Android支援Intel x86架構 意味著什麼？

日前在美國舊金山舉行的 2011年度秋季資訊技術峰會（IDF）上，Intel 宣布了與智慧型手機作業系統巨頭 Google 的最新合作，雙方不但達成進密合作夥伴關係，同時 Google 承諾未來推出的所有 Android 新版本都會支援 Intel x86 架構，這次合作是否將是 Intel 在智慧型手機與平板電腦領域的重要轉捩點？請看手機王的分析報導。

PC 時代的扭曲現象

在進行更深入的討論之前，我們必須先討論過去 20 年來 PC 產業的畸形現象。世界上少有一個產業像 PC 個人電腦市場有這個明顯的壟斷特色：過去在「PC 時代」最具代表性的廠商，當屬微軟與 Intel 所組成的「Wintel」聯盟，這兩家分別專注於軟體與硬體的企業成為過去四分之一個世紀的 PC 時代獲利最豐厚、也擁有產業絕對控制權的科技巨頭。


▲由於對電腦處理器晶片有絕對的控制權，在與各 PC 品牌商和供應商談判價格時，少有能與 Intel 討價還價的空間（就連 Apple 也不例外）。

利用 x86 的專利授權箝制，Intel 將 AMD、NVIDIA 和威盛 VIA 等一票競爭對手全都狠狠踩在腳下。由於對電腦處理器晶片有絕對的控制權，在與各 PC 品牌商和供應商談判價格時，少有對手有能與 Intel 討價還價的空間（就連 Apple 也不例外）。另一個明顯的證據則是 PC 個人電腦產品的價格結構扭曲：處理器與相關晶片組的成本佔一台 PC 終端價格的 30% 以上，而且無論 PC 產品的終端價格降到多低、這個比例都不會縮水。一些低功耗的高性能處理器晶片批發價格甚至在一顆 200 至 300 美元之間（儘管其產品終端售價可能只有 999 美元）。即使在金融危機或全球經濟呈現衰退時，Intel 也保持著 50% 以上的毛利率，這意味著它每出售兩顆處理器晶片就賺了一顆。而在智慧型手機與平板電腦市場，應用處理器與相關晶片組的成本僅佔一台智慧型手機終端價格的 10% 以下，兩種產品的價格結構有著巨大的差異。


▲PC 個人電腦產品的價格結構存在扭曲：處理器與相關晶片組的成本佔一台 PC 終端價格的 30% 以上，而且無論 PC 產品的終端價格降到多低、這個比例都不會縮水。（圖片來源：techreviewcentral.com）

過去 20 年以來，全球個人電腦產業的成長主要由「Wintel 聯盟」所驅動，硬體與軟體相互升級驅動 PC 的升級換代曾經是個人電腦市場快速成長的主要動力，然而我們近幾年卻發現軟體的發展已經落後於硬體。大多數日常生活需求並非要最新的處理器才能勝任，取而代之的是「行動上網」與「雲端服務」的新趨勢。由於趨勢發生改變，整個 PC 產業的生態也有了變化：每家廠商都在不斷追求市佔率、因為唯有更大的經濟規模才有可能提升獲利。但就算是 PC 市場龍頭老大 HP 也自認無法賺得合理的利潤，2011 年 8 月更宣稱不排除出售其個人電腦事業部。這個畸形產業的生態的真正原因還是「Wintel」聯盟的壟斷格局無法打破，所以「Wintel」兩大壟斷廠商沒有改變產業鏈和產業格局的動力。

「後 PC 時代」讓現有廠商措手不及

除了仍在產業內繼續廝殺的廠商之外，有不少先知卓見之士洞悉了產業的未來，例如科技巨頭 IBM 在幾年前在幾年前就決定將個人電腦部門出售給中國聯想電腦（即使 IBM 是 x86 架構個人電腦的催生者），而 Apple 的領導人則有不一樣的答案：在 Steve Jobs 的眼中，他相信「後 PC 時代」的主角平板電腦取代大多數個人電腦只是時間早晚的問題。Apple iPhone 與 iPad 的成功已部分證明「泛用型內嵌式作業系統」的潛力，許多使用者將平板電腦使用為網路瀏覽、影片觀賞、電子郵件收發及出差通勤時文件瀏覽之用，採用 ARM 處理器及硬體架構的低功耗、長續航時間優點已經讓消費者重新認識平板電腦。


▲Apple iPhone 與 iPad 的成功已部分證明「泛用型內嵌式作業系統」的潛力，許多使用者將平板電腦使用為網路瀏覽、影片觀賞、電子郵件收發及出差通勤時文件瀏覽之用。

雖然在「後 PC 時代」中「Wintel 聯盟」影響力已逐漸式微，對於許多過去崛起於個人電腦時代的廠商來說，迅速從舊生態系統切換到新生態系統是非常困難的。不僅僅是 Acer、DELL、ASUS 與 Lenovo，甚至包括 AMD、Intel 等大廠的內部高層都曾對「行動上網」的趨勢轉變有過誤判，例如 Intel 過去把手機晶片部門 XScale 高賣給 Marvell（也斷送了繼續在 ARM 架構晶片市場存在的後路），AMD 前任執行長將未來押寶小筆電、因此冷落智慧型手機和平板電腦相關晶片的研發計劃等等。

但 Apple iPad 2 問世之後的持續熱賣，產業分析師普遍預測 Apple 將在去年銷售 1,500 萬台平板電腦的基礎上，2011 年繼續銷售 4,000 萬台 iPad 二代產品其難度並不算高，這也讓所有廠商不得不正式「行動上網」的大勢所趨。雖然 Intel 在 PC 市場上具有絕對領先優勢，但是由於其之前的戰略發展偏差，使其在行動裝置市場的發展處於弱勢的位置。因此 Intel 近年來開始積極調整戰略，推出針對智慧手機、平板電腦等移動的晶片產品，希望也能夠在這個高速發展的市場上分一杯羹。


▲僅僅在一年多之前的 MWC 2010 大會上，Intel 與 NOKIA 才聯手發表了以 Linux 為核心、名為「MeeGo」的作業系統，這款系統本質是將 Intel 主導的 Moblin 與 NOKIA 主導的 Maemo 計畫整合為一。

2011 年 9 月 Intel 與 Google 高調宣布攜手合作，通信產業人士雖然有些吃驚、但也不會太過於感到意外。僅僅在一年多之前的 MWC 2010 大會上，Intel 與 NOKIA 才聯手發表了以 Linux 為核心、名為「MeeGo」的作業系統，這款系統本質是將 Intel 主導的 Moblin 與 NOKIA 主導的 Maemo 計畫整合為一，讓兩者的資源能夠更有效利用。但是行動通信產業的動向瞬息萬變，當初 NOKIA 和 Intel 都希望讓搭載 MeeGo 系統的產品儘快上市，以便與市佔率不斷上升的 iOS 及 Android 陣營相抗衡。然而長時間的等待讓多數人失去了耐心。過去任職於微軟的新任執行長 Stephen Elop 因此決定大膽改變，於今年初宣布與微軟進行緊密戰略結盟，Windows Phone 系統（包括最新版的 WP7）在兩年內將成為 NOKIA 的主力智慧手機平台。


▲在 NOKIA N9 問世後，許多人猜測 N9 會不會成為 NOKIA 第一款、也可能是唯一一款 MeeGo 智慧型手機？

Google 的支持讓 Intel 打開新局

NOKIA 的掉頭離去對 MeeGo 陣營打擊巨大，而缺少了芬蘭手機巨頭的大力支持後、另一個主要支持者 Intel 也顯得意興闌珊。進而務實地選擇改與市場領先者 Google 攜手合作。不可諱言 Andriod 作業系統憑藉其開放性和較佳的用戶體驗，是目前最受手機廠商和用戶歡迎的作業系統之一。Apple 雖然是所有媒體的目光焦點，但成長速度最快的仍然是小綠人 Android 系統！市場研究機構 IDC 預測 2011 年智慧型手機出貨量將達到 4.5 億支（2010 年出貨量為 3.03 億支），其中 39.5% 為搭載 Android 作業系統的產品，而 iOS 的市佔率僅為 15.7%。2011 年 6 月，每天新啟動的 Android 設備已達到 55 萬台，反觀每天新啟動的 iOS 作業系統智慧型手機僅為 21 萬台。Intel 判斷與全球市場領先的智慧型手機作業系統 Android 合作將有望為該公司的未來發展助一臂之力。


▲雖然 Intel 在 PC 市場上具有絕對領先優勢，但是由於其之前的戰略發展偏差，使其在行動裝置市場的發展處於弱勢的位置。因此 Intel 近年來開始積極調整戰略，推出針對智慧手機、平板電腦等移動的晶片產品。

「將 Android 系統移植至 x86 架構的處理器」的想法絕非是一個新點子，由於開放原始碼的特色，許多組織都曾經嘗試過並且有了成果。在小筆電上安裝 Android 作業系統有不少的優點：包括開機時間僅需 15 秒左右、使用能夠便利不少。而且在操作介面上 Android 系統簡單、直觀、明瞭，沒有太多煩瑣的操作過程。反應速度快、系統穩定加上操作效率高都是它優於 Windows 操作系統之處。個人電腦廠商 Acer 目前已經推出同時搭載 Windows 和 Android 雙系統的小筆電 Acer Aspire One D250。然而由於此系統並非是 Google 的工程師直接支援，所以無法透過 Android Market 下載第三方應用程式，其系統與最新推出的 Android 2.3 版本相比也落後不少，使用者只能使用內建的幾個 Google 應用程式、使用體驗也因此大打折扣。令人欣慰的是，Android 事業部負責人 Andy Rubin 宣布未來的每個 Android 新版本都將為 Intel x86 架構進行最佳化設計，廣大的 Intel 用戶未來將有一個新選擇。

雖然 Intel 目前還不在下一版 Android 作業系統：Ice Cream Sandwich 的第一批合作夥伴名單當中，但 Intel 預告首款基於超低功耗 x86 架構處理器的智慧型手機預計將於 2012 年上半年問世。在與 Google 一起舉行的記者會上，Intel 執行長 Paul Otellini 展示了基於 32nm 製程技術的第三代 Atom 低功耗版本晶片（產品名稱為 Medifield）、搭載 Android 2.3 Gingerbread 作業系統的智慧型手機概念產品。先前 Intel 宣稱 Medifield 平台內的圖形核心晶片性能要比 Apple iPhone 4 內部的 PowerVR SGX535 性能高出 4 倍，但具體性能是否可與 Apple iPad 2 使用的 PowerVR SGX 543MP2 晶片一較高下？這仍需要時間觀察。除了智慧型手機之外，Paul Otellini還帶來了同樣基於 Medfield Atom 處理器的 Android 平板電腦概念產品。在研發以 Medfield 處理器為核心的智慧型手機和平板電腦的過程中，Intel 工程師使用了名為「Oculus」的性能測試系統以最佳化其產品的使用體驗，目標是使旗下的手機與平板電腦能達到與 iOS 裝置相比美的流暢度。


▲在與 Google 一起舉行的記者會上，Intel 執行長 Paul Otellini 展示了基於 32nm 製程技術的第三代 Atom 低功耗版本晶片（產品名稱為 Medifield）、搭載 Android 2.3 Gingerbread 作業系統的智慧型手機概念產品。（圖片來源：techorz.com）

死守 CISC 架構是否正確？

ARM 創始人 Hermann Hauser 在今年接受媒體採訪時曾高調表示，近來 Intel 的手持性裝置處理器業務將「註定失敗」，但是 PC 處理器的巨人真如這位創始人所說的不堪一擊？從系統核心的角度來看，平板電腦與智慧型手機都使用 ARM 架構處理器、這有別於傳統 PC 使用的 CISC（複雜指令集）處理器，嵌入式系統架構天生就注定了其低功耗與高續航力的優勢。大多數的智慧型手機也採用嵌入式系統架構（ARM RISC 硬體架構 + 嵌入式作業軟體），這種架構的優點是功耗遠遠低於 x86 架構晶片，以今年最流行的 NVIDIA Tegra 2 平台為例，其功耗僅僅為 3Watts ，僅為 Intel Atom 晶片功耗的三分之一。


▲平板電腦與智慧型手機都使用 ARM 架構處理器、這有別於傳統 PC 使用的 CISC（複雜指令集）處理器，嵌入式系統架構天生就注定了其低功耗與高續航力的優勢。

不可諱言「電池續航能力」已成為困擾智慧型手機用戶的首要問題，在電化學科技沒有太多突破的背景之下，提升電池續航力的唯一希望仍是降低處理器晶片的功耗（主要透過晶圓製程技術的升級），而此領域的領先業者目前仍然是 Intel！目前該廠已進入 32nm 製程技術的成熟期，伺服器晶片正在從上一代 Westmere 架構朝向新的 Sandy Bridge 架構過渡，22nm 新製程技術的改良版 Ivy Bridge 架構（名稱為 Haswell）預計將於 2014 年商業化、接下來是 14nm 的 Rockwell 架構（預計 2015 年商業化），屆時 CISC 架構的處理器功耗將與目前的 RISC 架構處理器功耗處於同一水平（甚至更低）。當前使用 Andirod 系統的手機廠商數量眾多，該陣營也希望借助 Intel 在晶片設計上的頂尖實力以研發功耗更低的產品，進而解決智慧型手機的電池續航問題。


▲當前使用 Andirod 作業系統的手機廠商數量眾多，該陣營也希望借助 Intel 在晶片設計上的頂尖實力以研發功耗更低的產品，進而解決智慧型手機的電池續航問題。

Intel 能否在此次與 Google 的合作中實現在智慧型手機與平板電腦領域的突破？我們還需要進一步的觀察，畢竟是否採取 Intel 晶片組的決定權在手機品牌廠商手中，過去基於 ARM 架構的晶片已經在此領域站穩腳，ARM 採用更加開放的授權合作機制使其陣營的產品性能進步飛快（每顆晶片平均授權費用低於 1 美元、遠遠低於 Intel 產品的高溢價）。不過近年來 Intel 也非常努力，更以 14 億美元現金收購了英飛淩（Infineon）的無線解決方案部門，此項收購可讓 Intel 能夠將基頻通信功能集成入自家的 SoC（System-on-Chip）產品內、進而擴展旗下的移動及嵌入式產品（包括智慧型手機、平板電腦、小筆電、筆記本電腦及其他嵌入式設備）。去年 Intel 推出 Atom 第二代低功耗晶片 Moorestown，2011 年繼續推出目標為主流智慧手機市場的 Atom 第三代低功耗晶片 Medfield。再加上來自英飛淩的手機基頻晶片，Intel 在通信晶片市場的佈局已經非常完整。得到了 Google 的大力支持後，個人電腦晶片巨頭能否成功跨入「後 PC 時代」？相信市場上沒有任何對手敢低估他們。


▲Intel 不斷強調不放棄手持終端市場，但能否藉由此次與 Google 的合作中實現在智慧型手機與平板電腦領域的突破？

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