SuVolta：迎接SoC技术时代来临

硅电晶体仍然是智能手机和平板电脑等后PC时代产品的核心。然而，对于这些移动消费产品来说，电晶体是否成功的衡量指标与过去已经有很大的区别。频率(时脉速度)是PC时代的重要指标，中央处理单元(CPU)则是几十年来推动半导体技术进步的主要芯片。外形尺寸在过去几乎没什么影响力，也没有太多动力针对芯片(SoC)或封装(SiP)整合系统级功能。

而今，针对某一特定功能的外形尺寸、成本和功耗已经是移动市场中的重要驱动因素，从而也提高了芯片上整合功能性硬件(如电源管理、运算、音视频、绘图、GPS和收音机)的重要性。这种从主要以性能为中心的芯片转向以功耗受限的芯片，以及对降低成本和提高系统级整合度的高度关注正动摇着传统的半导体产业。无晶圆厂供应商和代工企业使用SoC技术已经有十多年时间了，直到后PC时代移动产品的飞速普及才使得这种技术终于发挥全部潜力。在最近5年来，SoC技术已经从智能手机的核心发展为实现平板电脑和超极本(ultrabook)等全功能移动电脑的核心。

后PC时代

随着智能手机和平板电脑的发明，电脑运算模式已经产生了根本变化，完整的用户体验成为独立于基础技术原始性能的重要基准。苹果的iPhone和iPad正是这种模式转型的最佳例子。这两种设备都提供了令人高度满意的用户体验──并非因为它们能够以最先进的芯片提供最快的运算速度，而是由于能以合理的运算速度与价位实现丰富的功能。

表1：基于SoC(Nvidia)和CPU(英特尔)的微软Surface平板电脑比较。采用SoC的平板电脑更利于移动使用，而采用CPU的平板电脑在作为移动设备使用时的可携性较差。(来源：微软Surface网站)。

这些设备的功能共同增强了用户体验──卓越的绘图渲染、无线连接、快速开机、保持连线的待机状态、更长电池寿命和触控式萤幕应用。它们也许无法提供最快的原始电脑性能，但可让一般用户感觉速度很快，并提供了优质的用户体验。iPad代表种类广泛的后PC产品先驱。像华硕的Transformer、微软的Surface、Google的Nexus、苹果的MacBook Air和英特尔(Intel)的Ultrabook等诸多创新产品也重新定义了移动时代的电脑运算模式。

诸如iPad等后PC早期产品的成功关键是，这些产品是全新设计的，完全不受传统PC时代的软件或硬件影响。传统硅晶硬件技术的创新可能必须使用大量逻辑电晶体的更高性能独立式处理器(CPU)以及更复杂的软件层来使用巨大的记忆体容量。而iPad等新产品使用功耗极度受限的硬件和非常精益的软件来完成特殊任务(如用视讯解码器驱动显示器)。为了实现移动领域要求的高功效系统，尽可能转移最多的负载到硬件并同时使用精简的软件就显得非常重要。直接将传统PC硬件和软件硬塞进新的外形结构中无法实现高功效，也不会带来卓越的用户体验。

平板电脑和智能手机的兴起并不会完全取代传统PC。在可预见的未来，PC仍将在每个桌面找到发挥空间，服务器阵列也会在资料中心持续用于运算密集型应用。当然，征诸以往的历史发展，我们可以预期传统PC中的CPU半导体技术最终可能被智能手机的突破性SoC技术取代，或至少发生彻底改变。过去几年来，SoC技术的快速发展对这一假设提供了有力的佐证。

回顾历史演进

从1980年代末至1990年代初出现独立代工厂以来，半导体产业被划分为三大实体──整合设备制造商(IDM，如英特尔、2009年前的AMD和三星)，无晶圆厂公司(fabless，如苹果、高通、博通、Nvidia)，以及为fabless生产芯片的晶圆代工厂(如台积电、联电、三星与GlobalFoundries)。

从历史上看，英特尔和AMD专注于生产基于CPU的芯片(如Core和Athlon)，而Nvidia致力于为PC和服务器市场生产独立的绘图芯片(GPU)。在这个领域中的所有其它公司都采用某种形式的芯片系统整合(SoC)来满足各自市场的不同需求。

SoC的一般定义是将各种功能硬件模组整合在芯片上，以满足特定的产品应用要求。最简单的SoC可能整合一些混合讯号和数位电路的基本连接芯片。较复杂的SoC可能在芯片上整合了应用处理器单元(APU)和GPU。功能更强的SoC进一步整合各种其它硬件模组(如GPU、音视频解码器和数据机)。随着这种不断在芯片上整合各种功能的能力增加，使得SoC技术得以快速发展，从支持简单的功能手机、智能手机直到平板电脑。

伴随着移动电话和网际网路的出现，高通(Qualcomm)最早开始为成长中的连网市场设计芯片，而Nvidia最早作为GPU制造商出现在市玚上。随着时间的推移，这些公司都对不断演进的技术趋势作出了积极回应，并在其芯片中实现越来越高的功能整合度，也为其带来了成功。高通通过增加应用处理器(由ARM授权取得