重筑2005 【854】ARM和自研

芯片生產(chǎn)流程大概可以簡單劃分為研發(fā)、生產(chǎn)、封裝三個(gè)步驟，但隨著行業(yè)發(fā)展，目前除了英特爾還自己包攬上下游之外，絕大多數(shù)半導(dǎo)體公司都開始分工，只做其中的一部分。通常說的研發(fā)處理器，其實(shí)都是指自己設(shè)計(jì)手機(jī)處理器，而想要完成設(shè)計(jì)，除了員工、設(shè)備之外，還需要購買兩個(gè)東西，其一EDA軟件，其二是ARM指令集架構(gòu)的授權(quán)。

EDA軟件的作用，簡而言之就是讓芯片設(shè)計(jì)方（海思、高通、聯(lián)發(fā)科等）在電腦上進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，同時(shí)會直接和芯片制造方（三星、臺積電等）進(jìn)行連通，設(shè)計(jì)芯片，首先要在軟件上跑通，才會去流片。

這個(gè)設(shè)計(jì)、制造過程中，使用的EDA軟件會積累海量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這也是EDA軟件很難替代的一個(gè)重要原因，天然具備壟斷性。

目前國際EDA軟件主要被Synopsys（新思科技）、Cadence和Mentor三家公司壟斷，都是丑國公司，是后世卡脖子的重要領(lǐng)域。

也有國產(chǎn)廠商在做，比如華大九天、概倫電子、廠立微等，但目前不具備可替代性。

手機(jī)SOC設(shè)計(jì)主要是Synopsys公司，與高通總部一樣都在加州，古詩詞公司早就購買了軟件，最近嘗試在大唐那邊原本處理器基礎(chǔ)上進(jìn)行研究修改，與Synopsys一直都有聯(lián)系，高通有一定概率是從這家公司聽到了風(fēng)聲。

ARM是一家英國公司，主要商品就是ARM指令集架構(gòu)。

電腦運(yùn)營，本質(zhì)上是軟件在硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)算，指令集架構(gòu)可以簡單理解為是在軟件、硬件之間溝通的一種語言、規(guī)則。

假如指令集架構(gòu)的內(nèi)容是加減乘除，那么硬件就負(fù)責(zé)把加減乘除的電路做出來，軟件用加減乘除開發(fā)各種功能和軟件，雙方都按照這個(gè)規(guī)則發(fā)展，彼此就不用管對方想干嘛了，大大提高效率。

指令集架構(gòu)是計(jì)算機(jī)大規(guī)模使用的基礎(chǔ)，在此之前，換個(gè)電腦型號，原本的軟件就得重寫，有了指令集之后，遵循同樣指令集的所有硬件設(shè)備都可以運(yùn)行所有遵循同樣指令集的所有軟件，這才有了計(jì)算機(jī)的大規(guī)模推廣使用。

1964年IBM發(fā)布了第一臺用上了指令集架構(gòu)的Sysem/360大型電腦，當(dāng)初的賣點(diǎn)就是換電腦后不用重寫軟件。

1981年，IBM發(fā)布了自家第一臺個(gè)人電腦IBM5150，延續(xù)了指令集概念，這款電腦采用的是英特爾8088處理器，這款處理器是英特爾8086處理器的閹割版，IBM5150大火成功之后，個(gè)人電腦市場進(jìn)一步發(fā)展，為了保證延續(xù)性，滯后的歷代處理器都采用了同樣的指令集架構(gòu)。

英特爾的后續(xù)處理器的命名延續(xù)了8086的名字，比如80186、80286、80386……因此，這套架構(gòu)被稱作X86架構(gòu)。

個(gè)人電腦發(fā)展之初，IBM話語權(quán)非常大，發(fā)現(xiàn)自己搞出來了指令集架構(gòu)之后，電腦的門檻降低了，處理器廠商的重要性大大提高，為了避免自己從爹變成兒子，于是讓英特爾把X86架構(gòu)授權(quán)給了其他廠商，其中就包括AMD。

后來，IBM就發(fā)現(xiàn)自己多了兩個(gè)爹。

這套架構(gòu)一直延續(xù)在目前和葦慶凡重生前記憶點(diǎn)，所有英特爾的處理器上，同時(shí)隨著行業(yè)發(fā)展，成為了全球電腦市場通用的指令集架構(gòu)。

國內(nèi)也有幾家廠商做電腦處理器，也是買的X86架構(gòu)授權(quán)，龍芯有自研架構(gòu)，但即便是十年后，也沒推廣開。

X86一統(tǒng)天下，是伴隨著電腦行業(yè)發(fā)展的，在市場推廣之后再想要推廣另一種架構(gòu)，難度太高了。

指令集架構(gòu)的另一大陣營——ARM架構(gòu)，在80年代就出現(xiàn)了，因?yàn)閄86是復(fù)雜指令集架構(gòu)，ARM是精簡指令集架構(gòu)。

在電腦發(fā)展之初，X86架構(gòu)成本更低，更受青睞，但隨著行業(yè)發(fā)展，尤其是編譯器成熟之后，ARM架構(gòu)出現(xiàn)了流水線機(jī)制，對比X86擁有了巨大的優(yōu)勢。

英特爾和AMD發(fā)現(xiàn)情況不對，都開發(fā)了自家的精簡指令集，但很快發(fā)現(xiàn)X86的優(yōu)勢太大了，ARM架構(gòu)并沒有流行起來。

1995年，英特爾的工程師們在奔騰處理器上推出了對標(biāo)ARM流水線機(jī)制的譯碼器，抵消了ARM架構(gòu)流水線機(jī)制的優(yōu)勢，加上搭載了這款處理器的Windows95、Windows98兩代系統(tǒng)在個(gè)人電腦上大殺四方，win-tel聯(lián)盟正式形成。

至此，X86架構(gòu)的地位幾乎不可能再被撼動了。

2006年，蘋果放棄了RISC（精簡指令集）處理器，開始在macbook上搭載英特爾處理器，標(biāo)志著英特爾的X86架構(gòu)徹底同一了個(gè)人電腦業(yè)務(wù)。

變局也由此開始。

在這次合作的過程之中，喬布斯向英特爾提出，蘋果正在研發(fā)一個(gè)“小東西”，想要合作，定制一款低功耗處理器。

英特爾覺得這玩意不靠譜，大概率當(dāng)時(shí)正如日中天，意氣風(fēng)發(fā)，也瞧不上，因此直接拒絕了。

喬布斯無法，只好轉(zhuǎn)頭找三星合作，最終采用了基于ARM11架構(gòu)的S5L8900處理器，并在在2007年發(fā)布了那個(gè)“小東西”。

它叫iPhone。

ARM架構(gòu)對X86架構(gòu)的沖鋒由此拉開帷幕。

此后的iPhone一直采用三星的ARM架構(gòu)處理器，2010年iPhone4發(fā)布，蘋果在三星蜂鳥處理器（S5PC110）基礎(chǔ)上定制了自己的A4處理器，正式走上自研處理器的道路。

在iPhone發(fā)布之前，因?yàn)闆]有市場推動，ARM架構(gòu)的制程工藝大幅度落后于X86架構(gòu)，2007年第一代iPhone搭載的S5L8900處理器采用的90nm工藝制程，同年的英特爾處理器已經(jīng)采用45nm工藝制程了。

此后，iPhone引領(lǐng)的智能手機(jī)潮流，采用的都是ARM架構(gòu)處理器，并因?yàn)槭謾C(jī)本身的體積限制，推動著ARM架構(gòu)處理器的制程工藝踏上了一條高速發(fā)展之路。

討論架構(gòu)優(yōu)劣的時(shí)候，工藝制程是一個(gè)不能忽視的重要因素，英特爾稱霸之后故步自封，被AMD和蘋果接連抽耳光，除了兩家公司本身的研發(fā)能力之外，制程工藝的優(yōu)勢功不可沒。

今年初（2012年），英特爾第三代酷睿i7-3770處理器采用22nm工藝制程，而秋季要發(fā)布的iPhone5搭載的A6采用三星32nm工藝制程，高通今年的APQ8064處理器，已經(jīng)在采用28nm工藝制程了。

英特爾這個(gè)時(shí)候仍然有優(yōu)勢，但等再過兩年，2014年的時(shí)候，ARM這邊的高端處理器，蘋果A8、高通驍龍801、華為海思麒麟920等，就要采用20nm工藝制程了。

英特爾到時(shí)候還在采用22nm工藝，已經(jīng)被追上。

再過幾年，英特爾會繼續(xù)打磨14nm、10nm工藝，ARM那邊都已經(jīng)開始3nm工藝了，從追趕到超越，再到差距一步步擴(kuò)大。

一點(diǎn)不夸張的說，iPhone的出現(xiàn)，以及其引領(lǐng)的智能手機(jī)潮流，直接推動了ARM處理器的工藝進(jìn)步，而先進(jìn)的制程工藝，又進(jìn)一步反哺了ARM處理器在性能、優(yōu)秀方面的發(fā)展。

在這期間，ARM對X86最大的一次沖擊，是2020年蘋果發(fā)布的M1處理器，并且搭載在了自家的macbook air上面，開始了蘋果電腦往ARM處理器的遷移，標(biāo)志著ARM處理器正式進(jìn)攻X86的大本營。

在這之前，高通、華為其實(shí)已有類似的動作，但影響力根本不在一個(gè)量級上。

萬年擠牙膏的英特爾在被AMD捅了一刀之后，又被蘋果炸了個(gè)灰頭土臉，才總算從躺著賺錢的狀態(tài)坐了起來，表示：“把鍵盤給我拿過來，勞資要認(rèn)真玩了！”

到那個(gè)時(shí)候，ARM看起來簡直已經(jīng)把X86壓著打了，但實(shí)際情況并非如此，X86積累的底蘊(yùn)太深厚了，不是短時(shí)間內(nèi)撼動的，未來誰能笑到最后還不可知，何況未必就要分出生死。

但對于消費(fèi)者來說肯定是好事。

不過，在AMR架構(gòu)發(fā)展如火如荼的時(shí)候，ARM公司本身在ARM架構(gòu)發(fā)展的過程中，并沒有攫取到最大的蛋糕，所以才有后世ARM公司想要改變授權(quán)費(fèi)方式、想辦法加錢的事情

——ARM架構(gòu)授權(quán)，大多是基于處理器價(jià)格收費(fèi)，甚至還有永久授權(quán)，比如華為就買下了ARM V8架構(gòu)的永久授權(quán)。

但眼看著手機(jī)價(jià)格越來越貴，蘋果還把ARM架構(gòu)處理器放到了電腦上，這點(diǎn)錢就沒辦法讓ARM滿意了，于是想要學(xué)習(xí)高通，按照產(chǎn)品價(jià)格收費(fèi)。

回到眼前，如今的ARM架構(gòu)仍在發(fā)展過程之中，ARM公司還沒有那么大的野心，畢竟蛋糕還沒做大，沒到不顧一切搶蛋糕的時(shí)候，對這種局面還是很樂意的，古詩詞公司購買V7架構(gòu)授權(quán)很順利。

ARM雖然是英國公司，但與高通也有密切往來，同樣不能排除這里走路風(fēng)聲的可能性。

不管咋說，高通找上門來了，得想辦法回應(yīng)。

葦慶凡不擔(dān)心會撕破臉，一方面如今市面上可選的處理器很多，高通遠(yuǎn)沒有后世那樣讓所有安卓手機(jī)廠商排隊(duì)喊爹的排場；

而另一方面，有小米、華為的例子在，兩家在自研處理器之初，以及自研之后，都保持著與高通的合作關(guān)系，即便是麒麟980、990大殺四方的時(shí)候，華為手機(jī)里也沒斷過高通的芯片。

做生意嘛，都是為了賺錢。

葦慶凡更看重的是與高通的關(guān)系，自公司成立以來，古詩詞手機(jī)一直采用高通處理器，而高通處理器的發(fā)布時(shí)間與古詩詞公司的產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間并不一致，他之前還想要試著能跟高通合作，看能不能讓高通那邊配合一下，用將進(jìn)酒首發(fā)高端處理器。

這次事情之后，估計(jì)希望就不大了。

此外，他必須從長遠(yuǎn)考慮以后可能面臨的制裁，不能夠跟高通惡化關(guān)系，否則以后還要想辦法修復(fù)。

但不管咋說，不自研是不可能的，否則高通要是一直都能做出來驍龍835這種神U也就罷了，能保持住855、865的水平也行啊，動不動就來個(gè)810，甚至還有888、8G1連續(xù)兩代翻車的……

小米就是個(gè)最好的例子，小米note、小米11、小米12連續(xù)三次沖高都遇見高通翻車。

誰特么受得了啊！

除此之外，產(chǎn)品發(fā)布節(jié)奏，以及生態(tài)產(chǎn)品，這些都讓葦慶凡堅(jiān)定不移的想要自研處理器，否則按照原本歷時(shí)進(jìn)度，蘋果AirPods都特么發(fā)布五六年了，安卓陣營還拿不出來一款可以做到同樣體驗(yàn)的無線耳機(jī)。

耳機(jī)廠商的能力是一方面，高通做不出能夠抗衡蘋果AirPods上那顆H1的低功率處理器，同樣是一個(gè)重要緣故。

華為的手表、耳機(jī)可以找到不同的賣點(diǎn)和塞道，自研A1處理器同樣是一個(gè)重要因素，等A1沒了，新款手表、耳機(jī)反而在不少方面的體驗(yàn)都有退步，自研處理器的重要性可見一斑。