为什么苹果和三星不买已垄断芯片市场的ARM?

2016-07-30 09:00:40来源: 爱范儿
    本文来自爱范儿

  早前软银(Softbank)提出以天价收购ARM后,这个貌似躲在幕后操控、掌握逾 4000 亿美元智能手机市场的“黑手”,突然浮出水面。但是,在大家突然发现这个的神秘存在体,突然就有各种不同的猜想:

  有人觉得苹果在芯片设计上已经被软银掐住脖子,如果未来软银停止向苹果授权,则苹果的开发将会大受影响;

  有分析师指觉得苹果被掐住咽喉了,所以苹果应该抢先一步先把ARM买到手;

  有媒体觉得与其竞逐ARM,不如买ARM的替代MIPS;

  为什么ARM在智能手机上扮演了如此重要的角色?根据ARM公司在2015年9月的资料,逾95%智能手机采用 ARM 处理器,在平板上的渗透率也超过85%。

  简言之:ARM已经垄断了移动芯片市场。

ARM处理器有多重要?

  这代表了任何一间公司买了 ARM 公司,就能掐住苹果的脖子?或是苹果买了 ARM,就能把三星致之死地?

  原因何在?让我们先了解一下ARM在手机上的重要性。

  之前跟大家谈过ARM的发展史,其实就是“长达几十年的技术架构之争”,所争的关键是“指令集”(instruction set):它是处理器所有能运作的关键,也是不少开发者的应用能赖以在手机上执行的基础。

  真的换掉手机处理器,影响究竟有多大?

  如果大家有读《乔布斯传》,就会记得当年微软的比尔。盖茨(Bill Gates) 对乔布斯各种不佩服,但唯一佩服就是苹果的Macintosh由使用 PowerPC(RISC 指令集)芯片转到英特尔(CISC 指令集)芯片一事:

  如果你说,好,我们现在要换掉微理处器芯片,但是一拍都不能落下,这听起来是不可能的,但他们基本上做到了。

  苹果也好、三星也好,如果真的要弃用ARM而改用英特尔x86的话,影响有多大?爱范儿在先前的“x86手机之死”一文曾指出,与ARM应用的兼容性,是x86手机难以成功的重要因素:

  不过,在英特尔致力于在智能手机上发力之际,其实已考虑到Android的兼容性问题而与Android合作推出优化。他们曾向Inquirer表示,英特尔的x86手机芯片能兼容95% 的Android应用;但是,一般只用虚拟机的小型应用当然没问题,但在跑原生应用时就会显得很麻烦。不少开发者就指出:跑原生应用时,不是开发者要主动支持x86,就是x86要牺牲效能去转换兼容代码,结果在他们在开发上一样是“事倍功半”。

  无论苹果也好、三星也好,他们不是不能弃用ARM ,但是代价十分巨大。

处理器是如何练成的?

  在这几天媒体的密集式报导下,大家应该知道:ARM是不会自己生产处理器,而是直接把ARM的技术直接授权给芯片制造者,让他们自己生产使用ARM指令集的处理器。(下图)

  一般来说,只要是使用ARM指令集架构的处理器,我们都会称之为ARM处理器。但尽管厂使用了ARM的指令集,但设计处理器芯片是个专门的技术活,所以ARM在授权指令集架构时,也会提供设计处理器芯片的技术──即处理器架构(architecture)。

  然后,芯片生产商就会把其它不同的功能,例如图像处理单元(Graphic Process Unit, GPU),内存(RAM)和基带芯片(Baseband)等,通通封装在同一块芯片里,那就成为手机的灵魂所在:系统单芯片(System-on-the-Chips, SoC)。然后交由专门生产芯片和半导体的晶圆厂(Foundry)生产。这时手机处理器芯片的质素,就是靠晶圆厂的工艺,或称制程 (Wafer Fabrication) 所决定。

  整个结构,就是:指令集──架构──整合──制程。而ARM的技术授权就集中于指令集和处理器架构,也是SoC最核心的部份,由于可知ARM的重要性有多大。

由于太重要,所以不重要

  既然ARM对手机处理器有如此重要的影响,为什么苹果就坐待软银用320亿美元把ARM收购?为什么三星不把 ARM 买下来干掉苹果?320 亿美元虽然绝对是天价;但对于富可敌国的苹果来说,根本算不上是什么一回事,而对于三星来说,花300亿来抢苹果手上那巨大的市场,也是很合理的事。

  不过,就是因为ARM太重要,所以使ARM变得不重要。

  要知道当年微软垄断了电脑作业系统市场,而Google控制了搜寻引擎和手机作业系统,就接连惹上了反垄断机构的纠缠。事实上,微软和 Google 只是占了市场的入口,令对手陷于不利的竞争环境;相比之下,ARM控制了95% 以上的手机市场,其垄断地位比起微软或Google有过之无不及,所以ARM的一举一动,不可能逃过各国反垄断机构的关爱。

  先不要说手机公司买了 ARM 后是否有能力拒绝授权,就算是任何手机公司想买下ARM,也未必能得到反垄断机构的批准──如果这次买主并非软银,ARM能否成功出售还是个问题。加上ARM老早就与一大堆手机公司签了授权协议,苹果也好、三星也好,并非一下子就能停止授权;更何况在反垄断机构的干涉下,即使任何手机公司买了ARM,也可能需 要承诺开放授权协议。

  不过,尽管买家不可能透过拒绝授权来打压对手,但ARM的技术仍然是有价值的吧?

ARM的影响力,没你想像中的致命

  智能手机刚崛起之时,ARM一直牢牢控制着指智能手机芯片的指令集及架构。以2009年苹果推出的 iPhone 3Gs 为例,他所用的系统单芯片为三星的S5PC100,除了使用ARM的指令集之外,也采用了ARM设计(或称之为“公版”)的Cortex-A8(ARMv7 架构) 。

  但在2010年开始,手机处理器开始出现重大的变革:苹果和高通(Qualcomm)纷纷弃用ARM的固有架构,改为自己设计处理器架构。在第一代iPad登场的Apple A4 (Hummingbird),以及在第一代Google Nexus所使用的高通骁龙(Scorpion)QSD8250,都并非ARM的公版架构。虽然,当年苹果和高通基本上都是拿ARM公版略加改动而成,本质上仍然受 ARM 技术很大的影响。

  但在2013年,三星和苹果再分别给ARM公板架构投下两枚爆弹。首先是三星在2013年年中宣布, 下一代处理器将会使用自家架构。而苹果在同年 9 月的iPhone 5s发布会里,突然推出了全球首枚64位元的ARM处理器Apple A7(Cyclone)──当时没有芯片公司能够赶及量产64位元的公版Cortex-A57,反而是使用自家设计的苹果,却把同行甩出一个时代。

  直到2016年,三星推出 Exynos 8 Octa 8890,开始使用自主的处理器架构,而高通在经过失败的骁龙810后,新一代骁龙820也回到自主架构上。结果三大海外手机处理器生产商:苹果、高通和三星,同一时间弃用ARM的架构;目前就只剩下华为的海思、大唐的联芯、紫光的展讯和台湾的联发科等,仍然留在公版ARM架构上。

  ARM 的技术影响力虽然一样很大,但已经没有我们想像中的致命。

手机外的市场,智能化的威胁

  在手机以外的战场又如何?根据先前提到的资料, 目前有95% 以上的车载信息娱乐系统(Infotainment)、60% 以上的无线路由器、55% 以上的消费电子产品(Consumer Electronics),都在使用ARM处理器。明显可见,物联网和智能汽车,将会是 ARM 市场未来的关键所在。

  而在目前消费电子市场上的两大热门项目:VR和无人机来说,ARM也早就在布局,分析师早就表示ARM自家的Mali图像处理单元,在 VR 市场上将会是AMD和Nvidia的重要对手;而 意法半导体(STMicroelectronics) 旗下之STM32处理器,几乎是大部份无人机的标准配备。

  可是,ARM在手机以外市场的主流地位,并不是因为ARM很强大或很省电,而是……因为便宜。当消费电子产品还未并未进入智能化世代,它们根本不需要高度的计算能力,要的只是一个廉价的嵌入式处理器来当主控芯片。

  但在智能化的世代,情况就完全不同:STM32能应付无人机的飞控算法,但当无人机进入智能世代,要应付视觉跟随、双目避障等计算机视觉需求,这种廉价的ARM处理器就变得不敷使用。

反客为主的辅助芯片

  故此,大疆的新一代无人机Phantom 4,在使用STM32 作主控芯片以外,额外加入了FPGA作为视觉运算硬件。而Nvidia也在CES展出汽车电脑Nvidia Drive PX 2,利用其强大的图像处理能力来处理无人驾驶汽车的需求,其12核的ARM处理器,反而是个配角。

  事实上,物联网也好、车联网也好、VR 也好、无人机也好,这些新款智能硬件由于体积远较手机要大,电池容量也更大、有的根本不用担心续航力,其发展关键已由低成本的主控芯片,变成高效的感应器及快速反应的网络。

  以英特尔为例,他们以5G网络技术和Realsense计算机视觉,快速的往智能硬件市场推进。英特尔全球副总裁兼中国区总裁杨旭表示:“英特尔要做什么?就是包揽你的数字平台。”

  即使是还在使用ARM指令集的高通,旗下定制的非公版架构:骁龙801(无人机平台)和骁龙602A(车驾平台),均在SoC里整合了大量的传感技术。

  尽管,未来的物联网也许仍然会大量使用ARM处理器,但传感器、以及用于传感器的独立计算单元,其影响力可能已经超过ARM处理器。

软银所掐不住的未来

  ARM只卖320亿美元,而不是4000亿美元;苹果、三星没有像疯子一样与软银抢购 ARM──这并不是没有原因的。

  ARM的未来仍然很光明,他们在2016年Q1财报超出市场预期,利润增长14%至1.98亿美元,其主营项目芯片许可收入同比增长24%,而据IDC统计数据显示,同期智能手机出货量同比增长仅0.2%,可见他们仍然“钱途无限”。

  但如果说这群日本人透过并购,就能掐住科技界的未来,那就太看不起硅谷的精英们了。

关键字:ARM  处理器

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016073056127.html
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