ARM、RISC-V和XBurst混战 处理器架构对智能手表的影响有多大？

智能手表（Smart Watch）的诞生非常早，它属于可穿戴式设备中的一个分支，与其血缘最近的就是我们熟悉的智能手环（很多入门级智能手表的功能体验还不如高端智能手环）。

随着时间的推移，智能手表已经衍生出了成人智能手表、儿童智能手表、老年人智能手表和运动型智能手表等品类，价格和功能上的差异很大。

智能手表的软硬差异

智能手表的卖相很重要，采用了圆形还是方形屏幕，显示是否细腻，提供了多少炫酷的表盘壁纸，腕带的材质等都会影响它们在用户心中的第一印象。而真正影响智能手表体验的，其实还得看软硬件层面的设计。

硬件上的差异

在硬件层面，最佳的解决方案是搭载一颗高度集成的主控芯片（可以理解为处理器或移动平台），能同时满足系统运算、显示和触控、影音解码、电源管理系统、蓝牙、Wi-Fi、GPS、NFC等射频功能。

不同档次的主控芯片，也将决定一款智能手表的性能和功能上限。

为了降低成本，现在依旧有不少智能手表采用多芯片方案，通过SoC+MCU+屏幕驱动IC+电源管理IC+射频IC的组合实现各项功能，虽然它们在性能、功耗和稳定性层面处于下风，但整体成本往往比单芯片方案便宜不少。

本图来自我爱音频网

此外，作为一种可以24小时贴身收集用户体征数据的可穿戴设备，智能手表还是最适合让互联网厂商进军医疗健康领域的小型设备。

因此几乎所有的型号都支持人体健康监测功能，比如已经普及开来的心率/血氧监测，以及只有极少数新品才支持的血压监测，负责监测的传感器和它们的灵敏度也是区分高下的关键硬件。

系统和软件上的差异

在系统层面，智能手表之间比拼的则是在常规的显示消息通知、运动和轨迹记录、与智能家居联动、移动支付之外，是否可以脱离手机独立使用，比如播放本地音乐，单独通话，抑或是安装第三方APP等。

手机厂商也正在尝试过将QQ、微信、滴滴、地图等手机端应用腾挪到自家的高端智能手表上，通过这些APP在手表上的“分身”来弥补基于手机的用户体验缺陷。

谷歌在2014年就发布了针对智能手表的操作系统Android Wear（后改名为Wear OS），可以让手表像Android手机一样安装第三方APP，在一定程度上扮演手机的角色。

可惜，Wear OS并没有复刻Android的成功，如今很多一线智能手表厂商都在主推自家的操作系统，比如华米Zepp OS和华为鸿蒙等，以及其他基于AOSP衍生的系统。

但是，可以脱离手机使用，能安装独立的APP，依旧是高端智能手表的专利，而想实现这些能力，离不开更高性能的主控芯片，比如高通骁龙W5系列就是新一代智能手表主控芯片的标杆性存在。

前文提到的人体健康监测功能，也需要软硬件层面的持续调优，为了提升竞争力，智能手表厂商非常愿意与顶级医院展开合作，比如华为与301医院联合开展心脏健康风险筛查项目、OPPO与阜外医院的合作、华米与北大心血管内科的合作都是在搞这类研究。

智能手表的可选平台

智能手表所用的主控同样适用于智能手环、VR眼镜等其他穿戴式设备，属于一个非常庞大的市场，也因此吸引了无数芯片厂商参与角逐。

ARM架构

ARM无疑是智能手表主控芯片中的绝对主力，根据市场定位不同，可选高性能的Cortex-A或超低功耗的Cortex-M架构，抑或是Cortex-A+Cortex-M的混合架构。

ARM的三大主力CPU IP核心架构

高性能的智能手表需要较强的CPU算力，所以需要搭载基于Cortex-A架构的处理器，比如采用双核Cortex-A7的联发科MT2601，以及采用四核Cortex-A7的高通骁龙Wear 2000/3000系列等老将。以三星Exynos 7270、Exynos 9110和高通骁龙Wear 4100系列为代表的芯片则均升级到了Cortex-A53核心。

对于一些主打运动功能的智能手表对性能要求不高，需要更持久的续航能力，此类产品最热衷搭载基于Cortex-M架构的超低功耗处理器。代表产品有Ambiq Micro旗下的Apollo系列、汇顶旗下的GR551x系列、华为海思麒麟A1（网传是基于Cortex-M7）、Nordic nRF52840（Cortex-M4）、瑞芯微RK2108D（HiFi3+Cortex-M4F）等。

为了同时兼顾性能和续航，采用混合架构的主控芯片深受高端智能手表青睐。以高通骁龙Wear 4100+为例，它就额外集成了一颗基于Cortex-M4架构打造的协处理器，满足始终在线（AON），负责情境模式，最大限度降低待机功耗。三星最新的Exynos W920则更厉害，它采用双核Cortex-A55与Mali-G68MP2 GPU，还集成了低功耗的Cortex-M55显示处理器用于处理AOD（常亮显示）功能，从而进一步降低可穿戴设备的功耗。

此外，手表厂商偶尔还会采用两颗芯片混搭的设计来兼顾性能和功耗，比如OPPO第一代Watch就同时采用高通骁龙Wear 2500和Apollo双芯片，OPPO Watch 2进一步升级为龙Wear 4100和Apollo 4S，官方将其称为“UDDE双擎混动技术”。

RISC-V架构

在芯片领域，开源指令集RISC-V是近年来炙手可热的研究和产业发展方向，也是主流ARM架构的最有力竞争者。华米自研的黄山系列处理器就是基于这种架构定制的穿戴式方案的典型代表。以最新的黄山2S为例，它采用了双核RISC-V架构，包含支持浮点运算的大核以及超低功耗的小核，同时还集成了一颗2.5D GPU以及支持卷积神经网络加速处理单元。

XBurst架构

XBurst是北京君正针对移动多媒体便携产品推出的一种32位嵌入式CPU架构（基于MIPS），最知名的型号为君正M200，它是一颗双核处理器，其中一个1.2GHz的高性能MIPS CPU用于处理繁重的工作，而要求不高的任务则可以使用功耗更低、频率为300MHz的第二个MIPS CPU来处理。该方案曾被用于华米旗下的智能运动手表1/2/2s/3，早些年映趣和腾讯合作出品的inWatch T也采用了君正的方案。2020年君正还发布了采用双Xburst2+XBurst0三核结构的M300方案，不过貌似至今还没有被智能手表列装。

小结

虽然穿戴设备的芯片方案众多，但围绕智能手表建立起的强功能弱交互应用生态并没能走出一款让所有人记住的“现象级APP”，所以对绝大多数普通消费者而言能否安装APP并不重要，反而在医疗健康领域意外打开了局面。

在未来的很长一段时间里，选择智能手表的前提是它是否能与你的手机搭配使用，你是否需要医用级的健康监控，对续航时间和功能有无特别需求。

换句话说，智能手表远没发展到Android手机那种“不服跑个分”的唯性能论阶段，绝大多数用户和使用场景都是对芯片性能无感的，以三星Exynos W920和高通骁龙W5系列为代表的新一代处理器虽然能赋予智能手表更高的上限，但还需要尽早挖掘出“现象级APP”才能引发硬件迭代的浪潮。