智通財經APP獲悉,據Counterpoint Research釋出的5G旗艦智慧手機晶片發展趨勢白皮書顯示,全球 5G 智慧手機的使用率在過去兩年中正呈現快速上升。展望2022年,Counterpoint預計全球5G智慧手機出貨量將超過8億部,取代LTE成為移動裝置的主流無線通訊技術標準。 5G在未來半導體(尤其是SoC晶片組)的產值增長中扮演著重要角色,因為Counterpoint相信在未來幾年向更高階功能遷移的情況或將持續下去。
5G無線通訊技術升級:除了5G網路覆蓋面更廣、傳輸速度更快之外,Counterpoint觀察到全球5G向SA(獨立組網)網路架構的加速升級。5G SA提供了近10ms的端到端業務延遲,支援需要更低延遲和大頻寬的新興的雲遊戲(或稱服務型遊戲)平臺。另一個重大升級是最新的3GPP Release 16,具有令人印象深刻的、增強的上行(UL)能力,以及面向終端側的全新的節電功能。智慧手機裝置的功耗最佳化給使用者體驗帶來極大的提升,Counterpoint看到2022年即將推出的5G旗艦SoC將透過支援Release 16標準引入的WUS喚醒訊號(Wake-Up Signal),輔小區休眠(Scell dormancy)和其他節能功能得到顯著增強。另外在mmWave毫米波的使用上,全球範圍內,Counterpoint認為2022年仍將限於少部分市場。
先進的計算架構:最引人注目的新CPU架構是Armv9,採用最先進的X2/A710/A510核心,效能顯著提升。此外,CPU中的快取記憶體也越來越大,MediaTek新發布的天璣9000提供PC等級的快取設計,在Armv9下結合了8MB L3和6MB系統級快取。GPU是移動SoC的另一個重要元器件,ARM的新款Mali-G710現在應用於最新的5G旗艦平臺,提供了更高的效能和能效。新GPU為移動遊戲玩家提供了光線追蹤和深度學習技術,在不犧牲太多電池容量的情況下追求螢幕解析度的最高幀率。
提升記憶體頻寬和速度:Counterpoint發現LPDDR5X將在2022年開始成為高階移動裝置的新標配。據JEDEC稱,與當前的LPDDR5相比,LPDDR5X旨在將資料處理速度從6400Mbps 提高到8533Mbps。MediaTek率先推出搭載美光支援的LPDDR5X天璣9000,與上一代相比,傳輸速度提高了17%,延遲降低了15%。AI、AR/VR等新應用的採用將更加依賴更快的速度,不僅在計算方面,而且在資料處理方面,DRAM在實現這些目標的旗艦智慧手機中發揮著關鍵作用。
更關注AI效能和能效:當消費者在智慧手機上花費更多時間在影片資料的傳輸、照片共享和雲遊戲時,對於低功耗的需求就超過了旗艦智慧手機的其他功能。作為支援高解析度(超過200MP)攝像頭、4K/8K和HDR影片等優質多媒體體驗的基礎,移動SoC中的AI能力變得更加重要。雖然晶片組中的計算核心(CPU和GPU)佔用了大部分功耗額度,但隨著過熱問題的增加,AI實現低功耗的能力對於達到最有效的 TOPS(每秒萬億次操作)效能變得至關重要。Counterpoint預測,2023 年由 SoC 驅動的具有專用 AI 元素的智慧手機的比例預計將超過 75%,而 2020 年約為 35%。換言之,未來1-2年,AI核心不僅會運用在旗艦智慧手機上,還會在主流機型中得到很好的應用。
技術節點遷移至4nm及以下:Counterpoint預計大部分旗艦智慧手機SoC將在2022年將其代工節點遷移至4nm,未來將進一步遷移至3nm。據全球領先的代工廠商臺積電稱,其 4nm 晶片的芯片面積比 5nm 小 6%,但效能和功耗更好。三星和臺積電將在未來量產工藝更先進的晶片,被視為智慧手機SoC的主要技術遷移。
除上述這些技術遷移外,Counterpoint觀察到OEM在其定製設計中與晶片組提供商有更深入互動的趨勢。使用者案例中的差異化因素,如相機、多媒體和遊戲,越來越重要,尤其是在旗艦智慧手機中。 5G開放式架構在市場上越來越多地被採用。MediaTek的天璣5G開放架構已成功獲得認可,透過向OEM廠商開放天璣平臺的底層資源,並深度參與整機系統的軟硬體聯合調優,包括支援OEM在顯示、計算攝影攝像,以及安全等關鍵功能的自研演算法,助力OEM實現更豐富的、差異化的功能賣點。