《圖一　RISE台灣分公司總經理蕭百峰》

即使是目前產業處於景氣低迷時期，資訊家電(IA)猶然是眾所矚目的焦點，但由於IA產品應用的範圍非常廣泛，因此為了考量不同市場的定位及功能，各家晶片廠商推出的解決方案不勝枚舉，但面對此世紀「超級」大餅，各家廠商卻是「人人有希望，個個沒把握」。

和電腦相關產品一樣，處理器(CPU)也是IA產品最重要的「心臟」，但自從IA產品概念推動以來，市面上出現的IA處理器，真是所謂的百家爭鳴、群雄並起，其中較為知名的包括：RISE的iDragon系列、MIPS、ARM、Intel的SrongARM及新一代的XScale、美國國家半導體(NS)的Geode SC系列、Motorola的DragonBall處理器、ST的STPC、NEC的VR41xx系列、全美達主打的Crusoe處理器、AMD的Elan SC 4xx系列、IDT的RC系列、Hitachi的SH-3及SH-4系列等犖犖者眾。

RISC與x86架構二大主軸

在這麼多處理器中，我們可以發現各IA廠商大致採用處理器以二大類為主，一個主軸是行之已久且使用廣泛的x86架構，一般也稱之為CISC(複雜指令集)架構；另一個主軸是以ARM、MIPS處理器核心為主的RISC(精簡指令集)架構。目前市場上以ARM為首的RISC處理器，由於具有功能簡單、價格便宜等因素，普遍被應用在許多IA產品上。但是，我們也觀察到x86架構的處理器，因為網路環境及長久以來應用習慣的先天優勢，近年來明顯可看到一些廠商有不錯的斬獲。

而在各自擁有不可取代的優點之情況下，預料x86架構與RISC架構主流之爭，將是勢所難免。本文將分別介紹主要幾家以x86及RISC為架構的廠商，分析各自對現有及未來市場的盤算，並瞭解這些不同處理器架構下的各家技術特點與發展。

x86夾先天優勢來勢洶洶

長久以來，IC設計業者一直習慣於以PC環境做為產品的開發平台，包括程式語言、驅動軟體或作業系統(OS)等都是以x86架構為設計之核心，加上IA最強調的連網功能，也是在x86的基礎上發展延伸，因此在網路環境的支援與應用方面，相對於RISC架構也較為成熟且便利。

RISE台灣分公司總經理蕭百峰(圖一)也認為，相較於其他處理器架構，x86架構的設計優點在於原本PC的架構就是x86，所以對設計者而言，所能獲得的資源也最多。雖然IA發展的早期，許多人認為可以不需要x86相容架構，但在經過一段時間後，回過頭來認為如果不用x86架構，其設計難度頗高，因為採用非x86架構，設計者必須克服許多上網功能必須相容的問題；再者，以往x86不被採用的原因是高耗電問題，如今技術也已能達到低耗電的要求。因此，不少業者認為，x86架構的影響層面將逐漸擴大，成為推動IA使用風潮的主要力量。

RISE主攻「x86相容」及「低耗電」

在英特爾處理器強大陰影下積極轉型的RISE(華鉅國際)公司，在IA市場中重新找到定位，這間以華人起家的處理器設計廠商，也展現了其在IA產品中強調低耗電(Low Power)的優良技術。根據RISE台灣分公司總經理蕭百峰表示，今年和明年比較成熟的IA產品發展，主要還是跟TV、Display等有關的應用，因此RISE今年的發展重點，除了單一處理器產品外，另一個就是SOC(iDragon核心)產品，目前主攻以TV、CRT顯示器(如Set-Top-Box等)為主的應用市場。另外，RISE也正開發所謂「Super Low Power」的產品(主打PDA、3G手機市場)，但以時機考量，將鎖定在明年下半年推出。

RISE目前的SOC產品中CPU的功能並無法像其單一處理器那麼強大，屬於486或586等級的CPU，因此可應用於較基本型的STB產品。但據蕭百峰透露，RISE新一代的SOC則是直接把現在高檔的單一處理器修改進SOC中，所以除了功能更為強大外，由於新SOC能跟舊的SOC產品相容，因此工程師在發展或更新相關軟體時相當方便。

RISE所設計的SOC，除了一般性的CPU、晶片組(南北橋)、VGA等元件外，RISE還將TV的相關電路也整合進去，STB設計者只需再外掛Modem(上網)、Memory(Flash、SDRAM)等少數功能，因此非常適合應用在STB這類產品上，是相當完整的SOC產品。而該公司目前已量產的SOC處理器等級較低，現在正積極開發將最新單一處理器替換到所謂第六代的新產品上，預計今年第四季初就會有樣品出爐。

無論是現在的STB或未來的PDA、手機市場，RISE公司表示都將採用x86架構，其最大關鍵點就在於考量「上網」因素。蕭百峰認為，整個網際網路(Internet)主要是以PC為基礎所建立起來，目前這也是最龐大、最利基的一塊市場空間；同樣的，未來PDA、手機等產品也將強調通暢方便的連網功能訴求，以此來看，就不難理解為何RISE會以x86 CPU為基礎來定位了。

英特爾寄望XScale架構重掌至尊地位

在PC領域叱吒風雲的處理器龍頭大廠英特爾(Intel)，在PC逐漸式微後，為了因應網際網路趨勢並保住其大片江山，在組織及產品上調整為四大主軸，1.Intel IA Architecture：專攻所謂Fixed產品領域，例如一般熟悉的PC、筆記型電腦等使用之CPU。2.Intel Personal Internet Client架構(也稱為個人網路終端架構)：針對行動終端設備，如PDA、手機等市場提供相關的解決方案。3.Intel eXchange Architecture(IXA)：此架構亦是專注在網路產品上，像Ethernet、光纖等產品，Intel一直以來即透過自行研發或大肆購併網路公司等策略，都是在擴充此領域的規模與實力。4.Itanium Processor Family：Xeon、Itanium等高階處理器，包括與HP、Compaq針對工作站等高階產品進行有關RISC處理器的合作，另外在骨幹端Datacenter的伺服器處理器等產品也具有不錯的成績。

就策略上而言，Intel目前較集中在手機及PDA市場方面，主要是包括北美、歐洲、日本、亞洲等主要地區，目前比較蓬勃發展的市場也只有手機及PDA等少數IA產品。Intel亞太區產品行銷經理賴志峰表示(圖二)，Intel在三年多前併購Digital(迪吉多)公司，成為唯一取得授權可以修改StrongARM處理器核心的公司，Inetl並在此基礎上發展了自己的XScale處理器架構，未來將以此新架構提供IA廠商更具競爭力的解決方案。

賴志峰表示，XScale針對StrongARM做了三大改進：1.針對多媒體應用(Multimedia Application)增加許多新功能；2.在省電設計及執行效能上做了改善，賴志峰引述其測試數據表示，在125MIPS速度，大約是105~110 MHz時，才耗費20mW的電力。3.改良電源管理(Power Management)的設計。另外，XScale的相關Tools能與ARM系列的產品相容共用，其Back-end軟體方面也能相容，在StrongARM開發的資源也都可順利轉移到XScale上。

而目前就英特爾的Personal Internet Client架構來看，Intel其解決方案可以分成三大部份：1.Computing：主要是用來處理一些應用軟體，以解決例如MP3、影像播放、MPEG4等需要大量運算方面需求的問題。2.Communications：不管是現在的GSM、GPRS或未來CDMA等第三代無線通訊網路的溝通需要，在IA架構上都一定需要通訊元件來處理相關訊號的問題。3.Memory：主要是利用快閃記憶體(Flash Memory)來儲存一些應用軟體。以下就其三大結構略為介紹。

Computing Solution：

硬體平台：稱之為「StrongARM & XScale Microarchitecture」。英特爾在二、三年前推出了StrongARM處理器，是第一代的處理器，而英特爾也公佈其新一代的架構稱之為「XScale Microarchitecture」，產品將在明年亮相。賴志峰表示，第一代的StrongARM產品具有低耗電、高效能，在市場上的佔有率相當高，並受到各界的好評。XScale架構更將在這些功能上，有更大的突破。四月份英特爾發表的一份示範報告，其執行速度甚至可高達1GHz。

軟體平台：此稱為「IPP」的軟體平台是英特爾免費提供硬體製造客戶或內容提供廠商，IPP軟體可以讓這些硬體廠商最家佳化其硬體產品。有了IPP Libery(Low end driver)，其客戶可以節省許多開發硬體的時間。

Flash Memory：

英特爾的Flash(快閃記憶體)產品一直是市場上的主要供應者，大都為NOR型Flash，近來因手機市場的成長更是奇貨可居。早在1997年英特爾就率先研發出稱為「Multi-level Cell」的Flash重要技術，一般只能處理到「One bit one cell」，而英特爾則可以做到「One cell two bit」。並準備在今年下半年發表第三代的「Multi-level Cell」Flash技術，產品從32 Mb到256 Mb都有。

因為「Multi-level Cell」Flash技術可以節省不必要的元件成本，並且Intel還免費提供FDI軟體，可協助客戶進行Flash的Partition以做有效的運用(例如一部份儲存Data，一部分儲存Core)，因此受到客戶很大的回響。賴志峰表示，前不久也獲得國內宏碁(Acer)、仁寶、致福及華宇等四家手機廠商一致認可，表示採用Intel產品在降低成本上有相當大助益。另外，英特爾也針對PDA廠商提供相同的PSM軟體。@小標:Communication：

通訊領域可說是英特爾目前主力推動方向之一，基頻IC及數位訊號處理器(DSP)則為發展的二大主軸，1999年跟ADI合作共同開發「Microsignal Architecture」的技術，就是把DSP核心整合進英特爾的通訊用晶片組中，此解決方案執行效率據悉可達到400 MHz。另外，英特爾預計明年將推出GPRS的基頻晶片組，此晶片組將設計成「系統單晶片」，把處理器(XScale)、DSP、Flash、基頻晶片等元件整合成單一晶片，並將採用0.13微米的製程生產，因此在成本上相當具有競爭力。

ARM儼然成為RISC處理器代言人

ARM是全球知名的處理器核心及IP供應廠商，也是IA處理器核心二大陣營中，與MIPS公司同為RISC架構的重量級廠商，目前市場上以ARM架構發展產品的廠商也相當多，包括摩托羅拉(Motorola)不久前宣佈將採用ARM技術開發速度達200 MHz的產品、CPU大廠英特爾的IA處理器也是採用ARM核心(SrongARM、XScale)，最近連PDA龍頭Palm也宣佈即將使用ARM系統處理器。

ARM台灣分公司總經理呂鴻祥(圖三)提到「資訊帶著走」的概念，衍生出需要無線通訊、體積要小、要能省電等可攜式或行動應用得的功能，資訊家電就是在這樣的背景下浮上台面。而ARM在提供解決方案上，一直強調其體積小及省電等特性，所以相當符合IA產品的發展趨勢，「就連微處理器(CPU)龍頭英特爾開發的StrongARM就是以ARM做為核心並發展其新一代Xscale處理器架構；而摩托羅拉(Motorola)公司在發展出DragonBall產品後，也提出了DragonBall ARM新的IA架構。」ARM處理器架構受到青睞的程度，由此可見一斑。

呂鴻祥表示，ARM系列架構之所以受到許多廠商的採用，除了基本的低耗電及可縮小體積優點外，它也具備有很高的整合性，同時有許多周邊的Third Party廠商支援，增加了不少開發上的便利性；另外，並支援包括Windows CE、以歐洲發展為主的EPOC、Linux等三大作業系統(OS)。因此根據呂鴻祥透露，ARM目前在IA處理器這一塊已超過MIPS，成為佔有率最高的廠商。

對於未來IA產品發展的趨勢，呂鴻祥認為應具備可攜式、輕薄短小、功能多元化，並且結合無線通訊功能，此外，因上網通訊需要的安全機制，也將成為考量重點；「開放的技術架構，讓許多周邊的產品得以快速完整的發展，也是非常重要，Palm就是一個成功的例子。」至於如何控制IA系統的製造成本，呂鴻祥認為以硬體或OS的角度來看，廠商應考量使用者越多的，其成本自然可降至最低。對系統廠商而言，應考量處理器廠商對軟體支援能力及供貨是否能穩定。

《圖二　Intel亞太區產品行銷經理賴志峰》

NS鎖定IA積極研發系統單晶片

其實NS很早就開始推展系統單晶片(SoC)的產品，由早期直接從Cyrix公司所購入的MediaGX開始，然後經過多次的強化改進，如此承襲MediaGX架構的單晶片為GX1處理器，除了GX1之外它還需要一顆CS5530的輔助晶片(相當於x86的南橋晶片組)，以及一顆NS的Super I/O晶片，才能形成一個完整的系統。

資訊家電三大主軸

如今，因應IA這一波的熱潮，NS更進一步，將此三顆晶片整合在一起，徹底成為單顆晶片，並賦予新名稱--Geode。並且針對目前資訊家電的三大主軸：家用視訊轉換器、精簡型電腦、個人用上網機等，衍生出三種對應的系統單晶片，分別是Geode SC1200、SC2000及SC3200。

Geode SC1200/2200/3200的本電路大致相同，主要的差異在於功能晶片上，特別是視訊方面的功能，以SC1200而言，它的訴求為STB，因此TV Output、TV Input功能都須具備。而SC2200是訴求為瘦身電腦，因此仍是連接電腦用的CRT顯示器或LCD顯示器，因此TV功能則可以完全省略。至於SC3200為上網機用，隨身攜帶的顯示裝置只有LCD液晶可以選擇，因此SC3200只要具備液晶視訊輸出功能即可。

Geode系統整合晶片

NS公司也公佈了未來對Geode晶片的設計、強化方向與未來展望，未來的Geode晶片將會硬體的MPEG-2解壓縮功能，讓STB的資訊家電有更犀利的DVD播放效果，此外區域網路、無線網路、手寫輸入、語音輸入等功能，也都在整合考量的範疇中。當然！系統單晶片內的處理器，其效能也會持續地提升，但提升的考量是以資訊家電的應用需求為主，而非類似PC產品般的不斷追高，並且是以效能與用電兼顧的方向來推進。

以美國國家半導體公司的單晶片Geode做法來說，其整合的處理器為x86架構的處理器，並且具有執行MMX指令的能力，對於近來網際網路上的多媒體盛行，可以用MMX指令加快多媒體效果的運算與呈現速度。NS公司表示，事實上該公司無論RISC、CISC x86、以及ARM等處理器技術都有取得，但仔細評估仍覺得x86最適合成為單晶片系統的核心，理由是相關支援的軟體程式與工具較豐富與充足。

結語

綜合以上來看，無論是老字號的「x86」處理器架構，或者是彈性輕巧的「RISC」處理器架構，都強調低耗電、省空間、體積小、低成本等IA產品開發的共同需求，然而，不同功能訴求的IA產品，對處理器的選擇就有其不同的考量。但是就IA產品的多元及複雜性來看，x86與RISC架構都有其各自利基市場，在未來處理器的功能可能趨於同化下，誰能掌握住SOC的核心技術與先機，將是未來決勝的關鍵點。

台灣廠商在創造PC王國之後，面臨IA新世紀將有許多新的機會，其實國內如威盛、矽統等IC設計公司已加入佈局，並有相關產品發表。加上我國目前是全球SOC發展的第二大，將來極有機會在包括IA處理器等關鍵零組件的發展上，締造新氣象、新契機。

《圖三　ARM台灣分公司總經理呂鴻祥》