搭載Android Wear熱潮 MIPS處理器圈地可穿戴市場(chǎng) - 全文

　　繼x86、安謀國際（ARM）處理器架構(gòu)之后，MIPS核心處理器近日也開始在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)攻城掠地，且相關(guān)參考設(shè)計(jì)平臺(tái)（Reference Design Platform）亦相繼問世，為可穿戴設(shè)備開發(fā)商增添新的處理器架構(gòu)選擇。

　　事實(shí)上，在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)萌芽之初，德州儀器（TI）、瑞芯微、新唐科技等處理器廠商已發(fā)布過相關(guān)硬體開發(fā)板，而在今年的消費(fèi)性電子展（CES）中，飛思卡爾（Freescale）更進(jìn)一步展出硬體支援更為完整的WaRP平臺(tái)（Wearable Reference Platform），讓任何對(duì)可穿戴設(shè)備有興趣的開發(fā)者都能利用WaRP及相應(yīng)的開放原始碼（Open Source）軟體來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

　　除飛思卡爾之外，英特爾（Intel）亦于CES展中針對(duì)可穿戴設(shè)備發(fā)布僅有一張SD記憶卡大小的超微型運(yùn)算設(shè)備--Edison。也因此，截至目前，可穿戴市場(chǎng)處理器架構(gòu)多半係ARM與x86架構(gòu)為主。不過，在日前Google針對(duì)可穿戴設(shè)備推出首款專用作業(yè)系統(tǒng)（OS）--Android Wear后，此一市場(chǎng)局面已然開始轉(zhuǎn)變。

　　在Google首波公布的Android Wear生態(tài)系統(tǒng)名單中（圖1），Imagination是唯一的IP供應(yīng)商，因而讓該公司旗下的MIPS處理器架構(gòu)得以和Android Wear有更緊密的搭配，并搶得可穿戴市場(chǎng)有利發(fā)展位置，可望與ARM及x86架構(gòu)處理器相互爭(zhēng)鋒。

　　圖1　Android Wear生態(tài)圈　資料來源：Imagination

　　據(jù)悉，Google希望Android Wear平臺(tái)在2014年底前能正式商用，因此目前已推出部分開發(fā)工具與應(yīng)用程式介面（API），并成立專屬工作團(tuán)隊(duì)來推廣Android Wear作業(yè)系統(tǒng)，協(xié)助Android Wear生態(tài)圈內(nèi)的開發(fā)商能快速推出搭載此作業(yè)系統(tǒng)的可穿戴設(shè)備。

　　圖2　Imagination行銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith表示，Imagination目前亦正積極開發(fā)一系列的IP參考應(yīng)用平臺(tái)和設(shè)計(jì)方法。

　　Imagination行銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith（圖2）表示，該公司已將中央處理器（CPU）核心--MIPS、繪圖處理器（GPU）核心—PowerVR，以及無線電處理器 （RPU）核心--Ensigma，皆列入未來原生支援Android Wear系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)藍(lán)圖中；而為加速可穿戴設(shè)備上市時(shí)程，也與芯片商積極合作推出基于MIPS核心的參考設(shè)計(jì)方案及各種硬體平臺(tái)，以搶奪可穿戴設(shè)備市場(chǎng)先機(jī)。

　　Imagination攜手芯片商　搶食可穿戴大餅

　　King-Smith進(jìn)一步指出，參考設(shè)計(jì)平臺(tái)可以讓開發(fā)商快速建立產(chǎn)品原型（Prototype）以及測(cè)試核心功能，預(yù)防產(chǎn)品在進(jìn)入大量生產(chǎn)之前，遇到任何可能的潛在問題。尤其在如可穿戴設(shè)備等新興市場(chǎng)，由于各家廠商都仍在適應(yīng)及驗(yàn)證新型設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范階段，因此系統(tǒng)單芯片（SoC）供應(yīng)商推出的參考設(shè)計(jì)平臺(tái)，更可被視為開發(fā)商創(chuàng)造下一代產(chǎn)品前的重要途徑。

　　現(xiàn)階段，包括x86及ARM架構(gòu)的參考設(shè)計(jì)平臺(tái)皆大量問世，而做為IP供應(yīng)商的Imagination也積極和北京君正合作，推出基于MIPS核心的 Newton參考設(shè)計(jì)平臺(tái)；該平臺(tái)大小為21.6毫米（mm）×38.4毫米，與英特爾SD卡大小的Edison相差無幾。King-Smith透露，未來Imagination還會(huì)攜手其他的芯片商，共同推出針對(duì)可穿戴設(shè)備所開發(fā)的參考設(shè)計(jì)方案。

　　此外，Imagination目前亦正積極開發(fā)一系列的IP參考應(yīng)用平臺(tái)和設(shè)計(jì)方法，以協(xié)助客戶快速切入蓬勃發(fā)展的可穿戴設(shè)備市場(chǎng)。King-Smith 強(qiáng)調(diào)，針對(duì)可穿戴設(shè)備所設(shè)計(jì)的SoC方案未來將會(huì)大舉出籠，業(yè)內(nèi)人士會(huì)漸漸將一般行動(dòng)設(shè)備與可穿戴設(shè)備的處理器設(shè)計(jì)分成兩件事來思考（圖3）。

　　圖3　市場(chǎng)上已有半導(dǎo)體廠推出可穿戴設(shè)備專用處理器。　圖片來源：Ineda

　　事實(shí)上，新創(chuàng)公司Ineda日前即已推出全球首個(gè)針對(duì)可穿戴設(shè)備所開發(fā)的可穿戴處理器（Wearable Processing Unit， WPU）--Dhanush WPU（圖4）。據(jù)悉，Dhanush WPU獨(dú)有的分層運(yùn)算架構(gòu)（Hierarchical Computing Architecture）即係採用Imagination的MIPS、PowerVR等多重IP核心開發(fā)而成，可讓可穿戴設(shè)備續(xù)航力維持叁十天。

　　專為可穿戴設(shè)備開發(fā)的硬體架構(gòu)確實(shí)能協(xié)助芯片商快速切入市場(chǎng)，如北京君正即借力Newton平臺(tái)在中國大陸可穿戴設(shè)備市場(chǎng)開疆拓土。據(jù)了解，處理器開發(fā)商北京君正，于今年4月初發(fā)布的Newton參考設(shè)計(jì)平臺(tái)，已獲得多家中國大陸智能手表制造商採用，為該公司在可穿戴市場(chǎng)發(fā)展，奠定良好基礎(chǔ)。

　　借力Newton平臺(tái)　北京君正旗開得勝

　　圖5　北京君正董事長劉強(qiáng)表示，北京君正推出的Newton平臺(tái)已有多家客戶陸續(xù)採用，預(yù)計(jì)終端設(shè)備最快會(huì)在今年底前陸續(xù)問世。

　　北京君正董事長劉強(qiáng)（圖5）表示，自2013年下半年開始，北京君正的中央處理器（CPU）方案已獲得多家中國大陸智能手表開發(fā)商的青睞，目前該公司正積極與原始設(shè)計(jì)制造商（ODM）合作，期能進(jìn)一步拓展至海外市場(chǎng)；而未來北京君正更將緊密配合Android Wear作業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展，推出各種低功耗的系統(tǒng)單芯片SoC方案。

　　劉強(qiáng)進(jìn)一步指出，由于參考設(shè)計(jì)平臺(tái)能協(xié)助客戶快速開發(fā)產(chǎn)品，因此由北京君正推出的Newton平臺(tái)已有多家客戶陸續(xù)採用，預(yù)計(jì)基于Newton開發(fā)的可穿戴設(shè)備最快會(huì)在2014年底前陸續(xù)亮相。

　　雖然目前Newton平臺(tái)內(nèi)建的M150芯片能完全支援Android Wear系統(tǒng)，不過該芯片係鎖定中低階的智能手表、智能眼鏡等可穿戴產(chǎn)品。劉強(qiáng)透露，2014下半年，北京君正將採用40奈米制程生產(chǎn)雙核心中高階芯片方案--M200，并支援3D圖像加速及圖像訊號(hào)處理（ISP）等功能，進(jìn)一步滿足中高階可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求。

　　相較于其他的可穿戴設(shè)備參考設(shè)計(jì)平臺(tái)，如英特爾的Edison及飛思卡爾的WaRP，劉強(qiáng)認(rèn)為Newton的最大優(yōu)勢(shì)在于功耗極低，且該平臺(tái)在感測(cè)器的支援上遠(yuǎn)比其他參考設(shè)計(jì)平臺(tái)豐富（圖6）。Newton同時(shí)支援叁軸陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)；溫度、濕度、壓力感測(cè)器以及生物訊號(hào)偵測(cè)及處理（Bio- signal Detection and Processing），因此更加適合應(yīng)用范疇日益廣泛的健康健身類產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

　　圖6　Newton平臺(tái)架構(gòu)解析　資料來源：Imagination

　　劉強(qiáng)指出，北京君正與Imagination正緊密合作讓Android Wear系統(tǒng)在北京君正的芯片方案上能流暢地運(yùn)行；不過，Android Wear畢竟尚屬開發(fā)階段，未來的應(yīng)用前景及芯片商要如何與其搭配仍屬開放性問題，北京君正能做的就是和Imagination共同努力，確保 Android Wear在可穿戴設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中擁有出色的表現(xiàn)。

　　據(jù)了解，目前第一批上市的Newton平臺(tái)已經(jīng)售罄，北京君正已快馬加鞭進(jìn)行第二批Newton平臺(tái)的上市計(jì)畫。

　　x86/ARM/MIPS爭(zhēng)鋒　可穿戴軟硬體加速演進(jìn)

　　雖然Imagination在Android Wear生態(tài)圈成形之初已奪得先機(jī)，但King-Smith指出，Google創(chuàng)立的作業(yè)系統(tǒng)皆訴求透明化與標(biāo)準(zhǔn)化，無論是MIPS、ARM、x86架構(gòu)的CPU核心，目前皆能原生支援Android系統(tǒng)，這是為了保障Android陣營的多樣性和發(fā)展?jié)摿?；因此Android Wear的發(fā)展亦不例外，除了Imagination之外，未來將會(huì)有更多IP供應(yīng)商加入Android Wear生態(tài)圈。

　　不過，做為Android Wear的初期合作伙伴，Imagination相較其他的IP廠商仍享有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。King-Smith表示，目前Imagination與 Google的合作宗旨在于確?？蛻裟艿谝粫r(shí)間掌握最新動(dòng)態(tài)，期能透過Android Wear加上Imagination的軟硬體方案，開發(fā)出最佳的產(chǎn)品原型，并加快產(chǎn)品上市時(shí)程。

　　根據(jù)ABI Research報(bào)告指出，目前市面上大多數(shù)可穿戴設(shè)備所使用的元件，仍係沿用智能手機(jī)與其他行動(dòng)設(shè)備相同規(guī)格的芯片，因而導(dǎo)致功耗及物料成本過高，進(jìn)而影響使用者體驗(yàn)。

　　ABI Research工程副總裁Jim Mielke表示，以現(xiàn)有的應(yīng)用處理器為例，其對(duì)于可穿戴設(shè)備而言不僅體積過大，操作電流、成本等因素對(duì)于這類型的產(chǎn)品來說都是一種負(fù)擔(dān)；分離式芯片方案在體積及成本考量上亦不利于可穿戴設(shè)備。這種設(shè)計(jì)的結(jié)果，將導(dǎo)致電池續(xù)航力縮短，以及不必要的成本，而最終將轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。

　　顯而易見，在Android Wear問世及MIPS架構(gòu)加入戰(zhàn)局后，可穿戴設(shè)備處理器的架構(gòu)將更趨多元，而相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用也可望加速蓬勃，特別是在各種處理器廠競(jìng)相爭(zhēng)逐下，可穿戴設(shè)備內(nèi)部元件的規(guī)格將可日益精進(jìn)，以帶給用戶更好的使用體驗(yàn)。