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bian1015(YAO-CHING)設計-風調雨順‧國泰民安


bian1015(YAO-CHING)設計-傻瓜
總幹事:不就是我的寫照嗎


bian1015(YAO-CHING)設計-邁進

本文:

        因為喜歡模擬飛行(我的夢想是45歲之前到澳洲考私人飛行執照PPL),一段時間必須採購更高階的繪圖板卡以提升系統的運算效能,可是最近一次的評估心得是,感覺上各家中高階繪圖板卡的長相大同小異,甚至連散熱模組長相都一樣,於是一時興起找些資料來了解。

        上游晶片商不斷競逐技術,產業鏈的失衡的情況加劇

        由於高階繪圖卡售價高貴,市場實際需求量低,無論設計細節,性能調校,與驅動程式撰寫,需要為這個缺乏經濟規模的市場投入更多的研發能量;為了發揮高階繪圖卡效能,所搭配的零組件的品質要求高,成本相對也高,在無法發揮以量制價的經濟優勢下,中小型繪圖板卡業者,若循往昔成功模式自行研發生產,勢將大幅提高成本,侵蝕競爭力,因此生產意願大減。繪圖晶片商彼此不斷投入龐大資本競逐技術與晶片效能,不僅下游協力廠推出意願不高,由於規模經濟的限制,有可能導致二線板卡業者反被市場淘汰,通常在經過整併與淘汰循環後,將出現具有議價優勢的大型板卡廠,反而不利於繪圖晶片供應商。

       高階市場貼牌逐漸取代自行開發

        為解決高階產品出貨的窘境,協助板卡業者發揮產品的效能,晶片商皆提供公板設計,交由EMS(Celestica, Foxconn and Flextronics)生產,再由業者貼牌出貨。這樣的商業模式,板卡業者賺取的只是貼牌的價差,平常所擅長的生產配置優化,使用副廠零組件與採購議價等等降低成本的專長,皆無發揮的空間;當產品性質相近,競爭策略只剩價格差異化時,如何能提高產品附加價值與品牌辨識度,將變得十分重要。

       業者進行產品差異化的作法

        以往一組公板可以推出標準型、玩家型和入門型三個產品等級。標準板是按晶片供應商提供的標準元件規格與線路佈局來生產;而同樣依照標準線路佈局,改變零組件規格與使用副廠牌供應商,即能再區隔出玩家級和入門級策略產品。繪圖顯示卡上的核心零組件,不外乎繪圖顯示晶片(GPU),繪圖記憶體,散熱模組與電容電感等被動元件。一般板卡業者能在成本上動手的部份,大部是繪圖記憶體規格,電容與散熱模組材質。

        通常板卡商多會刻意強調繪圖記憶體的容量,讓消費者以為大容量就是效能的保證。事實上繪圖記憶體規格有三項,單顆記憶體容量(MByte),記憶體介面寬度(bit),與記憶體時脈週期(nS);同樣標示256MB實體記憶體容量,板卡間的效能可能差上四五倍,若不細看記憶體規格,可真的會被絢麗的包裝與暗示性的行銷術語給迷惑;一般而言,MByte可視為記憶庫深度,bit數就是繪圖記憶體介面寬度,nS時脈週期則是這顆記憶體被製造出來所能正常操作的週期,倒過來看就是時脈的概念。

        試想,如果高速公路塞車,我們最直接想到的改善措施是什麼?不是提高速限(nS),也不是增加匝道長度(MByte),而是希望增加車道數(bit),可是為了增加路寬,所需的成本可能比新建一條高速公路更昂貴;同樣容量的記憶體顆粒,介面寬度512bitGDDRDRAM的價格,會是32bit標準型DRAM顆粒的3至5倍;事實上,以一片200美元高階繪圖卡,高介面寬度繪圖記憶體所佔據的成本超過兩成。業者會搭配較低介面寬度(32~128bit)的記憶體,或是與主機板共享標準記憶體,犧牲效能來取得有競爭力的價格。

        目前自行研發高階板卡的品牌製造商仍以XFX訊景(nVIDIA),ASUS+Gigabyte,與HIS基恩(ATI)為主,但是大部份二線業者在技術能量與經濟規模差異下,仍只得循公板貼牌出貨模式,但是產品差異性不大,銷售成績並不顯著。

       貼牌趨勢擴散至高階繪圖晶片組MB市場

        由於市場不大,開發風險過高,導致MB業者推出nForce高階主機板意願不大,同樣叫好不叫座的現象在MB市場上又再度出現。鑑於繪圖卡貼牌策略成功,nVIDIA決定在MB市場採取相同策略,由nVIDIA設計公板,交由EMS生產,再由MB廠自行貼牌銷售,以降低開發風險與成本,帶動高階繪圖晶片組的銷售。預計06年底推出nForce680i繪圖晶片組MB,其中BFG、BIOSTAR、ECS、EVGA及XFX將會採用公板貼牌。

        最後,繪圖板卡與MB市場,大者恆大的態勢將堅若磐石

       貼牌是賺取品牌的邊際價值,畢竟不是延續競爭力,維持研發實力的作法。沒有研發實力,品牌的價差將會逐漸消失;只貼牌價差及榨取零組件規格的錢,終究非上策;高階產品採用貼牌策略,讓產品在專業評比中變的毫無特色,勢將反過來減損品牌的邊際價值,喪失消費者識別優勢;目前或許賺的只是Vista的機會財,漲的是年底資訊月題材,未來需求是以爆發之姿湧現,或是以溫吞漫步來臨沒人說的準,但是當關鍵零組件與原物料價格與貨源持續短俏,就像灰姑娘的午夜鐘聲,跑的慢的要留下來面對狂歡轟趴後的混亂,投資仍要看清楚投資對象的本質;沒有規模與實力,成本優勢與品牌價值消失,影響市場定價能力,營運體質將重新落入負向循環,到頭來將更形依賴貼牌策略。最後市場的贏家,仍將是長期具有研發實力的業者與EMS。

        找尋新的市場

        在整理Game console的資料中發現,一個新的市場可能正在形成,那就是物理特效處理器Physics Pocess Unit(PPU),在PS2/PS3裡被稱之為Emotion engine。其特定的功用在於處理物理特效,舉凡風吹,水流,波紋,毛髮肌理,火焰,爆破,熱氣蒸騰,流體動力,碰撞的預測與反應,屬於物理學範疇裡的運算負載,都將其由CPU移往PPU裡運算,可以讓CPU的資源專注在整體PC的效能的提昇,同時也加強使用者對於應用程式裡物理特效的質感。

        雖然目前繪圖晶片商均號稱其設計皆與Havok技術合作,具有部分PPU的功能,nVIDIA的Quantum,以軟體方式運作,不過在nForce 680i SLI晶片組裡預留了三組PCIe16X介面;ATi主張使用”三張”Radeon X1 Series PCIe X16板卡,兩張做Crossfire,另一張做PPU(天啊,這樣下去PC的功耗與熱量可以拿來當電暖器了),但是實際上仍是以GPU負責3D圖型與表面材質的運算,將物理特效運算的負載,丟回給CPU處理,或是增加第三組PCIeX16繪圖板卡來解決,對於處理大量物理特效的程式需求,這樣的作法將會拖慢系統整體效能,導致動畫流暢度與物理特效質感均不理想。此外Vista作業系統將會大量使用到GPU的運算,面對處理額外的物理特效運算,將難以應付;為解決這個矛盾點,就有引入物理特效處理器的切入點,一旦這個市場被打開來,趨勢就再也不會回頭。

        依照目前PS3系統架構,Emotion engine是由Toshiba提供,搭配Nvidia GPU,與IBM cell CPU,形成CPU+PPU+GPU Gaming Power Triangle;除了Toshiba,PC-based目前已知有AGEIA推出的PPU PhysX物理特效處理器,由tsmc製造(0.13um),ASUS出板卡。由於ATi與Nvidia仍掌握晶片組的研發資源, AGEIA能否順利將PhysX由PCI轉移至高速的PCIe X16,則要觀察支援PCIe X16MB的擴散程度而定,畢竟繪圖晶片商還是會經由廣告來宣稱雙繪圖卡效能一定優於Gaming Power Triangle架構。 未來究竟是Cross Fire與SLI雙板卡架構會勝出,還是(CPU+PPU+GPU)Gaming Power Triangle殺出新的競爭市場?決定權在遊戲軟體開發商與消費者手上。

延伸閱讀
 http://arstechnica.com/reviews/hardware/ee.ars/3
 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%A9%E7%90%86%E8%99%95%E7%90%86%E5%99%A8
 http://www.big5.tomshardware.com/article_000113402.html#01
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