解密芯片戰(zhàn)爭 手機芯片故事知多少？
發(fā)表時間：2020-12-27 10:08:40 人氣：2402
蘋果新一代iPhone今天將在全球10個國家和地區(qū)上市銷售。在iPhone 5s所采用的A7處理器則是第一款應用在智能手機上的64位系統(tǒng)芯片。
手機處理器芯片正在越來越成為一個高性能中心，提供超級動力并盡全力控制功耗。除非拆機，否則你看不見它，但它的影響無處不在……
除了跑分、四核、1.5Ghz這些表面數(shù)字之外，你還想多了解一些關于手機芯片的故事嗎——為什么ARM占據(jù)了這個市場90%的設計份額？為什么高通的芯片很貴依然是市場第一？
好吧，開始講故事了。當然，它更像是一場戰(zhàn)爭。
序曲：這個江湖其實是有秩序的
接下來會登場的角色有很多，智能手機芯片領域的各方勢力，也是有江湖座次的。
和笑傲江湖里的故事設定不同，芯片領域，越靠近底層的地位反而越高（但不一定最賺錢）。從直觀很容易理解，手機芯片的最基本應該是一個實體的小方塊。小方塊里面，藏著人類最閃亮的智慧結晶。
要讓小方塊執(zhí)行任務，需要用一種它可以聽得懂的語言，那就是指令集。小方塊就聽它的，所以，它最牛。
但故事里最牛的一般會有兩個，否則江湖的巔峰就太寂寞。指令集也分裂出兩大陣營，復雜的（CISC）和精簡的（RISC）。這部分似乎有些深奧了，因為出現(xiàn)了英文縮寫。其實不必理會它，我們繼續(xù)用感性的方式去理解——復雜的那個是復雜的，精簡的那個是精簡的。
關于復雜指令集與精簡指令集的競爭歷史可以單獨寫一本書，我們這里略過很多和今天無關的內容，簡單的做個總結式介紹，復雜指令集今天的代表是Intel的 x86系統(tǒng)，因為復雜，所以可以做很多高級的命令，但執(zhí)行的效率偏低，且不易控制功耗；精簡指令集則剛好相反，它盡量控制指令的種類數(shù)量，排除那些使用率較低的指令，甚至固定了指令的長度，因此效率高，功耗低。但在處理長指令時需要進行分割。它的代表便是ARM。
復雜指令集更多應用在PC、服務器上，這是Intel的主戰(zhàn)場；精簡指令集更多在手機等微型系統(tǒng)里，這是ARM的天下。當然，發(fā)展到今天，兩大陣營也在互相學習，不斷演進。
所以，ARM是最接近智能手機里那個小方塊的人，它是盟主，Intel、MIPS等則虎視眈眈盯著這個位置。
陣營：授權帶來的盟主之路
在指令集的上面，就是架構了。它就像是一張設計圖紙，告訴工程隊如何建造一個叫做手機處理器的大樓。ARM基本上，就是個畫圖的。
但三百六十行，行行出狀元。畫圖畫到極致，那也是天下無敵的。ARM憑借在精簡指令集陣營里不斷的努力，最終成為了低功耗，高效率處理器市場的設計大師。據(jù)最新的市場估算，智能手機里采用ARM架構的處理器比例可能達到90%。
更可怕的是，在智能手機芯片之外，ARM還為數(shù)以億計的游戲機、家電、甚至銀行卡、手機卡、公交卡提供芯片設計方案。2011年，ARM的客戶實現(xiàn)了79億處理器出貨量，占有95％的智能手機，90％的硬盤驅動器，40％的數(shù)字電視和機頂盒，15％的單片機，和20％的移動電腦市場。而2012年，采用 ARM架構授權的芯片總體出貨量數(shù)據(jù)達到了87億顆。
有一點需要格外注意：ARM只是設計了處理器，并不自己生產。所以，它在智能手機市場90% 的占有率，都是通過高通、蘋果、三星和聯(lián)發(fā)科等芯片解決方案商來實現(xiàn)的。ARM采用知識產權授權的形式，把自己每一代的芯片設計提供給合作伙伴，大家根據(jù)各自的需求進行二次開發(fā)，最終成為上市商用的產品。
ARM在產業(yè)里有著一種很超然的地位，但它自己卻賺的不多。2012年，ARM總收入為9.13億美元，遠低于它的那些小伙伴，甚至比不上高通一個月的收入。
但ARM依然是整個產業(yè)里最重要的一個。通過授權，它控制了智能手機芯片設計的這一源頭市場和專利技術。針對不同客戶，ARM還非常貼心地推出了各種授權套餐服務。
據(jù)統(tǒng)計，ARM目前共擁有300多家客戶近千份可帶來收入的有效授權，基于這些授權的處理器已經累計出貨300多億顆。
說到這里，我們要把ARM的故事暫時放一放，因為另一個主角有點等不及要出場了。
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