ramy  2021-01-29 14:24:53  智能硬件 |   查看评论   

时代之潮

X86过去的强大毋庸置疑,ARM能在重重困难中突破而出,受到一众科技互联网公司的喜爱,与它的模式有很大关系。

ARM的崛起重要原因之一就是放弃了传统IDM模式(Integrated Device Manufacturing,整合设备生产模式)的大包大揽,使众多厂商可以在其指令集内继续设计和创新。碧风海岸

而以英特尔为代表的IDM模式,承接了芯片从设计到制造到封装的所有环节。在集成电路行业发展的早期,企业一般都是用这种大包大揽的IDM模式。在移动终端领域中,低成本、微利润的处理器是无法支撑这一重度投入模式的。

ARM公司开创的授权模式,将芯片的架构、设计(Fabless,如高通、联发科、海思)和生产(Foudary,如台积电)分开,它激活了全产业链的活力,不仅提高了生产效率和新工艺迭代的速度,也降低了生产成本,从而形成了日益繁荣的ARM生态。

ARM公司根据芯片设计公司不同的需求和能力,提供了三种不同的对外授权模式:

处理器的IP授权模式。ARM将该IP专利授权给买下设计的公司,公司可以直接按其设计方案生产。

处理器和物理IP的授权模式。此种模式下企业需严格按照ARM规定工艺流程来生产芯片。

架构和指令集授权。这是自由度最高的授权模式,三星、苹果、华为等实力雄厚的手机厂商可以在ARM架构下自行设计和优化芯片。

因此,这些科技互联网公司在使用ARM架构的芯片时仅需支付授权费即可,这相较购买英特尔式的研发、制造、销售一体的完整芯片来说,成本会更加低廉。

芯片

除了IDC外,手机、PC等个人消费市场早已增长乏力,处于白热化的存量竞争阶段,各厂商也度过了早期盲目追求市场扩张的阶段,自身实力也在发展中得到壮大,积累了足够的资金去完成品牌的进化。碧风海岸

通过自研芯片,一方面可以降低硬件成本获得更多的利润,另一方面则需要通过自研芯片走出英特尔、高通、联发科之外的芯片差异化路线,以占领高端市场。

华为的手机品牌走上高端,华为海思功不可没,苹果M1芯片款Mac在市场上也是好评如潮。

因此,除了降本,用自研技术增“效”是另一重要原因,另一个问题是,ARM架构真的超过了X86吗?

要讲清X86架构和ARM架构孰优孰劣、谁将一统市场行业内也是争议不断,这其中既涉及底层RISC指令集和CISC指令集方面的技术差异,也涉及服务器、PC和智能移动端的不同使用场景,需要设计者在芯片性能、功效、能耗和应用场景上做出选择。

技术在芯片市场重要,但已不是唯一衡量标准。随着技术的进一步发展,不管是ARM还是X86,都在逐渐补齐各自的短板,不再仅采取RISC和CISC中某一种指令集,而是变成RISC和CISC你中有我、我中有你,可以说标着RISC、CISC的CPU架构们,几乎没有实质上的明确差异。

因此,现实的情况是,如果科技互联网公司打算自研芯片势必会选择可以授权自研的ARM模式,甚至是更为开放的RISC-V指令集。

RISC-V指令集是直接基于RISC(精简指令集)原则开源指令集架构,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件而不必支付给任何公司专利费。阿里巴巴旗下的半导体公司平头哥2019年研发的玄铁910(XuanTIE910)处理器便是采用的RISC-V架构。

芯片

既然从架构上来说,X86和ARM的差异理论上并不算大,那么在芯片领域扎根数十年的英特尔、高通、AMD等公司为何会被一众科技互联网公司抛弃呢?换言之,这些没有做过芯片的科技互联网公司做的芯片在市场中有竞争力吗?

这些更年轻的互联网公司没有自研芯片很大的因素是因为摩尔定律的缘故,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目,约每隔18个月便会增加一倍性能也将提升一倍。那时的芯片半导体行业处于快速发展阶段,这使得后来的公司即便开始自研芯片,也需要花大量的时间和金钱投入来保持不被淘汰。碧风海岸

随着晶体管电路逐渐接近性能极限,摩尔定律的生效周期开始逐渐变长,这给予了这些公司赶上来的机会。同时,现在的手机、计算机芯片在一定程度上已经可以满足人们的日常需求,追求极致的性能成为游戏极客、特定职业人士等的选择。

比如用苹果M1芯片完3A游戏的体验并不算好,但并不妨碍它满足用户的日常工作中需求;高通最新一代芯片骁龙888的性能确实有不少的提升,但使用骁龙865、855的用户们依然可以用自己的旧手机满足绝大多数使用场景。

这时,对用户来说换机更重要的因素是价格,对一众科技互联网公司来说这是一样的道理,即使它们自研的芯片无法比拟市面上最强的产品,可只要满足了企业或用户的绝大多数需求就是一件高性价比的事情。

当然,其他企业开始自研芯片并不意味着全球分工的进程开始停止,企业要把芯片产业链全部重做一遍,这恰恰说明全球分工程度的深化。新入局者只需要做芯片生产环节中的IC设计这一项,其余的上千道工艺都由各环节的“隐形冠军”来完成,而负责芯片制造的台积电更是有将各种高难度设计产品实际生产出来的能力。

在整个芯片研发技术速度逐渐下降的背景下,芯片产业链的全球分工和ARM架构的出现无疑给了后来者机会,如果将来有更便宜技术更好的芯片出现,互联网公司们也会从自研转向外购。毕竟,在硬科技领域,技术是所有企业绕不过的门槛。碧风海岸

从这个角度来说,苹果、微软、亚马逊们自研芯片似乎是盘活市场的好事情。

 

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