2022年平板电脑芯片组总体态势分析 .pdf

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1、1、通用处理核心（ CPU ）ARM 处理器 概况 ARM 处理器由来已久，在现阶段平板电脑 所应用的 ARM 处理器中，从低端的ARM9 系列到高端的 Cortex-A9 ，各种平板电脑基本都有囊括。 从下面的概况图中我们可以看出各阶段ARM 处理器的基本情况：ARM 处理器概况 高通与 ARM ：高通向 ARM 公司购买指令集（ ARMv6 、ARMv7 ）使用权，自己设计出芯片组处理器核心Scorpion 核心。高通声称 Scorpion 核心比 ARM Cortex A8 核心的通用计算能力强5% 。 苹果 A5与 Cortex-A5 ：苹果下一代平板电脑iPad 2 将会由苹果 A4

2、芯片组升级为苹果 A5芯片组，该芯片组集成Cortex-A9 内核处理器。而 Cortex-A5则是 ARM 发布的一款内核核心， 属于 Cortex 家族，定位入门市场，用于替代 ARM9和 ARM11 核心。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 苹果 A5集成了 Cortex-A9 双核心 2010年平板电脑市场处于起步阶段，国内出现了不少平板电脑厂商。相比国外平板 产品而言，国内平板电脑大部分采用较为低端的ARM

3、9 和 ARM11 核心芯片组，比较典型的芯片代表方案有：瑞芯微RK2808/2818 、Telechips TCC8902和盈方微 IMAPx200 。在 2010年平板电脑起步之年，国外平板品牌相对来说反应并不大，只有寥寥数家厂商推出了自己的平板电脑产品，其他厂商则将产品推到了 2011 年进行发布。 从 2011 年 CES和 NWC 大展上发布的新品可以看出， 新一代平板电脑大战已箭在弦上。在 2011 年，国内平板厂商将会逐渐过渡到Cortex-A8 核心芯片组上，性能明显提升。典型的两种芯片方案是Telechips TCC8803 和瑞芯微 RK29xx 。采用Telechips

4、TCC8803 芯片组的代表性产品乐天派Gpad 702已经发布，而瑞芯微RK29xx的产品暂时还未推出。虽然国内的平板电脑产品相比之前有了不小的提升，但与国外平板产品相比还存在一定差距，在2011年发布的新品中，国外品牌大多数采用的是Cortex-A9 双核心芯片组。产品： iPad 2（16G/WIFI 版）苹果 平板电脑移动图形核心： PowerVR SGX 2、图形处理核心 （GPU ）Imagination PowerVR SGX 、ARM Mali 、高通 Adreno三足鼎立名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

5、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 在移动 GPU 领域， 除了我们熟知的 ARM 公司掌握着 Mali 系列图形技术以外，另外两家公司 Imagination Technologies的 PowerVR SGX 和高通公司的 Adreno系列图形 产品也非常强劲，基本形成了三足鼎立的局面。、Imagination PowerVR SGX ： Imagination Technologies是英国的一家无工厂半导体设计公司，Imagination并不制造显示核心， 而是授权给其他厂商融入SoC处理器 或芯片组中。上世纪末

6、的 PC 3D加速卡市场中， Imagination的 PowerVR曾是 Voodoo卡的主要竞争对手， 在与 NVIDIA、ATI 的竞争中失利后转战嵌入式市场。对于广大公众来说， Imagination公司的名字或许并不响亮。但事实上，包括Intel 、三星、德州仪器等公司都获得了Imagination公司的授权， 他们制造的 手机、超便携系统处理器或 SoC片上系统芯片上， 都搭载了由 Imagination开发的 PowerVR图形核心技术。在 苹果 iPad、三星 Galaxy Tab等大量 平板电脑 中，都可以看到PowerVR 图形核心的影子。Imagination Techn

7、ologies PowerVR规模和实力无法与nVIDIA、ATI 相比，之所以能一直生存下来的原因是及时转向适合自己发展方向的领域即移动市场，走精、专的路线， 很好地发挥了自己的技术优势，同时也避免了桌面图形市场的残酷竞争。Imagination新一代掌上图形芯片PowerVR SGX530/535/540等属于第五代 PowerVR 产品，采用统一架构，支持 DX9 ，SM3.0 ，OpenGL 2.0，依然采用 TBR渲染模式，支持 H264解码。PowerVR SGX 系列PowerVR SGX530PowerVR SGX535PowerVR SGX540PowerVR SGX543M

8、P三角形输出率14M/s28M/s35M/s133M/s（四核心）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 像素填充率125M/s400M/s1000M/s4000M/s（四核心）应用芯片组德州仪器OMAP3430/3530、 德州仪器OMAP3610/3630、苹果 A4三星S5PC110/S5PV210、 德州仪器OMAP4430/4440苹果 A5平板电脑产品实例爱可视ARCHOS 70、唯智A81、B&N Nook

9、 Color苹果 iPad 、苹果 iPhone4（手机）三星 Galaxy Tab、帅酷A8、白牌S5PV210平板，黑莓PlayBook苹果 iPad 2Imagination PowerVR SGX 系列图形核心产品： iPad 2（16G/WIFI 版）苹果 平板电脑移动图形核心： ARM Mali 、ARM Mali： ARM 在移动微 处理器 方面非常具有威望，同样它在GPU 方面的造诣也很高，并越来越多地应用在 平板电脑 等移动终端领域。作为业界顶级芯片厂商，ARM 为各类便携智能设备以及其它相关产品提供包括 CPU 、GPU 在内的多方面的解决方案，其中 ARM 的 GPU 就

10、是 Mali 系列，它包括有世界上最小的符合OpenGL ES 1.1的 GPU ，也有支持全高清解码、或者具有可扩展性的多核解决方案，为高端数字娱乐系统提供强劲支持。ARM Mali 系列Mali-55Mali-200Mali-300Mali-400 MPMali-T604核心面积1.0 平方毫米（65纳米低电压工艺LP的面积）4.1 平方毫米（65纳米低电压工艺LP的面积）4.7 平方毫米（具有32kB 二级高速缓存的单核 Mali-400 MP 所占用面积）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

11、- - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 图形和通用运算标准（ API）OpenGL ES 1.1 OpenVG 1.0OpenGL ES 1.1/2.0 OpenVG 1.1OpenGL ES 1.1/2.0 OpenVG 1.1 OpenGL ES 1.1/2.0 OpenVG 1.1 OpenGL ES 1.1, 2.0 OpenVG 1.1 OpenCL 1.1, 1.2 DirectX二级高速缓存无8KB 二级高速缓存8KB - 256KB 二级高速缓存可配置 L2 Cache（推荐每核心分配 32KB）内存系统MMUMMUMMUMMUMMU

12、频率240 MHz（65纳米高电压工艺GP的频率）230 MHz（65纳米低电压工艺LP）380 MHz（65纳米高电压工艺GP）240MHz（65纳米低电压工艺LP）395MHz（65纳米高电压工艺GP）240MHz（65纳米低电压工艺LP）395MHz（65纳米高电压工艺GP）三角形输出率1M/秒（275MHz频率下成绩）16M/秒（275MHz 频率下成绩）30M/秒（275MHz频率下成绩）30M/秒（275MHz频率下单核成绩）像素填充率100M/秒（275MHz频率下成绩）275M/秒（275MHz 频率下成绩）275M/秒（275MHz频率下成绩）275M/秒（275MHz频率下

13、单核成绩）应用芯片组瑞芯微RK2818Telechips TCC8902三星 Exynos 4210、晶晨半导体AMLogic AML8726-M（800MHz单核心）暂未面世平板电脑产品实例蓝魔 W9、蓝魔 W11、原道 N6、台电T720等乐天派 GPad 802、智器 V系列、智器R10、酷比魔方 U6 等三星 Galaxy S2（手机）、蓝魔音悦汇W10/W12、台电 T770暂未面世ARM Mali 系列图形核心名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9

14、 页 - - - - - - - - - 产品： iPad 2（16G/WIFI 版）苹果 平板电脑移动图形核心：高通Adreno 、高通 Adreno：高通（ Qualcomm ）不只是一家在移动SoC芯片和 3G通信技术上造诣颇深的公司，而且是一家拥有移动GPU 自主设计能力和生产能力的公司。移动GPU 是SoC芯片的一部分，与ARM 架构的通用 处理器 （CPU ）一起构成 SoC芯片体现应用性能的两个重要部分。2009年初，高通传出收购AMD 包括绘图芯片技术在内的掌上设备资产， 将这部分技术包括产权收于囊中，根据这项技术授权， 高通开发出了今天我们熟知的QSD 和 MSM 系列芯片组

15、，代表性的有MSM7x01 、MSM7227、SQD8250 、MSM8255 等，主要应用在 手机和平板电脑 领域中。高通 Qualcomm 高通收购 AMD 一部分图形技术之后， 自家发展成为一种全新的GPU 品牌体系Adreno。高通的 Adreno 产品大部分集成在高通自家的芯片组中，其他公司的产品中应用并不广泛。 由于高通另外还提供通用处理器（CPU ）和 3G通信解决方案，因此它的 SoC芯片整合度非常高， 可以为手机和平板电脑等移动设备提供出色的处理及显示性能。高通Adreno GPU至今已经发布了几款产品，在移动设备中应用比较广泛， 这些产品包括：Adreno 130、 Adr

16、eno 200、 Adreno 205、 Adreno 220、Adreno 300。现在我们使用的主流产品主要是Adreno 200 和 Adreno 205。高通Adreno 系列Adreno 130Adreno 200Adreno 205Adreno 220Adreno 300支持的图形标准（API）OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1, EGL 1.3, Direct3D Mobile, OpenGL ES 2.0, OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1, EGL 1.3, OpenGL ES 2.0, OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.1,

17、EGL 支持主流的图形标准支持主流的图形标准名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - SVGT 1.2, Direct Draw, GDIDirect3D Mobile, SVGT 1.2. DirectDraw1.3, Direct3D Mobile, SVGT 1.2, Direct Draw, GDI. Concurrent CPU, DSP, graphics, and MDP三角形输出率4M/s22M/s41M/

18、s88M/s提升明显像素填充率133M/s133M/s245M/s532M/s提升明显应用芯片组高通MSM7x01、MSM7200A高通MSM7227、QSD8250，Freescale i.MX515高通QSD8250A（1.3GHz） 、MSM7x30（800MHz）、MSM8x55（1GHz）高通APQ8060（双核）、MSM8260 和MSM8660（双核）、QSD8672（双核）高通四核版APQ8064平板电脑产品实例HTC Hero（G3）（手机）、 摩托罗拉 ME600（后空翻）（手机）戴尔 Mini5（Streak）、HTC Legend（手机），白牌 i.mx515平板联想

19、LePad Slate、HTC FlyerHP TouchPad暂未面世高通 Adreno 系列图形核心产品： iPad 2（16G/WIFI 版）苹果 平板电脑其他设备平台分析与本文总结另外，附上 NVidia Tegra2 和其他设备 的三角形输出率和像素填充率：Tegra2索尼PSP索尼PlayStation 2任天堂 WiiNVidia GF7800（索尼PlayStation ATI R500（微软Xbox 360）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共

20、 9 页 - - - - - - - - - 3）三角形输出率90M/s 33M/s 66M/s 100M/s 250M/s 500M/s 像素填充率1200M/s 664M/s 2352M/s 972M/s 16000M/s 24000M/s 其他设备平台分析：微软 Zune HD NVIDIA Tegra = ARM11 + GeForce 6 任天堂 DS2 ARM Cortex + GeForce 9 诺基亚平台（大部分）ARM11 Palm Pre 2 ARM Cortex + PowerVR SGX RIM黑莓ARM9 索尼 PSP2 ARM Cortex+ PowerVR SGX

21、 瑞芯微 RK2808 ARM9+Mali-55 Telechips TCC8900/8902 ARM11+Mali-200 盈方微 IMAPx200 ARM11+VIVANTE GC600 飞思卡尔 i.MX515 Cortex-A8+Adreno 200 三星 S5PC110/S5PV210 Cortex-A8+PowerVR SGX540 TI OMAP3430/3530 、TI OMAP3610/3630 Cortex-A8+PowerVR SGX530 苹果 A4 Cortex-A8+PowerVR SGX535 晶晨半导体 AMLogic AML8726-M（800MHz 单核心C

22、ortex-A9 单核 +Mali-400 MP 三星 Exynos 4210 Cortex-A9 双核 +Mali-400 MP 德州仪器 OMAP4430/4440 Cortex-A9 双核+PowerVR SGX540 苹果 A5 Cortex-A9 双核+PowerVR SGX543MP2 NVidia Tegra 2 Cortex-A9 双核 +GeForce ULV 高通 QSD8x50 Scorpion+Adreno 200 高通 MSM7230/ 高通 MSM8x55/ 高通QSD8x50A Scorpion 单核 +Adreno 205 高通 MSM8x60/ 高通 QSD8

23、672/ 高通APQ8060 Scorpion 双核 +Adreno 220 三、全文总结：通过对以上芯片组总体情况分析可以看出，现阶段平板电脑 所采用的芯片组（SoC ）与智能手机 所采用的芯片并没有拉开太大的距离，也就是说在运算性能上平板电脑并不比主流的智能手机强多少。在操作系统 大同的情况下， 平板电脑除了拥有较大的屏幕， 与智能手机间的硬件差距并不十分明显。平板电脑作为介名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 于

24、手机与 笔记本 之间的一种产物，也应该拥有介于手机与笔记本之间的硬件配置，这样才能使平板电脑持续稳定地发展下去，不然平板电脑将有可能被体积更小功能更为全面的智能手机所代替。平板电脑的产生，是顺应时代潮流的一种产物。Android 系统的迅速崛起和ARM 产业的快速发展一定程度上催生了新兴的平板电脑市场。事实上，Android系统对芯片的要求着实不低， 频率太低的方案使用起来只会让人抓狂。即使一台成品的平板电脑拥有高端的硬件配置，它能否发挥出该有的性能， 还要看厂商及芯片商所做的优化，优化不够，性能依然很难提升上去。对于平板电脑厂商， 选择一个合适的平板电脑芯片组方案一定程度上也决定了该产品的市场定位。 在平板电脑芯片组的选择上，除了成本和性能以外， 厂商还要根据芯片组的优化情况择优而用，毕竟对于自我开发能力较弱的国内山寨厂商来说优化并非一件易事。 一个芯片组的理论能力能否发挥出来，与优化情况有着非常大的关系，从长远角度来讲直接影响到了一台成品平板电脑的使用体验。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -