為什麼美國高通芯片核心必須依靠ARM？

2019-04-05 02:31:11 佚名

好結果123

高通芯片不是必須依靠ARM，而是離不開ARM。很多人可能沒聽說過ARM公司，它的淨收入也毫不起眼，2015年僅為3.34億英鎊左右，大約29億人民幣，相當的貌不驚人。

梅姨：哼哼，ARM公司看起來確實貌不驚人、人畜無害，實則是英國科技皇冠上最珍貴的寶石。

不過，ARM把半導體知識產權（IP）以授權的方式玩出了新花樣和新高度，成功從芯片界的學渣進階到與英特爾平起平坐的學霸，其成績主要如下：

成立20餘年，成功建立起可與英特爾抗衡的ARM指令集生態系統帝國，客戶幾乎包括世界上所有的半導體公司，高通、華為不用說了，連英特爾也沒能逃脫其“魔爪”；
由於ARM賣IP太成功，日本軟銀2016年開價234億英鎊收購ARM，如果按淨收入折算成本，軟銀需要70年才能回本；
看好ARM的不止軟銀。此前，蘋果公司和英特爾也曾想將ARM公司收入囊中，但英國人沒答應；

其實，ARM公司剛成立時還沒這麼會玩。

ARM公司1991年成立於英國劍橋，股東包括蘋果、諾基亞、Acorn、VLSI、Technology等公司，最初也是走英特爾的封閉式設計模式：建立自己的指令集，確立芯片內核和架構，再找代工廠生產製造。

然而業績平平，出貨量少，日子過得苦巴巴的。

不得已，ARM決定劍走偏鋒，拋棄封閉式設計模式，採用IP授權給其它芯片設計公司的開放式設計模式。

ARM公司用IP授權的獨特商業模式，成功撬起一個龐大的世界，成為全球最大的移動芯片設計商，採用ARM架構的處理器的出貨量在2015年就已達到150億個，目前，每年增速達到兩位數。

重點來了，ARM的IP授權主要有兩種，一種是指令集授權，另一種是微架構授權。獲得ARM的指令集授權，等於加入ARM生態系統，保證了軟件兼容性，但微架構不是ARM設計，而是自研，比如蘋果的A7系列後的芯片和高通的大部分驍龍芯片。

微架構授權則是芯片設計公司買到ARM的微處理器核後，根據自己不同的需要，加入適當的外圍電路，從而“設計（組裝）”出自己的芯片。發佈時只要出現“使用ARM Cortex-AX核心的芯片”/“Cortex-AX核心”之類的字眼，表明就是這種模式的產物。

華為和三星即採用購買ARM架構的模式設計芯片：

麒麟980的CPU、GPU，三星Exynos芯片的四個小核CPU、GPU，均購買自ARM公司的授權。

當然，高通有時也使用ARM的授權架構，其中最出名的就是驍龍810，採用ARM的八核Cortex-A57/A53 CPU架構，由於發熱降頻嚴重，坑苦了小米等一眾好夥伴。

從以上可以看出，高通有自研CPU架構的能力，也就是說，它的發展並不依靠ARM，但由於ARM指令集生態系統的強大力量，高通的芯片又離不開ARM，否則將爆發軟件兼容問題。

如果喜歡答案內容，請點贊，謝謝！《魔鐵的世界》擺事實、講道理，不粉不黑，專注有營養接地氣的科技、商業故事，喜歡請點擊關注。

魔鐵的世界

不僅是高通的驍龍芯片，蘋果的A系列芯片、三星的Exyons芯片、華為的麒麟芯片、聯發科的芯片都是基於ARM架構的，由ARM提供核心技術進行定製或者授權而來。可以這麼說，ARM公司處於手機芯片的最頂層。

ARM是何方神聖

ARM是一家英國的公司，不賣芯片，只賣“圖紙”，是一家半導體知識產權提供商，在2016年被日本軟銀收購（題外話，軟銀還是阿里巴巴的最大投資商）。全球95%的智能手機和平板電腦使用了ARM架構，高通、華為、蘋果、三星的處理器均採用了ARM架構的芯片；
ARM芯片具有性能高、成本低、能耗低的特點，因此主導了智能機、平板電腦等處理器，家裡的網絡盒子、IPTV電視盒子、智能設備，汽車的控制芯片的等均採用了ARM架構的芯片；
ARM公司本身不依靠自有的設計，製造和出售CPU，而是將處理器架構授權給廠家，許多半導體公司擁有ARM授權，比如高通、博通、英飛凌（英特爾收購）、德州儀器、華為、三星、蘋果等。

ARM提供能提供什麼

大家都知道高通和蘋果的處理器均是基於ARM架構的，那高通的驍龍處理器和蘋果的A12處理器為什麼完全不同呢？
打個比方，ARM公司給高通、蘋果一堆同樣的積木，怎麼使用這些積木搭建自己的芯片，這就是一門學問了，不同的芯片製造商搭建的可能不一樣；
ARM提供的CPU核心為：Cortex-Axx,比如A75，A73，A55，A53等，華為最新的麒麟980使用了A76架構，因此才有了非常強悍的性能，數據上超過了驍龍855；
ARM提供的GPU核心為：Mail-Txxx/Gxx,比如Mail-G72等。

這裡分析兩個典型的手機處理器，高通的驍龍710和華為麒麟970，參考搭積木原理：

高通驍龍970：核心主頻採用了2個A75大核(2.2GHz)+6個A55小核（1.7GHz)共8核的設計，GPU採用了自家設計的Adreno 616,沒有采用ARM的Mail系列；
華為麒麟970：核心主頻採用了4個A73大核(2.4GHz)+4個A53小核（1.8GHz)共8核的設計，GPU採用了ARM的Mail-G72 MP12(12核心）。

對於ARM架構的處理器，大家有什麼看法呢，歡迎在評論區，留言討論。

如需更多幫助，請私信關注。謝謝

Geek視界

認為高通依賴ARM是一個典型的誤區。

首先解釋一下高通為什麼需要ARM，其實世界上設計芯片的公司不止是高通一家，但是各家在設計芯片的時候必須要符合統一的標準或是規範，這樣造出來的芯片才具有通用性和兼容性，而制定移動芯片設計標準（指令集和架構）的公司就是ARM。

這就像不同國家的人互相溝通需要用「英語」這種世界語言，或者是國際標準化組織（ISO）在很多行業中所起到的作用一樣，ARM在某種程度上就是移動芯片行業的標準制定者。

接著再來簡單介紹一下ARM，ARM公司1991年成立於英國劍橋，股東包括蘋果、諾基亞等公司。那個時候正處於PC時代，英特爾在CPU芯片上一家獨大，ARM最早也想像英特爾一樣採用全產業鏈模式，自己建立指令集，設計架構和芯片，然後再外包生產。然而這樣的做法根本行不通，ARM一直處於生存艱難的境地。

這樣的情況持續了一段時間後ARM被迫轉型，既然全產業鏈搞不成，ARM只能選擇放棄芯片設計，也不賣芯片產品，而是專注於開發指令集和芯片的微架構，然後通過賣知識產權（IP）的模式賺錢。如果把芯片比作是一個麵包的話，ARM做的只是培育和提供小麥種子，後面的種植、磨粉、烘焙統統讓其它人去做。

正是因為ARM在產業鏈中只選擇做其中一小塊，而把芯片設計、製造、封裝測試等其它生意讓給了其它廠商，導致ARM在行業中少了許多競爭對手，還可以和高通、蘋果、華為這樣的芯片設計廠商形成合作。後來ARM趕上了移動互聯網時代，在各種機緣巧合之下成為了移動處理器生態圈中的重要一部分。

而之所以說高通並不依賴ARM，是因為它們兩者的關係其實是互相依存的共生關係。相比起高通、蘋果、華為這樣的巨頭，ARM不僅體量要小得多，而且失去了高通這樣的大客戶日子會很難過。

舉個例子來說，雖然在移動芯片領域ARM佔據了一個重要的位置，但是在迅速發展的物聯網芯片領域，新的RISC-V指令集已經獲得了越來越多芯片廠商的支持；並且和ARM的模式不同，RISC-V是開源的，廠商不需要繳納高額的授權費，所以RISC-V在物聯網芯片行業中有逐漸取代ARM的趨勢。

沒有了ARM的高通還可以用RISC-V，甚至自己設計一套指令集，而沒有了高通的ARM就找不到第二個這麼大體量的客戶了。雖然誰離開了誰都會受到傷害，但高通並不是離開了ARM就活不下去了。

高挺觀點

因為ARM在芯片這個行業內的地位基本上到目前為止還沒有人能夠撼動，蘋果研發不出ARM這麼強大的性能，所以只能屈服。但是注意一點，不僅僅是蘋果依賴ARM，基本上現在所有的芯片行業都是依賴於ARM，比如華為的麒麟，三星的芯片都是如此。

為什麼ARM這麼受歡迎，這麼重要呢？

原因就在於ARM的芯片有著高性能，成本低，能耗低的特點。但是他不生產芯片，只是設計現在芯片的架構基礎。而他所設計的架構基礎是現在所有芯片商都比不了的，所以，在業內非常受歡迎。

其實蘋果原先嚐試過自己設置芯片，最後雖然成功了，但是比起ARM還是略顯遜色，而且成本也比較高，用起來也並沒有那麼舒暢，最後只能選擇放棄。選擇ARM來補充自己的不足。

可能有人會有疑問，既然都來自於ARM，那為什麼蘋果的使用體驗與別的手機差距就會有這麼大呢？

原因就在於，ARM出售的僅僅就是一個基礎，就好比是給你一個強大的地基，房子怎麼蓋完全看自己的需求。所以，每家芯片都會自主研發，形成了現在各不相同的局面。

TMT視界

大家都在說華為採用的公版架構，其實高通蘋果三星的處理器一樣也是依靠了公版架構，只不過區別就在於有些廠商是魔改了架構，華為的沒有改動而已，比如高通845處理器CPU就是根據ARMA75架構魔改而來，可以理解的是幾乎是萬物基於ARM，但是隨著華為在芯片行業的深耕，我相信未來也能魔改ARM成為自己的架構！

其實CPU之間的差距大家都是半斤八兩，有差距也不會拉下太多，最關鍵的地方還是GPU，蘋果和高通都是自主研發的GPU，這在性能上就有很大的決定性作用了，蘋果之前還沒有自己的GPU，在A11上面首次用上了自主研發的GPU，但是蘋果也是收購了公司和挖了不少ARM的人來才完成自主研發的，自主架構的CPU基本上可以緩緩了，但是GPU還是很有必要的！

前兩天有一則新聞很有意思，蘋果在高通的總部聖地亞哥公然挖人，其實意圖很明顯蘋果就是為了自主研發CPU架構，但是最後能不能成功那就是另外一回事了，蘋果作為財大氣粗的公司在用錢方面和研發投入上基本不用顧慮，所以完全就是技術問題了，但是國內的環境不一樣，華為要挖人的話就要去美國了，這裡面的難度就高了不少！

蘋果有天生的系統優勢就算是處理器一般也能保證性能不差，而高通是老牌的處理器廠商能夠做出自主架構的GPU也是理所當然，而且安卓陣營對於性能來說一直是信賴高通的，三星這麼實力雄厚新款的9820也還是公版的GPU，所以對於華為來說我們也不能要求太多，畢竟這一次麒麟980的A76價格已經領先對手一年了！

水哥愛搞機

首先，高通有很多芯片，高通不是所有的芯片都是基於ARM內核的，也有基於ceva的。高通的手機soc是基於ARM內核的;其次，這不是依存關係，任何一個行業都不可能一家通吃，芯片行業也如此，手機soc中涉及很多ip，每家芯片設計公司都有自己的核心，非核心的業務一般是外購，所以這是合作關係;再次，處理器內核基於指令集，要設計處理器從硬件上說投入大，週期長，這都還不是最主要的，最主要的是生態環境，尤其是在消費電子領域。投入大量人力財力設計個處理器出來，市場現有的應用都無法直接運行或移植，肯定會被市場淘汰。ARM經過這些年的積累，整個生態環境都已經建立，暫時確實很難被撼動，所以，高通也好，海思也好，都選擇了license ARM的處理器ip。我相信高通，海思，蘋果等公司是有實力開發處理器的，但是否值得這是值得利潤來檢驗的。ARM是家有實力的IP vendor，但隨著RISC-V的崛起，我們有理由相信ARM的霸主地位會受到撼動。謝謝！

ICer世界

ARM提出了微架構設計思路，並且設計了現在幾乎所有移動芯片的公版架構基礎。提出架構本身需要雄厚的半導體基礎和相應的專利，研發會更加的耗時耗力。半導體這種硬件行業，經驗是一道難以逾越的鴻溝，後來者想要居上，基本上還是需要通過彎道超車——比如行業的巨大變革。

所以高通即便通過自己的技術去設計一款新的架構，目前尚且沒有能夠支撐它的理論基礎，研究出來的性能未必能夠超過ARM，如果超不過，所有的研究經費就都打了水漂。高通與其花費大量時間精力去研究一個架構，不如調校一下ARM的架構使其實現性能的提升。依靠提升性能的芯片賺到的利潤，遠比給ARM的授權費多得多。

而且另外一點，高通是設計SoC的，SoC裡面不只有CPU和GPU，還有其他組件，設計CPU和GPU並不是高通的強項。