摘  要： 結(jié)合近年來MID產(chǎn)品需求的快速增長,，分析了目前ARM處理器在MID領(lǐng)域的應用。詳細介紹了國內(nèi)主要的ARM處理器設(shè)計公司,，以及在互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)發(fā)展熱潮下,，MID產(chǎn)品的核芯ARM處理器在我國發(fā)展優(yōu)勢及趨勢。
關(guān)鍵詞： MID；ARM處理器,；IC公司,；中國微電子；芯片設(shè)計

　MID（Mobile Internet Device）是Intel公司在2008年IDF大會上推出的一種新概念迷你筆記本電腦,。目前MID主要涵蓋智能手機和平板等移動互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備,。隨著人們對智能化生活要求的不斷提高，近年來,，移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備MID得到了飛速發(fā)展,。2011年智能手機全球出貨量為4.88億部，同比增長63%,，已經(jīng)超過了個人電腦的全年銷售量,。同時，另一主要MID設(shè)備平板電腦也得到井噴式發(fā)展,，2011年全年出貨量約為6 000萬部,，同比增長274%。其中,，70%是蘋果公司的ipad,，僅2011年第四季度，ipad銷量為1 540萬臺,，超過全球最大PC公司惠普同期1 510萬的個人電腦銷量,。
　而MID設(shè)備的高速發(fā)展，是依賴于ARM處理器作為硬件核芯的發(fā)展,。ARM公司成立于1991年英國劍橋,，通過出售芯片設(shè)計技術(shù)授權(quán)，是目前全球最大的RISC芯片IP設(shè)計商,，隨著MID設(shè)備近半年來爆炸式增長,，ARM合作伙伴年出貨量已達百億。ARM公司是專門從事基于RISC芯片技術(shù)開發(fā)的設(shè)計公司,，ARM公司作為IP提供商,，本身并不生產(chǎn)芯片，而靠轉(zhuǎn)讓許可技術(shù)由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片,。全球合作伙伴從ARM公司購買其設(shè)計的微處理器核,，根據(jù)各自應用不同，加入不同的外圍電路,，設(shè)計出符合自己市場需要的微處理器核,。
　而近年來隨著智能手機、平板等MID的快速發(fā)展,，ARM芯片的制程及更新速度,，已經(jīng)超過了摩爾定理芯片發(fā)展速度,。
1 ARM發(fā)展
　隨著MID產(chǎn)品功能的豐富，使得ARM嵌入式處理器飛速發(fā)展,，而ARM處理器的發(fā)展已經(jīng)改變了傳統(tǒng)嵌入式的概念,，ARM架構(gòu)成為與x86架構(gòu)、power架構(gòu)等相競爭的硬件結(jié)構(gòu)[1],。
自1983年開始到目前為止,，ARM內(nèi)核共有ARM1、ARM2,、ARM6,、ARM7、ARM9,、ARM10,、ARM11和Cortex以及對應的修改版或增強版，隨著內(nèi)核版本的增強,，其初始頻率越高,、架構(gòu)越先進、功能也越強,。應用于MID領(lǐng)域的ARM處理器內(nèi)核,，有早期的ARM9、ARM11核芯,，但其相對性能較弱，漸漸不能滿足目前MID軟件系統(tǒng)的需求,。目前主要有Cortex A5,、A8、A9,、A15核芯,，以及基于以上架構(gòu)的MPCore多核架構(gòu)硬件核芯[2]。ARM在國際上主要的制造設(shè)計伙伴包括德儀,、高通,、英偉達、邁威科技,、意法愛立信,、三星、瑞薩,、飛思卡爾等,，他們的最新處理器大多為40 nm或28 nm、雙核或者四核芯產(chǎn)品,。主要ARM內(nèi)核及性能如表1所示,。

　MID數(shù)字互聯(lián)網(wǎng)的多媒體應用，要求ARM處理器不僅要有高性能的處理核芯，同時要集成優(yōu)秀的顯示核芯,。目前市場上顯示核芯主要有高通（Qualcomm）的Adreno系列,、Imagination的PowerVR系列、博通（Broadcom）的BCM系列,、英偉達（NVIDIA）的GeForce ULV系列及ARM的mali系列等,。ARM處理器顯示核芯如表2所示。

2 國內(nèi)ARM的發(fā)展
　與國際上發(fā)展相比,，國內(nèi)ARM芯片主要的IC公司還有一些差距,，這些差距主要是芯片設(shè)計經(jīng)驗的不足、市場認知度不高,，使得相關(guān)產(chǎn)品在國際市場競爭中相對落后,。盡管如此，2011年,，國內(nèi)MID廠商芯片出貨量也超過了千萬片,。據(jù)統(tǒng)計，2011年中國平板/MID終端出貨1 200萬臺,，芯片出貨1 400萬片,，7英寸產(chǎn)品和出口占80%以上。隨著技術(shù)成熟和用戶體驗提升,，整機成本（不含稅）降到65美元（7英寸電容屏CPU為1 GB,，緩存為512 MB，閃存為8 GB）,，零售價降到99美元內(nèi),。市場將迅速增長，預計2012年,，中國平板/MID出貨將超過2 500萬臺[3],。
　目前就ARM公司官方網(wǎng)站顯示，其全球合作伙伴總數(shù)約為800家,，而中國國內(nèi)合作伙伴數(shù)約為70家[4],，其業(yè)務范圍包括ARM在各個領(lǐng)域的應用，其中國內(nèi)主要的設(shè)計伙伴包括威盛,、瑞芯微,、盈方微、全志,、晶晨,、華為海思、聯(lián)發(fā)科,、新岸線等,，他們都有著巨大的發(fā)展?jié)摿5-6]（表3中,，Telechip是韓國公司，君正產(chǎn)品是基于MIPS架構(gòu)的）,。

2.1 威盛（VIA）
　威盛成立于1992年,，位于我國臺灣新北市，早期從事系統(tǒng)芯片組開發(fā),，自從收購了Cyrix之后,，開始從事X86架構(gòu)CPU的設(shè)計，先后推出了多款處理器,，雖然性能無法與第一,、第二名的Intel和AMD抗衡，但是其特長在于低功耗,，因此得以在某些特殊領(lǐng)域的市場上站住了腳跟,。X86架構(gòu)CPU設(shè)計經(jīng)驗也為其積累了豐富的IC設(shè)計經(jīng)驗。
　近年來,，威盛主要產(chǎn)品是基于ARM9的8500處理器以及ARM11的8650處理器,。在威盛目前尚未推出新的產(chǎn)品情況下，其市場地位處于下降的趨勢,。目前,，威盛若能足夠重視，并能及時推出符合市場主流的新產(chǎn)品,，憑借其多年來的設(shè)計經(jīng)驗及市場影響力,，具有與國際頂尖ARM芯片公司爭雄的實力。
2.2 瑞芯微（Rockchips）
　位于福建福州市,，成立于2001年,，早年通過設(shè)計傳統(tǒng)MP4芯片起家，首款智能ARM芯片是基于ARM9內(nèi)核的RK28系列,，這款產(chǎn)品不僅是瑞芯微由傳統(tǒng)MP4芯片商向智能MID芯片設(shè)計商過渡的產(chǎn)品，也是國內(nèi)MP4向平板過渡的關(guān)鍵產(chǎn)品,。但搭載了Android系統(tǒng)的RK28系列產(chǎn)品由于ARM9天生性能不足,，使國內(nèi)平板產(chǎn)品并未被國內(nèi)主流市場認同。2011年初,，跨越了ARM11,，瑞芯微推出了基于ARM Cortex A8內(nèi)核的RK29系列芯片，相關(guān)產(chǎn)品在2011年下半年大量上市,。同時,，瑞芯微推出了SDK優(yōu)化界面，使得RK29系列平板產(chǎn)品成為國內(nèi)最受歡迎的產(chǎn)品,。
　2012年2月29日,，瑞芯微又正式發(fā)布了該公司下一代,、基于ARM Cortex A9雙核架構(gòu)、低成本Android平板電腦解決方案——RK30xx平臺,，其相關(guān)產(chǎn)品已于近期上市,。不僅如此，2012年第二季度,，瑞芯微還發(fā)布了低功耗單核心Cortex A9平臺RK31xx,，2012年底或2013年初旗艦級的四核心Cortex A9 RK32xx也即將發(fā)布。這些產(chǎn)品的發(fā)布,，將確立瑞芯微作為國內(nèi)ARM設(shè)計商的領(lǐng)導地位,。
2.3 盈方微（infotmic）
　位于上海市，成立于2008年,，2010年5月8日推出了自己的第一款芯片產(chǎn)品——基于ARM11架構(gòu)的IMAPx200系列產(chǎn)品,，并于2010年下半年在國美飛觸上成功應用?；贗MAPx200系列芯片,，盈方微開發(fā)的相關(guān)MID產(chǎn)品，其市場認知度不斷提高,。
　2012年上半年,，盈方微剛剛推出了基于低功耗雙核Cortex A5的iMAPx820處理器，其應用于智能手機具有高性能低功耗的優(yōu)點,，使未來低端Android智能手機流暢運行成為可能,；下半年，盈方微還會推出基于Cortex A9內(nèi)核的雙核產(chǎn)品,。盡管成立較晚,，憑借其嚴謹高效的精神，盈方微具有成為國內(nèi)ARM芯片設(shè)計商領(lǐng)導者的潛質(zhì),。
2.4 全志科技
　位于廣東珠海,，成立于2007年，主要產(chǎn)品是基于ARM Cortex A8內(nèi)核的全志A10,，2011年下半年其批量上市,，借助其眾核和高清解碼的優(yōu)勢，以及1.5 GHz高動態(tài)主頻,，在國內(nèi)市場異軍突起,，成為當時最優(yōu)秀的國產(chǎn)平板解決方案之一。
　2012年,，全志科技又推出精簡版的A13方案,，采用Cortex A8內(nèi)核，簡化了高清解碼及HDMI接口等,，通過簡化芯片降低成本,，意在搶占低端平板市場,。2012年年底全志將首先推出基于A7架構(gòu)的四核處理器。隨著全志科技產(chǎn)品的不斷豐富,，市場占有率不斷提高,，其將成為國內(nèi)最主要的ARM處理器設(shè)計商。
2.5 晶晨（Amlogic）
　總部設(shè)在加利福尼亞的圣克拉拉,，主要研發(fā)中心位于上海,，成立于2001年，早先從事數(shù)字電視,、數(shù)碼相框,、家庭媒體中心和機頂盒的芯片解決方案，2010年11月15日,，在國內(nèi)率先推出基于ARM Cortex A9的8726-M芯片,。在2011年上半年，以平板藍魔W10為首的相關(guān)平板產(chǎn)品,，在國內(nèi)熱銷,。
　2012年，晶晨發(fā)布了基于ARM Cortex A9雙核架構(gòu)的8726-MX芯片,。這款產(chǎn)品的推出將成為今年第二,、三季度國產(chǎn)平板方案市場上與瑞芯微RK3066相抗衡的產(chǎn)品，將奠定晶晨作為國產(chǎn)ARM設(shè)計商領(lǐng)導者的地位,。
2.6 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司（MTK）
　位于臺灣新竹市,，成立于1997年，是全球第七大IC設(shè)計公司,，早期推出的廉價手機方案,，因通過提供成熟的手機解決方案，成為國內(nèi)手機最大的方案提供商,。隨著智能手機的發(fā)展,，在2009年巴塞羅那全球移動世界大會上，推出了首款MT6515智能平臺,，早先用于微軟移動平臺,。2010年7月12日，MTK正式加入谷歌發(fā)起的開放手機聯(lián)盟,，2011年又推出了基于ARM11內(nèi)核的MT6573智能手機平臺。
　2012年2月13日,，MTK發(fā)布了基于ARM Cortex A9內(nèi)核的MT6573智能手機平臺,，6月27日又在北京發(fā)布了其基于A9雙核的MT6577智能平臺芯片組。2013年基于A7四核的MT6588處理器也將上市,。憑借其成熟手機解決方案,，將鞏固其廉價智能手機方案領(lǐng)導者地位,。
2.7 華為海思
　海思總部位于深圳，成立于2004年10月,，前身是創(chuàng)建于1991年的華為IC設(shè)計中心,。2009年，為與聯(lián)發(fā)科MT6515在低端智能手機方案競爭,，推出了基于ARM9架構(gòu)的海思K3 Hi3611處理器,。
　在2012年巴塞羅那全球移動世界大會上，華為發(fā)布了旗下Ascend D系列三款手機,，其中兩款采用基于ARM Cortex A9四核的海思K3V2處理器,，該處理器代表了目前世界最先進水平。作為中國科技企業(yè)的優(yōu)秀代表,，華為承載著將中國品牌推向世界的重任,，華為海思將借此成為比肩世界巨頭的ARM芯片設(shè)計商。
2.8 新岸線（Nufront）
　2004年在北京創(chuàng)立,，公司核心是一批留美資深I(lǐng)T專家,，是ARM全球7家“leading Partner”中唯一一家中國大陸本土公司。2010年9月在北京發(fā)布了其首款基于ARM Cortex A9雙核的NuSmart2816處理器,，其主頻高達2.0 GHz,。NuSmart2816也是國內(nèi)第一款ARM雙核處理器，由于市場推廣不足等原因,，并未大量出現(xiàn)采用其核心的MID產(chǎn)品,。
　2012年2月13日，在原有基礎(chǔ)上又發(fā)布了低功耗的NuSmart2816M處理器,，相關(guān)MID產(chǎn)品將于近期上市,。在　2012年四月份的香港春季電子展上，又推出了其第三代A9雙核產(chǎn)品NS115,。在國家支持之下新岸線未來將具有廣闊的發(fā)展空間,。

3 發(fā)展趨勢
　1981年8月12日，IBM的5150個人電腦上市,，標志著PC時代的開始,。經(jīng)歷了30個年頭的發(fā)展，2011年全球PC出貨量達到了3.528億,，但增長僅為0.5%,，而2011年智能手機全球出貨量已經(jīng)首次超過PC。2012年將是后PC時代的元年,。
　新的紀元里,，MID產(chǎn)品將替代PC成為伴隨人們?nèi)粘Ｉ顟谩⒊蔀樽钪饕碾娮釉O(shè)備,。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,，未來云技術(shù)將改變?nèi)藗兊纳?，作為承載未來互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)應用端的主要硬件，MID產(chǎn)品將因此得到更大的應用與發(fā)展,。
　ARM處理器經(jīng)過多年來的快速發(fā)展,，已成為MID設(shè)備控制核心的首選。
對于微電子行業(yè)的發(fā)展,，在國家《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中,，提出了大力發(fā)展芯片設(shè)計行業(yè)，同時,，培育5～10家銷售收入超過20億元的骨干設(shè)計企業(yè),，1家進入全球設(shè)計企業(yè)前10位。
ARM處理器行業(yè)將成為未來我國集成電路芯片設(shè)計行業(yè)的發(fā)展核心,。隨著市場的漸漸成熟,，未來會有更多公司進入這個行業(yè)，而之后行業(yè)也將面臨重新洗牌,。
　隨著互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)發(fā)展熱潮,，便攜手持MID設(shè)備市場也將廣泛增長。中國作為快速發(fā)展的經(jīng)濟體,，將成為MID最大的生產(chǎn)地及消費市場,。MID的核心器件ARM處理器，也將再次快速發(fā)展,。ARM處理器,，不僅可應用于手機、平板等MID產(chǎn)品中,，在智能家電,、智能電視等云技術(shù)應用端都會有廣泛的應用。
參考文獻
[1] 李佳.ARM系列處理器應用技術(shù)完全手冊[M].北京：人民郵電出版社,，2006.
[2] 永輝.從GHz到多核移動處理器核變簡史[EB/OL]．[2012-04-01].http：//hardware.mydrivers.com/2/223/223488_all.htm.
[3] 2011年中國平板/MID終端出貨1 200萬臺[EB/OL]．[2011-12-23].半導體應用聯(lián)盟http：//www.csau.com/.
[4] ARM公司.ARM中國官網(wǎng)[EB/OL]．[2012-05-01].http：//www.arm.com/zh/.
[5] 田彩萍,，高建波.淺析手機平臺及其戰(zhàn)略發(fā)展[EB/OL]. [2006-04-25].中國科技論文在線.
[6] 吳愛國，劉林山.嵌入式應用面臨的挑戰(zhàn)與ARM嵌入式微處理器發(fā)展現(xiàn)狀[J].組合機床與自動化加工技術(shù),，2004（9）：1-3.