芯耀
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假如你是一位年紀(jì)輕輕、野心勃勃，但必須從零開始的創(chuàng)業(yè)者，你有一次可以回到 IT 產(chǎn)業(yè)的任何一個(gè)時(shí)期白手起家的機(jī)會(huì)，你會(huì)選擇哪個(gè)時(shí)期？我想你一定會(huì)選擇那激動(dòng)人心的七十年代。
如果說(shuō)五十年代屬于半導(dǎo)體技術(shù)初生而電子管計(jì)算機(jī)如日中天的時(shí)代，六十年代屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)初興和商業(yè)市場(chǎng)大型機(jī)興起的時(shí)代，那么七十年代，就將迎來(lái) IT 產(chǎn)業(yè)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的黎明。而此時(shí)所誕生的幾家公司，在今天依然執(zhí)掌著 IT 世界版圖的牛耳。
1975 年，保羅·艾倫和比爾·蓋茨開始了創(chuàng)業(yè)，并在第二年創(chuàng)辦了 Micro-Soft，1978 年正式改名為 Microsoft，也就是今天的微軟。
1976 年 4 月 1 日，史蒂夫·喬布斯和兒時(shí)伙伴史蒂夫·沃茲尼亞克，在加利福尼亞州的喬布斯父母家中的車庫(kù)內(nèi)，共同創(chuàng)立了蘋果電腦公司。
1979 年，剛剛從英國(guó)劍橋大學(xué)博士畢業(yè)的赫爾曼·豪澤與克里斯·克里一起成立了 Acorn 電腦公司。
（Acorn?Computer?Ltd 標(biāo)志）
微軟和蘋果在今天的地位不必多言，而這個(gè)產(chǎn)自英國(guó)的 Acorn 電腦，很多人卻并不熟悉。如果我們說(shuō) Acorn 電腦正是今天為幾十億的移動(dòng)終端芯片提供系統(tǒng)架構(gòu)的 ARM 公司的前身的話，大家可能會(huì)有恍然大悟的感覺。
我們知道，蘋果開啟了個(gè)人電腦的時(shí)代，但卻因?yàn)閱處椭鞯囊灰夤滦?，敗給了走 Wintel 聯(lián)盟路線的 IBM、康柏、戴爾等企業(yè)，蘋果的 Mac 至今仍是 PC 時(shí)代的小眾代表。而 Acorn 電腦也沒能穿越它的輝煌年代而活在今天，但卻為世界留下 ARM 這家公司，成為支撐蘋果、安卓等智能移動(dòng)終端的澎湃算力的基石。
2020 年 6 月，蘋果在 WWDC 2020 上宣布，要將帶有 ARM 指令集的自研芯片搭載到 Mac 產(chǎn)品上面，徹底實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端和 PC 端底層計(jì)算架構(gòu)的打通。蘋果的這一選擇，似乎是一場(chǎng)完美的輪回。要知道，ARM 公司正是由 Acorn 電腦和蘋果公司以及一家半導(dǎo)體代工企業(yè) VLSI 一起創(chuàng)辦的。
這一期我們將回到 Acorn 誕生的歷史現(xiàn)場(chǎng)，重新來(lái)看下成就 ARM 的因緣際遇，以及 ARM 處理器架構(gòu)所開啟的移動(dòng)時(shí)代。
奇才輩出：造就 ARM 的 Acorn 電腦
回到 70 年代初，當(dāng)時(shí)電腦還只是一種只是被大型企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)所使用的昂貴設(shè)備，而發(fā)明和制作個(gè)人電腦自然是當(dāng)時(shí)電子愛好者最時(shí)髦的一件事情了。
當(dāng)喬布斯在見識(shí)到年長(zhǎng)他幾歲的沃茲在制作電腦的才華之后，就似乎認(rèn)定了個(gè)人電腦這條路了。終于在 1976 年，他倆將蘋果 1 號(hào)的樣機(jī)制作了出來(lái)，并成功的賣出了第一批蘋果電腦。
當(dāng)初喬布斯堅(jiān)持要用蘋果作為公司的名稱，據(jù)說(shuō)一來(lái)是他在印度苦修的兩年主要靠吃蘋果度日，蘋果成為他力量的來(lái)源；二來(lái)是蘋果公司將來(lái)會(huì)排在電話黃頁(yè)靠前的位置。
這一充滿“機(jī)靈勁”的想法，似乎也啟發(fā)了 Acorn 的兩位創(chuàng)始人豪澤和克里，他們?cè)?1979 年為公司取名 Acorn，也就是橡果的意思，主要也是希望他們的個(gè)人電腦業(yè)務(wù)像橡果那樣成長(zhǎng)為一棵生機(jī)盎然的橡樹。同時(shí)，他們也希望自己在電話黃頁(yè)上的排名排在蘋果的前面。
誰(shuí)能想到，這樣兩家以“果實(shí)”命名的公司，能夠分別成為智能移動(dòng)終端以及移動(dòng)終端處理器領(lǐng)域的巨擘。
而當(dāng)時(shí)，一切才剛剛開始。無(wú)論是車庫(kù)里整天搗鼓電子器件的技術(shù)愛好者，還是英國(guó)劍橋培養(yǎng)出的一位物理學(xué)博士和一個(gè)沒什么技術(shù)背景的營(yíng)銷天才，竟然都可以涉足個(gè)人電腦這個(gè)代表當(dāng)時(shí) IT 產(chǎn)業(yè)前途遠(yuǎn)大的方向，可見一個(gè)產(chǎn)業(yè)之初的遍地生機(jī)和草莽氣息。
對(duì)于 Acorn 而言，除了兩位野心勃勃的創(chuàng)始人，緊接著登場(chǎng)的兩個(gè)人物更加至關(guān)重要。一位是 Acorn 的首位技術(shù)員蘇菲·威爾遜，加入 Acorn 時(shí)，她才剛剛從劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)系本科畢業(yè)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，她是 Acorn 電腦最早的開發(fā)者，也是 ARM 架構(gòu)指令集的首位開發(fā)者。另一位則是傳奇工程師史蒂夫·福巴爾，他先是與威爾遜一起用一周時(shí)間拿出讓 BBC 滿意的微機(jī)的原型設(shè)計(jì)，之后他又與威爾遜一起負(fù)責(zé)了 ARM 處理器的開發(fā)，他負(fù)責(zé)芯片的設(shè)計(jì)。
真的是時(shí)代造就天才，天才也造就時(shí)代。
Acorn 推出的第一代廉價(jià)個(gè)人電腦——Acorn Atom 幫助它初步打開了家庭市場(chǎng)。而真正讓 Acorn 在微機(jī)市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟的就是 1981 年拿下 BBC Micro 的 130 萬(wàn)英鎊的訂單。這一項(xiàng)目離不開克里斯的積極爭(zhēng)取，赫爾曼在內(nèi)部的成功斡旋，成功激發(fā)了威爾遜和福巴爾的潛能。在 BBC 團(tuán)隊(duì)再次前來(lái)考察前，兩人使用了當(dāng)時(shí)還在研發(fā)中的 Acorn Proton 版本為雛形，花了五天五夜時(shí)間做出了 BBC Micro 實(shí)體原型機(jī)。此后，BBC Micro 大獲成功，一共賣出去 150 萬(wàn)臺(tái)，還在 1984 年獲得了英國(guó)的女王技術(shù)獎(jiǎng)（Queen‘s Award of Technology）。
（2008 年，BBC?Micro 紀(jì)念活動(dòng)上項(xiàng)目參與者的合影）
而推動(dòng) Acorn 自己研發(fā)處理器的契機(jī)則是，IBM 在 1983 年推出面向商業(yè)市場(chǎng)的第二代微型機(jī)之后，Acorn 也有意要進(jìn)入微型機(jī)商業(yè)市場(chǎng)。但是原來(lái)應(yīng)用于 BBC Micro 上的莫斯泰克公司的 2MHz 的 6502 處理器以無(wú)法滿足新的硬件需求，而市面上又沒有讓 Acorn 滿意的處理器。
據(jù)說(shuō)，當(dāng)時(shí)威爾遜和福巴爾找了當(dāng)時(shí)所有可能用到的芯片，覺得英特爾的 286 芯片還不錯(cuò)。當(dāng)他們向英特爾提出合作，想要拿到 286 芯片的授權(quán)時(shí)，被英特爾斷然拒絕。這一拒絕的代價(jià)就是英特爾為新世紀(jì)培養(yǎng)出一個(gè)夢(mèng)魘一般的對(duì)手。
機(jī)遇的天平正好向 Acorn 傾斜。當(dāng)時(shí)，加州大學(xué)伯克利分校在大衛(wèi)·帕特森教授主持下，提出的“伯克利精簡(jiǎn)指令集計(jì)劃（Berkeley RISC Plan）”?白皮書。威爾遜和福巴爾正是受此啟發(fā)，開始為新一代的 BBC 微電腦開發(fā)基于 RISC 的 32 位微處理器芯片。
（蘇菲·威爾遜在介紹 ARM 開發(fā)過(guò)程）
1983 年 10 月，ARM 計(jì)劃正式啟動(dòng)。沿著 RISC 架構(gòu)精簡(jiǎn)思路，威爾遜很快就用 BBC Basic 編寫出首個(gè) ARM 的原型。經(jīng)過(guò)歷時(shí) 18 個(gè)月的研發(fā)和測(cè)試，終于在 1985 年 4 月，Acorn 的芯片代工廠 VLSI 公司生產(chǎn)出了第一塊使用 RISC 指令集的 ARM 芯片，這里 ARM 的全稱還是 Acorn RISC Machine。
（BBC?Micro 上的 ARM-1 芯片）
1985 年 4 月 26 日下午 1 點(diǎn)，第一批 ARM 芯片從 VLSI 回來(lái)，被直接投入到開發(fā)系統(tǒng)中，并經(jīng)過(guò)一兩次調(diào)整后啟動(dòng)。在下午 3 點(diǎn)，屏幕中顯示出：“ Hello World，I am Arm”。全球第一款商業(yè) RISC 處理器——ARM-1 在 Acorn 電腦公司成功運(yùn)行。
不過(guò)，此時(shí)的 Acorn 電腦公司則因?yàn)榻?jīng)營(yíng)失誤而大幅虧損，Acorn 不得不在 1985 年將自己的近一半股權(quán)以 1200 萬(wàn)英鎊的低價(jià)轉(zhuǎn)讓給意大利的 Olivetti 電腦公司，用以償還債務(wù)。在 ARM 芯片成功研制之后，Acorn 以 ARM 開發(fā)系統(tǒng)作和一款 Acorn Archimedes 系統(tǒng)為商用產(chǎn)品進(jìn)行銷售。
此后，Acorn 電腦的發(fā)展已經(jīng)波瀾不驚。因?yàn)樵?1990 年，由 Acorn 電腦公司、蘋果公司和那家代工廠 VLSI 合作創(chuàng)辦的 ARM（全稱是 Advanced RISC Machines Ltd）公司成立了。
新的歷史進(jìn)程和榮光將屬于 ARM。
RISC 的星火：ARM 選對(duì)了賽道
在繼續(xù) ARM 的故事前，我們有必要簡(jiǎn)單聊下指令集這個(gè)生僻的領(lǐng)域。
1961 年，IBM 在小沃森的支持下，由副總裁文森特·利爾森牽頭，準(zhǔn)備投入 50 億美元進(jìn)行 IBM360 電腦的開發(fā)。1964 年，IBM 360 系列電腦研制成功，成為劃時(shí)代的產(chǎn)品。
而在研制過(guò)程中，IBM 攻克了計(jì)算機(jī)指令集、集成電路、可兼容操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等一系列軟硬件難關(guān)，也為此申請(qǐng)了 300 多項(xiàng)專利技術(shù)。其中，System-360 系統(tǒng)，所集成的全新通用指令集架構(gòu)（Universal Instruction Set Architecture），成為計(jì)算機(jī)發(fā)展史上第一種商用的指令集架構(gòu)。
（IBM?System360 大型機(jī)）
可以說(shuō)，指令集的本質(zhì)，就是硬件和軟件代碼之間溝通的一套“標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言”。處理器就是那個(gè)核心硬件，操作系統(tǒng)就是基礎(chǔ)軟件。電腦中運(yùn)行的的軟件就要基于指令集的架構(gòu)而開發(fā)，才能夠達(dá)成正常運(yùn)行的效果。這一從處理器到操作系統(tǒng)，再到基礎(chǔ)應(yīng)用軟件的搭建模式，便是以指令集架構(gòu)為基礎(chǔ)的一種“標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言”的兼容生態(tài)。
我們常說(shuō)的處理器架構(gòu)，就是說(shuō)以指令集架構(gòu)為基礎(chǔ)搭建起來(lái)的處理器。一旦指令集和操作系統(tǒng)組合綁定，將形成其他玩家難以逾越的“生態(tài)墻”。現(xiàn)在我們知道，引領(lǐng) PC 時(shí)代最牢不可破的“生態(tài)墻”就是由英特爾 x86 處理器和微軟 Windows 操作系統(tǒng)所構(gòu)建的 Wintel 聯(lián)盟。而移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的“生態(tài)墻”正是由 ARM 的 RISC 指令集架構(gòu)形成的移動(dòng)端處理器生態(tài)和 Android、iOS 操作系統(tǒng)構(gòu)建起的 ARM 聯(lián)盟。
指令集系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中，分化出兩個(gè)截然不同的優(yōu)化方向：復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算(Complex Instruction Set Computing，CISC)和精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算(Reduced Instruction Set Computing，RISC)。
CISC 就是通過(guò)設(shè)置一些功能復(fù)雜的指令，把一些原來(lái)由軟件實(shí)現(xiàn)的、常用的功能改用硬件的指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)提高計(jì)算機(jī)的執(zhí)行速度，其特點(diǎn)是設(shè)計(jì)復(fù)雜，功耗高，指令的執(zhí)行時(shí)間不同，其優(yōu)勢(shì)在于高計(jì)算性能。而 RISC 的設(shè)計(jì)思路是盡量簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)指令功能，只保留那些功能簡(jiǎn)單、能在一個(gè)節(jié)拍內(nèi)執(zhí)行完成的指令，而把較復(fù)雜的功能用一段子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，其特點(diǎn)是每條指令執(zhí)行時(shí)間相同，可以減少指令的平均執(zhí)行周期，提高工作主頻速度，另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是功耗極低，但在通用性計(jì)算上面不及 CISC。
（著名的英特爾 8086 處理器）
盡管在 80 年代，學(xué)術(shù)界認(rèn)為 CISC 已經(jīng)過(guò)時(shí)。但是由于英特爾在開發(fā) 8086 處理器時(shí)還沒有 RISC 指令集，所以采用了 CISC 的設(shè)計(jì)，此后英特爾的處理器系列都采用了 CISC 指令集。
此后由于可觀的收入，使得英特爾可以持續(xù)高投入到 CISC 處理器的研發(fā)，保證了其處理器性能比 RISC 處理器性能的持續(xù)超越，最終贏得了在 PC 電腦處理器上面的霸主地位。
在八十年代，PC 處理器市場(chǎng)上還有摩托羅拉、IBM、SUN、SGI、DEC 和 HP 都在生產(chǎn)自己的 RISC 處理器，但由于彼此競(jìng)爭(zhēng)，大打價(jià)格戰(zhàn)，最終無(wú)力與英特爾的 CISC 處理器競(jìng)爭(zhēng)，紛紛倒戈。幸好，RISC 的微光仍在 ARM 保存。
（1990 年，ARM 公司初創(chuàng)時(shí)期的辦公地點(diǎn)）
1990 年新成立的 ARM 公司，只有 12 名工程師參與，其中還并不包括開山鼻祖的威爾遜和福巴爾。辦公地點(diǎn)是只是一座位于劍橋的谷倉(cāng)。Acorn 公司和蘋果公司各占 43%的股份，VLSI 占了剩余股份，并成為 ARM 的半導(dǎo)體代工者，也成為第一個(gè)獲得 ARM 授權(quán)的芯片廠商。
（搭載 ARM-6 處理器的蘋果 Newton?掌上電腦）
1993 年，ARM 在和蘋果合作開發(fā)一款搭載 ARM 處理器的蘋果 Newton MessagePad（一款過(guò)于超前的產(chǎn)品）中再次遭遇市場(chǎng)的冷遇。ARM 公司意識(shí)到企業(yè)的成功不能依賴個(gè)別產(chǎn)品。
當(dāng)時(shí)，ARM 從摩托羅拉青睞的新任 CEO 魯賓·沙克斯比創(chuàng)造性地推出了 IP 授權(quán)的商業(yè)模式。此后，芯片生產(chǎn)廠商只需從 ARM 公司獲得 ARM 處理器的授權(quán)，并支付前期許可費(fèi)和后期生產(chǎn)芯片的專利使用費(fèi)，就可以獲得 RISC 指令集處理器的 IP 版權(quán)以及絕大多數(shù)的收益。而 ARM 公司也不用在承受產(chǎn)品開發(fā)失敗或銷售不利而帶來(lái)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
這是一個(gè)互惠、雙贏的商業(yè)創(chuàng)新，也為以后 RISC 芯片產(chǎn)業(yè)高度分工和加速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1993 年，ARM 與德州儀器、三星、夏普等半導(dǎo)體巨頭的合作，為 ARM 的推廣樹立了聲譽(yù)，也證實(shí)了 IP 授權(quán)的商業(yè)模式的可行性。
（摩托羅拉 6110 搭載了 ARM-7 處理器）
此時(shí)，ARM 的發(fā)展也趕上了移動(dòng)設(shè)備革命的“天時(shí)地利”。當(dāng)時(shí)諾基亞 6110 成為第一部采用 ARM 處理器的 GSM 手機(jī)。為符合諾基亞減少內(nèi)存的要求，ARM 專門開發(fā)了 16 位的定制指令集，大幅縮減了內(nèi)存，并最終由德州儀器生產(chǎn)和出售給了諾基亞。而 6110 上市獲得了極大的成功。高通、飛思卡爾、DEC 相繼加入 ARM-7 的授權(quán)陣營(yíng)，后來(lái)授權(quán)給超過(guò) 170 家公司，至今一共生產(chǎn)出超過(guò) 100 億顆芯片。ARM-7 也成為 ARM 在移動(dòng)處理器的旗艦系列。
1998 年，ARM 公司同時(shí)在美國(guó)和英國(guó)上市。短短幾個(gè)月內(nèi)，ARM 就成為估值超過(guò) 10 億美元的上市公司，放到今天就是妥妥的獨(dú)角獸，但這僅僅只是 ARM 騰飛的開始。
乘勢(shì)生長(zhǎng)：ARM 開啟了移動(dòng)時(shí)代
盡管在 2001 年，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)的股市崩盤，整個(gè)行業(yè)股價(jià)大幅下跌，ARM 收入也出現(xiàn)銳減，但是 ARM 并未元?dú)獯髠?。這一年，沃倫·伊斯特接替薩克斯比，成為 ARM 控股的 CEO，ARM 也開始實(shí)施未來(lái)五年的路線圖計(jì)劃。ARM 成為 RISC 處理器架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)正在實(shí)現(xiàn)。
（ARM?Cortex-A15 芯片）
上市之后的 ARM，有了充足的資金開啟更高端的處理器的設(shè)計(jì)。2001 年，ARM-926EJ-S 推出，這一 IP 被授權(quán)給超過(guò) 100 家公司，出貨量達(dá) 50 億顆。此后，ARM 又陸續(xù)推出了 ARM-10、ARM-11 系列架構(gòu)。2005 年，意識(shí)到除了像 ARM-9 這樣的高端處理器市場(chǎng)，還有像低成本低功耗的微控制器市場(chǎng)。所以，ARM 又提出了 Cortex 產(chǎn)品線，并將處理器架構(gòu)分為：
面向高性能的 Cortex-A、面向?qū)崟r(shí)控制場(chǎng)景的 Cortex-R，以及面向微控制器市場(chǎng)的 Cortex-M。
此后，隨著 iPhone 智能手機(jī)的熱銷以及 Android 系統(tǒng)的推出，全球進(jìn)入了智能移動(dòng)手機(jī)的時(shí)代，而 ARM 也即將隨著蘋果以及一眾安卓廠商和移動(dòng)芯片廠商的支持，而登上移動(dòng)終端時(shí)代的“王座”。由于 ARM 處理器占據(jù)移動(dòng)終端設(shè)備市場(chǎng) 90%的份額，ARM 每年的出貨量從 2013 年的每年 100 億臺(tái)上漲到現(xiàn)在每年的 200 億臺(tái)。
（ARM 的合作生態(tài)）
至此，ARM 終于走出了一條與英特爾完全不同商業(yè)模式、不同市場(chǎng)定位的道路。二者似乎本應(yīng)在各自的市場(chǎng)領(lǐng)域發(fā)展，可以“井水不犯河水”。但隨著 PC 電腦市場(chǎng)的飽和與移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代到來(lái)，英特爾早已把注意力投向移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，而 ARM 也將自己的處理器伸向英特爾占據(jù)的服務(wù)器市場(chǎng)。
英特爾早在 1997 年就從 DEC 手中買下了 StrongARM 授權(quán)，并把 StrongARM 升級(jí)為 Xscale。然而英特爾并沒有為 XScale 采用高度集成的設(shè)計(jì)模式，導(dǎo)致性能強(qiáng)悍但是功耗過(guò)高。2005 年，英特爾又拒絕了來(lái)自蘋果的處理器設(shè)計(jì)訂單，次年因?yàn)闃I(yè)務(wù)收縮，將 XScale 出售，等于將占領(lǐng)移動(dòng)處理器的機(jī)會(huì)拱手相讓，錯(cuò)過(guò)了馬上到來(lái)的移動(dòng)時(shí)代。
等到英特爾再次意識(shí)到 ARM 的威脅之后，想以 x86 設(shè)計(jì)的嵌入式 Soc——Atom 來(lái)迎戰(zhàn) ARM 生態(tài)的時(shí)候，只能是一敗涂地了。
再次開戰(zhàn)的這一年是 2011 年，當(dāng)時(shí)微軟宣布，在下一版的視窗操作系統(tǒng)正式支持 ARM 處理器，這讓英特爾 x86 處理器的市場(chǎng)地位開始發(fā)生動(dòng)搖。到 2016 年，由于巨額虧損，英特爾停掉了 Atom 生產(chǎn)線，而 ARM 芯片的歷史出貨量達(dá)到了驚人的 1000 億。當(dāng)然，ARM 生態(tài)在向 x86 系統(tǒng)所占據(jù)的服務(wù)器市場(chǎng)的進(jìn)攻中，也是屢屢折戟沉沙。
（ARM 面向高性能服務(wù)器應(yīng)用的 Neoverse 芯片）
現(xiàn)在，在移動(dòng)終端市場(chǎng)，體量巨大的英特爾也難以對(duì) ARM 產(chǎn)生任何威脅。隨著移動(dòng)設(shè)備和 PC 設(shè)備的邊界日益模糊，數(shù)據(jù)中心也在尋求更多樣、更高性能、低耗能的服務(wù)器出現(xiàn)，ARM 卻再一次向 PC 處理器芯片、服務(wù)器芯片以及 AI 芯片發(fā)起新的沖鋒。
同時(shí)，隨著萬(wàn)物互聯(lián)的智能時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都將搭載不止一顆的嵌入式芯片。而這也正是 ARM 所擅長(zhǎng)領(lǐng)域，不過(guò)這也是英特爾想要在未來(lái)重點(diǎn)突圍的新戰(zhàn)場(chǎng)。
此后，我們將看到在 ARM 生態(tài)高歌猛進(jìn)當(dāng)中，將在英特爾所堅(jiān)守的領(lǐng)域以及正在到來(lái)的智能物聯(lián)的領(lǐng)域，展開一場(chǎng)全面戰(zhàn)爭(zhēng)。
ARM 成功的“天時(shí)地利人和”
ARM 之所以能夠取得今天的市場(chǎng)地位和商業(yè)成就，主要是歸功于其建立的創(chuàng)新商業(yè)模式——IP 授權(quán)模式。
與英特爾的重資產(chǎn)、高利潤(rùn)的壟斷模式不同，在移動(dòng)終端領(lǐng)域中，低成本、微利潤(rùn)的處理器是無(wú)法支撐這一重度投入模式的。而 ARM 開創(chuàng)的授權(quán)模式，將芯片的架構(gòu)、設(shè)計(jì)（Fabless，如高通、英偉達(dá)、華為海思）和生產(chǎn)（Foudary，如臺(tái)積電）分開，既分?jǐn)偭顺杀荆痔岣吡松a(chǎn)效率和新工藝迭代的速度，從而也形成了日益繁榮的 ARM 生態(tài)。
（采用 ARM 架構(gòu)的蘋果芯片）
ARM 公司根據(jù)芯片設(shè)計(jì)公司不同的需求和能力，提供了三種不同的對(duì)外授權(quán)模式，包括：
第一種，處理器授權(quán)。買下 IP 的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)只需按照 ARM 設(shè)計(jì)好的芯片圖紙生產(chǎn)即可。
第二種，處理器優(yōu)化包和物理 IP 包授權(quán)。芯片設(shè)計(jì)企業(yè)可以直接拿到一系列設(shè)計(jì)方案，完成芯片的生產(chǎn)，但是自由度更低，處理器類型、代工廠和工藝都由 ARM 規(guī)定好了。
第三種，架構(gòu)和指令集授權(quán)。針對(duì)實(shí)力雄厚的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，如蘋果、高通、三星和華為海思，他們可以直接購(gòu)買 ARM 的架構(gòu)和指令集，自行設(shè)計(jì)和 ARM 指令集兼容的處理器。
目前，ARM 在全球擁有 1000 多家處理器授權(quán)合作企業(yè)、320 家處理器優(yōu)化包和物理 IP 包授權(quán)伙伴，15 家架構(gòu)和指令集授權(quán)企業(yè)。在眾多授權(quán)企業(yè)的支持下，ARM 處理器 2015 年的出貨量達(dá)到了 150 億個(gè)，歷史出貨總量超過(guò)了 1000 億個(gè)。
ARM 每次在研發(fā)新一代處理器 IP 時(shí)，最多會(huì)挑選三家合作伙伴。這些被選中的公司能更早地了解 ARM 的設(shè)計(jì)，會(huì)在新產(chǎn)品研發(fā)上占據(jù)領(lǐng)先地位，但它們也要幫助 ARM 進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，并向 ARM 提供反饋，ARM 也因此能夠確保順利研發(fā)，加快應(yīng)用的速度。
而在盈利模式上，ARM 的利潤(rùn)完全依賴 IP 授權(quán)，利潤(rùn)完全取決于授權(quán)人、伙伴、客戶能賣出的芯片數(shù)量，這樣就與芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售的企業(yè)緊密綁定，合力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的利益最大化，實(shí)現(xiàn)共贏。
在處理器發(fā)展方向的選擇上，ARM 所選擇的 RISC 指令集處理器曾在與英特爾選擇的 CISC 指令集交鋒中暫時(shí)落敗，但無(wú)疑 RISC 代表的低功耗的趨勢(shì)更符合移動(dòng)時(shí)代的發(fā)展方向。
現(xiàn)在，RISC 指令集的這一優(yōu)勢(shì)更加明顯。也就是處理器在低功耗的情況下努力突破性能的極限，要比在保持性能提升的情況下降低能耗，是一件更有優(yōu)勢(shì)的進(jìn)程。ARM 的處理器芯片向英特爾的處理器芯片領(lǐng)域擴(kuò)展，正是這一趨勢(shì)的最好注腳。
總結(jié)以上，可以看到，移動(dòng)時(shí)代爆發(fā)代表的天時(shí)，RISC 先進(jìn)性能代表的地利、ARM 創(chuàng)新商業(yè)模式代表的人和，共同構(gòu)成了今天 ARM 的繁榮生態(tài)和全球事業(yè)版圖。
至于 ARM 與中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的合作與糾葛，我們將另起篇章來(lái)探討。
