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ARM世界之旅(一):特殊的生存之道
2013-06-28 19:24:35  作者:上方文Q 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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智能手机、平板机和移动互联网的兴起,让原本默默无闻的英国小公司ARM成了世界瞩目的焦点,甚至搞得半导体霸主Intel狼狈不堪,屡屡受挫。2008年开始,Intel不断尝试进入移动便携领域,但始终未能站稳脚跟。随着全新22nm SoC工艺和全新Atom架构的披露,Intel终于开始大发神威,ARM也从低调的后台走出来,畅谈自己的发展策略。Intel经常这么干,但是对ARM来说还是第一次。

AnandTech近日将刊登连载文章,从多个不同角度去深入探寻ARM的世界,今天是第一部分:ARM的商业模式是如何工作的?

在传统PC领域,半导体厂商一般有两种路子可选。首先是Intel那样的,从头到尾自己大包大揽,架构和芯片的设计、生产一律不依靠任何人。其实,Intel早期也对外提供过x86指令集的授权,但很快就收了回来。

这样做是需要极其雄厚、全方位的实力做保障的,得有钱、有人、有技术,特别是在半导体技术日益复杂的今天,能这么做的屈指可数。

好处当然也是很明显的,不但能完全自己把握自己的命脉,利润也是极其可观,Intel几乎任何产品都可以享受非常高的利润,想卖多少钱就可以卖多少钱。

但是在移动领域内,这种“黑心”模式就行不通了,因为处理器在PC系统中的成本占比非常高,但是智能手机、平板机里往往不到10%,甚至不足5%,你再费劲也挣不到多少利润。这同样是Intel在移动领域推广困难的关键原因之一。

另外一种是无工厂模式(Fabless)。NVIDIA就是这样,AMD实在耗不过Intel就也变成了这样。这类企业只是自己设计芯片,制造则交给代工厂,比如台积电、联电、GlobalFoundries、三星电子。

好处很明显了,负担很轻,自己只管设计就行了,不用耗费巨资去兴建晶圆厂、开发新工艺,但坏处同样很突出:你设计出来了,能否造出来、即便造出来又是个什么样子你就无法做主了,得看代工伙伴的能耐。

这方面的教训当然很多:台积电40/28nm两代工艺最初都很不成熟,产能也是迟迟上不来,让整个行业为之拖累;GlobalFoundries 32nm工艺没有达到AMD的预期水平,第一代FX/APU处理器的频率和电压就跟设计得差很多,28nm工艺吹了那么久直到现在才刚刚上路,迫使AMD一度放弃了整整一代的低功耗APU,不得不重新设计再去找台积电。

ARM就跟他们完全不一样了。它不制造、不销售任何芯片,只是自己设计IP,包括指令集架构、微处理器、图形核心、互连架构,然后谁喜欢就把授权卖给谁。客户拿着ARM IP可以自己想怎么干就怎么干。

ARM世界之旅(一):特殊的生存之道

【ARM的三种授权模式】

ARM的经营之道其实非常简单,以三种不同的模式对外提供授权。

处理器授权:

ARM设计好一颗CPU或者GPU,然后授权卖给伙伴。买下它们后,你只能照着图纸实现,能发挥的地方不多,但是如何实现你就随便了,比如配置哪些模块、几个核心、多少缓存、多高频率、什么工艺、谁来代工等等。

ARM也会给你提供指导辅助,但如何将方案变成芯片、设定在什么规格,就看你的了。

处理器优化包/物理IP包授权(POP):

如果你想做ARM处理器,但无奈实力有限,那怎么办呢?ARM很贴心地准备了一系列的优化处理器设计方案,你可以根据自己的需要,挑选合适的直接拿过去用。

这样你可以快速搞出产品,代价也很低,当然能自由发挥的空间就小了,处理器类型、代工厂、工艺都是规定好的,比如Cortex-A12处理器,就要求你在台积电使用28nm HPM工艺生产,或者在GlobalFoundries使用28-SLP工艺。

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架构/指令集授权:

如果你实力雄厚,可以仅购买ARM的架构/指令集(ARMv7、ARMv8),然后自己研究设计芯片,高通Krait、苹果Swift就是典型代表。

这些自行设计的处理器和ARM的是指令集兼容的,但并没有直接可比性,比如你不能说Krait 400、Cortex-A15谁更好更坏,它们是同一级别的不同实现方案而已。

ARM目前在全球拥有大约1000个授权合作、320家伙伴,但是敢于购买架构授权的,不过区区15家。

正是靠着如此众多授权伙伴的支持,ARM处理器才获得了25亿颗的季度出货量,历史总量已经达到450亿颗。

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