備受“高功耗”煎熬的英特爾這會玩兒真的了。日前，英特爾發布Silvermont低功耗微架構，在理論上拿出了比ARM功耗還低的產品。

　　英特爾官方介紹，和上一代產品相比，Silvermont新歌能提升3倍，功耗降低5倍，而和目前ARM主流芯片相比，性能提升2倍，功耗降低4.3倍。

　　如果上述規格能完全被體現在芯片產品上，英特爾將在智能手機和平板電腦上有著非常大的優勢。不過，這還需要2013年下半年相關Silvermont微架構的產品來證明。

　　22納米和3D柵極結構是技術關鍵

　　在關鍵的數據上，Silvermont將功能的電壓降到了1瓦以下的水平。英特爾中國客戶端平臺部經理張健表示，在拿出該架構后，英特爾在實際產品的競爭上將具有優勢。

　　據相關技術介紹，要實現這樣的能耗比，Silvermont主要依靠的是22納米的制程工藝和3D柵極結構應用到微架構平臺所致。

　　該架構的最大亮點在全新的亂序執行引擎、支持最高八核的內核、全新的IA指令以及高性能與低狀態的快速切換。

　　英特爾芯片性能一直不被外界質疑，而功耗上的重點是電壓的高低。功耗和芯片電壓有著平方級的關系，Silvermont架構就是通過3D柵極技術大大降低了最低電壓實現的功耗下降。

　　移動芯片架構開發提速 英特爾戰略側重

　　即使上述的技術太過生澀，但英特爾對移動市場的努力依然顯著。這是英特爾首個專門面對移動設備設計的凌動架構，這也是英特爾兩年后再次對微架構的升級。

　　架構的開發速度也有加快。在過去，英特爾根據鐘擺的節奏每兩年更新一次架構和制程工藝，而英特爾首席產品官浦大衛表宣布，英特爾未來將每年更新一次低功耗架構，以加快技術更新速度。

　　這也意味著在即將到來的14納米工藝時代，英特爾將發布兩個微架構，下一代的架構已有了命名，即為Airmont。

　　另一個轉變是最先進的制程工藝部署。在第一款手機芯片發布時，英特爾一直使用著32納米工藝做移動芯片，但現在，英特爾表示將在每一代架構上采用最新的制程工藝。

　　一家公司抗戰ARM生態系統

　　向一個生態系統挑戰最欠缺的是什么？不是技術和生產力，而是無孔不在的競爭對手。

　　雖然英特爾有桌面PC的酷睿，有服務器的至強，有手機端的凌動等各個階段的產品，但面對一個生態系統的時候，產品依然顯得有些單薄。在各個細分領域的各價格段更明顯，英特爾的明星產品策略不變。

　　但在移動市場受到挑戰后，英特爾開始逆襲，一個策略就是從底層開始。深圳為代表的華強北開始成為英特爾的合作伙伴，英特爾芯片的第一個Android平板正是產生于這里，售價只有1000元人民幣。

　　面對ARM的生態系統，英特爾也越來越開放，也只有這樣，在移動端才有更強的生命力。

　　Silvermont微架構大戰ARM

　　五年前，英特爾首次向全世界公布了Atom處理器的存在。五年之后，一款“從頭到尾”重新設計的低功耗處理器架構Silvermont問世。

　　叫板ARM

　　Silvermont微架構為一切微型服務器及嵌入式處理器打造，它適用于平板電腦、智能手機、微型服務器、網絡通信設備。

　　Silvermont用途良多，在我們看來，英特爾的目標非常簡單，那就是智能手機和平板電腦市場。英特爾意在移動領域向ARM發起挑戰。

　　之前的英特爾Atom芯片因性能不如ARM芯片而頗受非議。ARM由于實現了芯片能效的最大化而廣受贊譽。不過英特爾一直保持著良好的發展態勢，近期推出的Atom芯片Medfield在能效方面已趕上了ARM。

　　英特爾公司首席產品官蒲大衛（Dadi Perlmutter）表示，Silvermont架構的Atom芯片能提供更高的性能/功耗比，打破“ARM處理器能效更高”的神話。

　　英特爾希望基于Silvermont架構的Bay Trail能吸引新的PC采購者，與ARM展開競爭，在智能手機和平板電腦市場上分一杯羹。

　　優勢明顯

　　毫無疑問，英特爾具有最卓越的芯片制造工藝。當多數處理器制造商還在用28nm工藝打造芯片產品時，它已掌握了22nm技術。

　　目前，英特爾用被稱為“FinFET元件”的3-D三柵極晶體管制造的芯片產品出貨已超過1億。而同樣的技術芯片制造領域的其它廠家要到2014年底才能投入生產之中，而屆時距英特爾初次生產三柵極芯片已過去3年之久。

　　更好的處理器技術帶來更快的運行速度、更少能耗和更低成本。英特爾的處理器路線圖如下：今年推出22nm Silvermont Atom，明年則發力14nm Airmont Atom，加快對平板電腦和智能手機處理器領域的擴張。

　　有競爭力的芯片設計非常重要。

　　我們知道，現有的Atom處理器基于的32nm Saltwell架構，是早前45nm Bonnell架構的衍生版。Silvermont卻不同，它采用的是全新的設計。

　　Silvermont采用全新的亂序執行引擎，實現了同類最佳的單線程性能，以加快操作。

　　Silvermont全新的多核架構和系統構造，可擴展至四個模塊，每個模塊擁有兩個CPU核心和1MB共享緩存。也就是說，基于Silvermont架構的Atom處理器最多可擁有8個內核，性能也更高。

　　有趣的是，Silvermont SoC并未采用Hyper-Threading超線程技術，它能夠在多個CPU、圖形處理器以及芯片內的其他核之間實現能源共享。與此同時，它還支持全新的IA指令，并增強了電源管理能力。

　　據英特爾介紹，與之前的32nm Saltwell Atom Z2580（Cloverview）相比，新工藝與架構結合下的Silvermont Atom將擁有3倍的峰值性能，或在同等性能下功耗降低約5倍。

　　而實際測試結果也顯示，Silvermont微架構與ARM相比，同功耗下性能可提升2倍；同性能下功耗可降低4.3倍。

　　前景

　　當然，除非搭載Silvermont Atom的設備真正上市，否則我們很難對它與ARM處理器產品的性能好壞做出評論。

　　根據英特爾的介紹，基于Silvermont架構的首個處理器產品Atom BayTrail，將會出現在今年假日期間推出的Win8和Android平板之中。另外，“BayTrail”同樣也可為“入門級”筆記本電腦或臺式機采用。

　　與此同時，英特爾還打算推出為Android智能手機打造的“Merrifield”，年底投入生產；為微服務器打造“Avoton”；為路由器、交換機和安全設備打造“Rangeley”。

　　還一款尚未公布的嵌入式處理器，或許將被用于英特爾電視機頂盒中。

　　不過，即使Silvermont在性能和功耗上完全能與ARM匹敵，如何將之推銷給設備廠家才是英特爾需要面對的真正難題。

　　根據統計，2012年基于ARM內核的手機芯片出貨量達到22億個，占據了近90%的市場。除了蘋果和三星用自己的芯片產品外，其它手機廠家常與ARM處理器制造商，如高通、聯發科和展訊合作。對英特爾來說，打破這樣的局面非常困難。

　　說起來，還是平板市場更有前途。這片市場被新硬件和軟件平臺包圍，一些小型、便宜的Anndroid或其它平板開始慢慢侵襲iPad的統治地位。好像Windows 8和 Windows RT系統，盡管啟動緩慢，但隨著對尺寸和屏幕支持更加廣泛的Windows Blue的發布，相信更多搭載微軟系統的平板電腦會被推出。而這部分產品，對英特爾來說是潛在的市場。

　　華碩首席執行官沈振來（Jerry Shen）上周接受《華爾街日報》采訪時說，他非常看好今年晚些時候將要面世的眾多300美元以下Windows 8平板。

　　而對消費者來說，好消息是，除了iPad及“廉價”Android平板外，今年會有更多的平板電腦供我們選擇。

　　功耗和商業模式競爭

　　ARM， IP授權&服務公司，1985年成立，在1985-1995年之間推出6代產品，都不成功，直到ARMv7被TI采用用在NOKIA手機里，終于開啟了商業大門，現在如日中天。

　　Intel，芯片設計制造ODM，1968年成立，為整個集成電路和半導體產業奠定基礎，創始人提出的摩爾定律，至今影響著電子產業。

　　先談談大家糾結的幾個問題：

　　1. Intel的X86架構是CISC復雜指令，ARM采用RISC精簡指令，就決定ARM功耗可以做得更低？

　　首先，功耗由很多因素決定，包括算法，架構，制造工藝，芯片設計水平…很多因素，不能單純來以指令集算法來看。

　　其次，ARM在設計之初，在代碼里增加了“條件編碼”，這種做法的好處是，可以做緊湊高效的處理器，不適合做大型高效的處理器。所以ARM在手機應用上占優勢，但是隨著性能要求越來越高，這個優勢也越來越不明顯，細節后面再講。

　　再者，功耗與工藝水平也有很大關系，對功耗影響占比最大的應該是工藝，占到45%。高工藝水平對降低功耗提高性能有非常重要的作用，這也是Intel和ARM都在追求高工藝的原因。

　　功耗=動態功耗*主頻+靜態功耗

　　很多時候，我們認為靜態功耗是很低的，相對動態，可以忽略的。但實際上，在CPU設計中，自從90nm節點后，靜態功耗越來越明顯，在45nm后，已經完全開始跟動態功耗差不多了。

　　2.功耗問題是不是真的可以通過工藝來解決？何時Intel的處理器功耗可以與ARM相當？

　　前面已經提到，工藝確實對功耗影響大，而且是最實際的方法。ARM一直在業內保有功耗低的優勢，包括多核優勢。但是他們從來就沒有在同一級別上作過比較。Intel最近也開始正面反擊，提出性能-功耗比。

　　有人將單核Atom Z2460與四核A9作過跑分比較，Atom性能差一點，但功耗已經很接近了。也就是說當CPU達到一定規模，二者指令集的影響已經基本無差別，就看誰能把功耗做更低。

　　大概從Cortex-A15開始。A9的綜合性能功耗比勝過當前的ATOM處理器，但到A15的規模，應該到了一個臨界線。也就是說，到了A15以后，ARM也不得不直面功耗的問題了，而這個時候是不是Intel的機會來了，還很難說。

　　3．ARM的高明之處

　　借用一位專家一句有意思的話開始：從學術角度來說，X86架構是CISC里最爛的，ARM是RISC里最爛的，但沒有阻礙他們成功的商業模式。Alpha 處理器是公認最佳架構，MIPS是學術研究用的最多的，前者被Intel收了，后者被ARM收了，這說明技術不是決定市場的主要原因。

　　ARM目前在市場上至少有5-6套指令集，用在不同產品和領域，而Intel卻一直堅守跨平臺兼容。

　　Intel完全可以重新做一個移動市場的64位處理器，但它堅持保證兼容性。ARM 64位基本上是無法兼容現在32位，因為它要摒棄前面提及的“條件編碼”的限制。

　　據說ARM64位基本就是一個MIPS-like的架構。將來ARM 64位產品如果要兼容32位產品，就必須在一個架構中同時集成32位和64位處理器，芯片體積會比較大，而ARM之所以能這么做的原因就是目前處于壟斷地位，有足夠的話語權。

　　4．移動平臺之爭

　　單從技術上來看，最快Intel在年底或明年推出的ATOM產品就可以在性能和功耗上與ARM持平。但從策略上看，Intel最掙錢的是服務器市場，PC 是老大，如果大舉進軍移動市場，會不會給PC市場帶來沖擊，從而影響到現有市場。一旦Intel確定要攻克移動市場，那它的策略重心可能就要放在移動端了。Intel后勁很大，畢竟占據制造工藝高地，隨著工藝繼續向22nm，14nm，7nm挺進，Intel的優勢越來越明顯。

　　ARM也開始推64位處理器，準備進軍服務器市場，百度、Facebook已經開始采用。初期，ARM處理器主要還是應用于存儲型服務器，冷數據處理。很顯然，ARM在處理器市場也會占有一席之地，但在未來幾年ARM也會面臨一些挑戰。

　　5．摩爾定律的終結

　　又是這幾年老生常談的話題，每年都會有一段時間會提及，但至今還未被推翻，制造工藝向22nm，14nm，7nm演進，制造設備越來越貴，投資越來越大，也就那么2-3家會跟進，是否依然能遵循摩爾定律？

　　“現在看來能改變摩爾定律的只能是材料上的革命，取代現有的硅材料，而且終結摩爾定律的公司很可能是創造摩爾定律的公司。”