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单芯片ARM解决方案是未来的发展趋势,美国台湾芯片厂商受益
2012-09-24 来源:弘博报告网整理 文字:[    ]

    单芯片解决方案是未来的发展趋势。单芯片解决方案(SoC、片上系统)是将CPU、GPU、WiDi(Wi-Fi Display)等功能都集成在一个芯片上。由于中低端电视毛利不高,在需求量最大的低端电视中采用1+1方案基本上是亏本的买卖,所以现在的智能电视都是高端产品,价格多数在1万左右。根据万维家电网的调查,有78%的消费者愿意购买7000元以下的智能电视;7000至1万元的智能电视只有15%的消费者愿意购买,能接受1万元以上的智能电视的消费者只有7%。因此只有采用单芯片解决方案,降低成本,电视厂商才愿意大量出货中低端智能电视,市场才会爆发。

图表 60  消费者愿意购买的智能电视价格

 

    目前TCL和创维等厂商均有搭配单芯片的智能电视出货。MTK联发科、ST依法半导体也在今年1月推出了单芯片解决方案。随着单芯片解决方案的丰富,今年下半年智能电视会逐渐进入32英寸等中低端领域。

    电视厂商对芯片的性能功耗比和成本非常关注,谁的性能更好,功耗更低,价格更便宜,对Android等智能操作系统的支持更完善,电视厂商就会采用谁的芯片。在1至2年前,智能电视芯片市场曾呈现出X86构架(Intel Atom处理器,用于第一代的Google TV)、MIPS构架和ARM构架三足鼎立的局面。

    X86构架是基于复杂指令集(CISC)的,而ARM和MIPS构架是基于精简指令集(RISC)的。对于CISC和RISC的区别我们可以举一个简单的例子:命令一个人吃饭,我们可以直接对他下达吃饭的命令,也可以先命令他拿起勺子,再舀起一勺饭,张嘴,送到嘴里,咽下去。所以CISC和RISC是两种不同的逻辑,RISC认为我们首先要给接受命令的人以足够的训练,让他掌握各种复杂的技能,那么以后就可以用非常简单的命令让他去做很复杂的事情,比如只要说一句吃饭,他就会吃饭。而CISC认为这样会让事情变的太复杂,如果你想让他吃菜怎么办?难道继续训练他吃菜的方法?我们为什么不能把事情分为许多基本的步骤,这样接受命令的人只需要懂得很少的技能,就可以完成同样的工作,无非是下达命令的人稍微累一点。

    这样的思路导致了CISC和RISC分道扬镳。前者更加专注于高性能但同时高功耗的实现,而后者则专注于小尺寸低功耗领域。CISC实际上是以增加处理器本身复杂度作为代价,去换取更高的性能,而RISC则是将复杂度交给了编译器,牺牲了程序大小和指令带宽,换取了简单和低功耗的硬件实现。X86无法做到ARM和MIPS的功耗,而ARM和MIPS也无法做到X86的性能。这也是Atom芯片失败的原因所在,Intel试图用自己的短处去和别人的长处对抗,结果自然不太好,要不是Intel拥有这个星球上最先进的半导体工艺,Atom根本都不可能出现。而ARM如果尝试去和X86拼性能,那结果自然也好不到哪儿去。

    由于智能电视只需要突出影音、游戏、图片等处理功能,不需要像电脑一样进行复杂的数据处理,所以不需要X86构架的复杂高能耗处理器。价格便宜、能耗更低的的ARM和MIPS处理在智能电视上拥有更高的性价比。ARM的全球总裁Tudor Brown就曾经表示,尽管第一代Google TV选用IntelX86架构,但该架构频率未达2GHz且平均功耗为1毫瓦(mW)/MHz,在网络串流视讯及高画质影音需求浮现下,Google TV势必需要通过频率超越2GHz且功耗低于0.6mW/MHz的 Cortex-A15,来提升整体系统运算效能。

    而现实果然也印证了Tudor Brown的看法,2011年10月11日,英特尔因无法在智能电视领域站稳脚跟,宣布彻底退出电视芯片市场。此后AMD也宣布以X86构架处理器进军智能电视芯片市场。但是2012年2月6日,AMD也宣布放弃X86构架,转而投入ARM的怀抱。所以市场上仅剩下ARM和MIPS两大阵营。

 

图表 61  ARM、MIPS阵营

ARM阵营

MTK联发科

ST意法半导体

Fujitsu富士通

Freescale飞思卡尔

海思半导体

Amlogic晶晨

MIPS阵营

Mstar晨星

Trident泰鼎

SiS矽统科技

SigmaDesign

Broadcom博通

MIPS阵营

 

    MIPS阵营一直占据着传统数字电视和机顶盒领域60%的市场份额。其实MIPS可以做到比ARM更高的性能功耗比和更低的价格,但智能电视芯片的成败不仅在于性能功耗比,更在于对操作系统和应用软件的支持程度。由于ARM在智能手机、平板电脑方面的长期积累,其生态系统更加完善,所以MIPS就失去了他的优势。虽然在2009年,Android已经能成功移植到MIPS构架,但由于Android缺乏对MIPS核心的原始支持,Android-on-MIPS更依赖于MIPS自身的移植,而不能形成快速标准化的对接,所以无论Android做出何种修改或升级,MIPS的客户都需要依赖MIPS公司或自己定制新的固件,因此效率很低。所以从去年开始,MIPS阵营的半导体厂商纷纷转投ARM旗下。此外三星、LG等大厂在智能电视成本、开发效率考虑下,也已纷纷抛弃 MIPS的传统架构,朝ARM靠拢,现在其搭配ARM构架芯片的智能电视已经上市。

图表 62  MIPS阵营转投ARM阵营时间

公司名称

Mstar晨星

Trident泰鼎

SiS矽统科技

Broadcom博通

获得ARM授权时间

2012-1

2010-9

2011-8

2011-2

    2011年上半年电视芯片市场上的龙头是台湾MStar晨星半导体,市场份额39%;第二名是MTK联发科,市场份额12%;美国Trident泰鼎第三,份额6%。剩下的可以分为两部分,其中27%掌握在能自产芯片的垂直整合厂商手中,包括三星、LG、索尼等;另外14%属于Zoran等独立芯片供应商;其它厂商为2%。

 

 

 

图表 63  2011年H1电视芯片市场份额

   综上所述,单芯片ARM处理器在智能电视领域占据优势,美国、台湾等芯片厂商将受益于智能电视的爆发,A股没有相关公司受益。

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