诚博国际平台 » 诚博国际平台学堂 » 硬件数码 » 不再甘心移动 ARM染指PC千亿市场

不再甘心移动 ARM染指PC千亿市场

service 硬件数码 172 次浏览 没有评论
就像英特尔总在努力实现移动梦想一样,ARM也在窥视千亿级别的PC市场。在于微软的紧密合作下,ARM染指PC已成定局。那么,ARM是如何实现“虎口拔牙”计划的呢? 背景知识:ARM的历史 ARM(英 国芯片设计公司)的历史最早可以追溯到1978元,其前身Acorn RISC MachineAcorn Computer于剑桥成立(图1)。1985年,当时的IT巨头Olivetti收购了Acorn 49.3%的股份,由于理念不同所以Acorn选择独立。1990年,Acorn携手Apple、VLSI等公司共同出资创建了ARM,Acorn RISC Machine也正式更名为Advanced RISC Machine,即今天ARM公司的全称。2016年,日本软银以234亿英镑(约合310亿美元)的价格收购了ARM。 当年的Acorn ARM处理器和计算机平台 迥异的商业模式 在PC时代,英特尔的“王霸之气”无人可敌,ARM也只好避其锋芒,转而开始研发在当时并不被看好的RISC精简指令集,定义产品的核心为:低成本、低功耗、高效率。由于销路不畅,所以ARM只好选择了与英特尔截然迥异的商业化模式。 在半导体芯片产业链中,大体可以分为IP设计,IC设计,晶圆制造和封装测试四个环节。英特尔选择的是亲力亲为,打包了包括研发、生产、测试乃至后期销售的所有环节。而ARM受困于资金,只能将所有精力都集中在IP设计这一个环节身上。 换 句话说,ARM就是一家IP设计公司,它的工作就是每隔几年研发一代CPU的指令集架构(如ARMv8和Cortex-A73)(图2),并将这个指令集 架构授权给IC芯片公司(比如高通、联发科、三星、海思等)。接下来,IC公司通过指令集架构设计出实际的芯片(如骁龙820、Helio X20、麒麟960)(图3),再联系晶圆制造企业(如台积电、三星)进行生产和封装测试,最终销售给硬件厂商(如华为、小米)进行手机的研发和生产(图 4)。 Cortex-A73架构图 麒麟960的结构图 ARM 的盈利来源,则在于前期的授权费用,以及IC公司在芯片销售时收取的提成费用。理论上讲ARM授权的企业越多,利润越大。在2015年,ARM的营收为 14.89亿美元,但同期英特尔的营收则达到了516.9亿美元,虽然表面上看起来差距悬殊,但ARM这种售卖知识产权的商业模式注定其站在了整个行业价 值链的顶端,授权企业的盈亏都与它无关;而英特尔亲力亲为的商业模式固然营收巨大,但却自负盈亏,在PC产业不景气的今天很难止住下跌趋势。 ARM的杀手锏 ARM之所以能在移动领域将以英特尔为代表的X86阵营笼罩在阴云之下,就是因为它赌对了RISC精简指令集在嵌入式芯片的发展趋势。 我 们都是到,一颗CPU芯片的功能和性能高低强弱,都反映在晶体管数量上。晶体管数量越多,性能功能越强,但同时也会带来更高的功耗,需要更先进的制程工艺 加以弥补。X86架构包含很多指令集,流水线、分支预测等硬件逻辑也极为复杂,这些都需要用去更多晶体管(图5);ARM架构指令集数量少、逻辑简单功能 单一,所以它对晶体管的需求远不如X86那么多。翻译过来,就是ARM效率高,更省电。 对移动设备而言,“过剩”的性能就是浪费,够用就好才是王道。所以,ARM才能一度在手机、Pocket PC、嵌入控制、多媒体数字等处理器领域拥有绝对主导的地位。 为反击X86积蓄力量 当 移动设备步入智能时代后,更高的性能就成为了ARM的下一步发展目标。继ARM11(基于ARMv6指令集)之后,ARM将以后的产品全部改名为 “Cortex”(基于ARMv7指令集),并细分为了“A”(高性能)、“R”(针对实时系统)和“M”(列对微控制器)三大系列(图6)。 智能手机所搭载的ARM处理器,全都是Cortex-A系列,而它也从最早的Cortex-A8,一路升级到A9、A15、A17、A53、A57、A72、A73等等,每一代Cortex-A的革新,就意味着智能手机在性能上再度进化。 没 错,在智能手机、平板诚博国际平台崛起的时代,如果ARM还一味坚持保守的“功耗至上论”,只能等待被历史淘汰的命运,而诺基亚就曾为对新技术反应迟钝而付出了代 价:在竞争对手纷纷武装1GHz Cortex-A8处理器时,诺基亚最新的旗舰机Nokia N8却仍停留在680MHz主频ARM11处理器的水平上(图7),很尴尬吧? 很多人都觉得Nokia N8速度慢,就是被处理器拖累的 随后,ARM还顺应趋势推出了64位架构ARMv8(也就是后来的Cortex-A53/A57),并提出了big.LITTLE技术,有效解决了多核处理器中“一核有难,多方围观”的问题,让性能级核心和省电核心可以相互协同作战,实现性能和功耗的兼顾。 和X86展开正面冲突 以智能手机和平板诚博国际平台为代表的新一代移动设备的兴起,让英特尔决定杀回这个原本熟悉的市场,并借由Atom处理器对ARM“施加压力”。可惜,正如上个章节所述,Atom最终还是英雄末路。 面 对英特尔的进攻态势,ARM也开展了有效的反击,而且还是直接从X86最引以为豪的性能层面入手。以ARM于2015年发布的Cortex-A72架构为 例,ARM竟然找来了比Atom还要高一个档次的Core M(14nm的酷睿M-5Y10C)与其作比较,根据ARM官方资料显示Cortex-A72除了单线程性能小输以外,多线程下完胜Core M!领先幅度可达1.6倍且Cortex-A72的内存性能也快过Core M(图8)。最关键的是,此时Cortex-A72处理器的功耗只有1W,而Core M功耗高达4W,能耗比再度完胜。 如今ARM最新的Cortex-A73已经进入井喷阶段,在10nm工艺的帮助下其也会表现出更为惊艳的性能。换句话说,随着ARM最新架构技术的不断提升,ARM已然具备了逆袭X86阵营的资本。 携手谷歌微软闹革命 PC市场是一个超千亿规模的大蛋糕,既然这个市场的老大英特尔能跨界移动市场挣食,为何ARM不能去抢PC的生意?ARM除了一步步提升Cortex架构性能之余,也找到了很多“志同道合”的伙伴,比如谷歌,比如微软,并随着这些伙伴一起,也在不断向X86阵营施加压力。 谷 歌ChromeBook就是ARM挥师PC市场的先行军,在(海外的)入门级市场受到了广泛好评,ARM处理器可帮此类设备变得更轻更省电。好消息是,未 来Chrome OS很有可能加入对Android APP的支持,这就让ChromeBook在与入门级PC的较量中有望取得更多竞争资本(图9)。 三星旗下的最新款Chromebook Pro,搭载了ARM处理器 微 软对ARM的支持同样给力。虽然经历了Windows Mobile和Windows Phone的失败,但微软始终没有放弃与iOS和Android竞争的希望,全新的Windows 10 Mobile就将正式加入对ARM处理器的支持,并可以运行X86程序!至此,ARM和X86之间的隔阂被正式打破。有关这部分内容,我们会在下一个章节 做详细介绍。 英雄再度所见略同 前文说过,ARM已被软银收购。而软银此次收购ARM的最 大目标则是进一步发展其物联网业务。是不是很熟悉?没错,英特尔之所以取消SoFIA 4G及Broxton处理器,放弃移动市场,就是为了集中精力迎接物联网时代,而ARM(即软银)也将未来赌在了物联网身上(图10)。 ARM针对物联网低功耗设备的操作系统mbed OS示意图 有数据显示,到了2018年物联网设备的数量将会超过移动设备,到了2021年,我们将会拥有18亿台PC,86亿台移动设备,157亿台物联网设备。也许,ARM和X86还没能在移动市场分出胜负,战火就将全面蔓延到物联网市场。


义乌奥美网络 技术咨询
义乌奥美网络,转载链接。本文永久链接: http://800.ywbb.com/14839.html

发表评论

Go 诚博国际