exynos芯片组完美结合,像高通骁龙与Adreno一般,届时三星将很可能成为高通和ARM的竞争对手。

一直在自己玩的苹果兴起几乎是必然,从电脑到手机、到可穿戴、到智能家居、到芯片,苹果凭借自家产品线、用户黏性和系统优势几乎无往不利。苹果研发成功能够省下的不只是每年6000万英镑的费用,还能为其未来发展的物联网、AR等各个产品线提供技术基础。只不过唯一的问题是,苹果崛起必然会让IMG出局,最后一家霸主是易主而并非消失。

四国厮杀是表面上能看到的,而背后的最终boss却是AMD和英伟达。三星研发GPU屡战屡败,有了AMD和英伟达的授权后胜算明显增大,这其中的原因不难理解,就是专利授权。AMD收购了ATI之后获得了大量的GPU专利,而英伟达是的GPU专利更是多如牛毛,GPU研发想要绕过这两家的GPU专利几乎是不可能的。而研发中的苹果所面临的最大难题也并非技术,而是能否获得IMG的专利授权。

结论

贴近市场的技术才是有价值的技术,三星和苹果两家企业的入局上位是否是市场的选择,还需拭目以待。


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