早前軟銀(Softbank)提出以天價(jià)收購ARM后,這個(gè)貌似躲在幕后操控、掌握逾4000億美元智能手機(jī)市場的“黑手”,突然浮出水面。但是,在大家突然發(fā)現(xiàn)這個(gè)的神秘存在體,突然就有各種不同的猜想:
有人覺得蘋果在芯片設(shè)計(jì)上已經(jīng)被軟銀掐住脖子,如果未來軟銀停止向蘋果授權(quán),則蘋果的開發(fā)將會大受影響;
有分析師指覺得蘋果被掐住咽喉了,所以蘋果應(yīng)該搶先一步先把ARM買到手;
有媒體覺得與其競逐ARM,不如買ARM的替代品MIPS;
為什么ARM在智能手機(jī)上扮演了如此重要的角色?根據(jù)ARM公司在2015年9月的資料,逾95%智能手機(jī)采用ARM處理器,在平板上的滲透率也超過85%。
簡言之:ARM已經(jīng)壟斷了移動芯片市場。
ARM處理器有多重要?這代表了任何一間公司買了ARM公司,就能掐住蘋果的脖子?或是蘋果買了ARM,就能把三星致之死地?
休想。
原因何在?讓我們先了解一下ARM在手機(jī)上的重要性。
ARM的發(fā)展史,其實(shí)就是“長達(dá)幾十年的技術(shù)架構(gòu)之爭”,所爭的關(guān)鍵是“指令集”(instruction set):它是處理器所以能運(yùn)作的關(guān)鍵,也是不少開發(fā)者的應(yīng)用能賴以在手機(jī)上執(zhí)行的基礎(chǔ)。
真的換掉手機(jī)處理器,影響究竟有多大?
如果大家有讀《喬布斯傳》,就會記得當(dāng)年微軟的比爾.蓋茨(Bill Gates)對喬布斯各種不佩服,但唯一佩服就是蘋果的Macintosh由使用PowerPC(RISC指令集)芯片轉(zhuǎn)到英特爾(CISC指令集)芯片一事:
如果你說,好,我們現(xiàn)在要換掉微理處器芯片,但是一拍都不能落下,這聽起來是不可能的,但他們基本上做到了。
蘋果也好、三星也好,如果真的要棄用ARM而改用英特爾x86的話,影響有多大?與ARM應(yīng)用的兼容性,是x86手機(jī)難以成功的重要因素:
不過,在英特爾致力于在智能手機(jī)上發(fā)力之際,其實(shí)已考慮到Android的兼容性問題而與Android合作推出優(yōu)化。他們曾向Inquirer表示,英特爾的x86手機(jī)芯片能兼容95%的Android應(yīng)用;但是,一般只用虛擬機(jī)的小型應(yīng)用當(dāng)然沒問題,但在跑原生應(yīng)用時(shí)就會顯得很麻煩。不少開發(fā)者就指出:跑原生應(yīng)用時(shí),不是開發(fā)者要主動支持x86,就是x86要犧牲效能去轉(zhuǎn)換兼容代碼,結(jié)果在他們在開發(fā)上一樣是“事倍功半”。
無論蘋果也好、三星也好,他們不是不能棄用ARM,但是代價(jià)十分巨大。
處理器是如何練成的?在這幾天媒體的密集式報(bào)導(dǎo)下,大家應(yīng)該知道:ARM是不會自己生產(chǎn)處理器,而是直接把ARM的技術(shù)直接授權(quán)給芯片制造者,讓他們自己生產(chǎn)使用ARM指令集的處理器。(下圖)
一般來說,只要是使用ARM指令集架構(gòu)的處理器,我們都會稱之為ARM處理器。但盡管廠使用了ARM的指令集,但設(shè)計(jì)處理器芯片是個(gè)專門的技術(shù)活,所以ARM在授權(quán)指令集架構(gòu)時(shí),也會提供設(shè)計(jì)處理器芯片的技術(shù)──即處理器架構(gòu)(architecture)。
然后,芯片生產(chǎn)商就會把其它不同的功能,例如圖像處理單元(Graphic Process Unit, GPU)、內(nèi)存(RAM)和基帶芯片(Baseband)等,通通封裝在同一塊芯片里,那就成為手機(jī)的靈魂所在:系統(tǒng)單芯片(System-on-the-Chips, SoC)。然后交由專門生產(chǎn)芯片和半導(dǎo)體的晶圓廠(Foundry)生產(chǎn)。這時(shí)手機(jī)處理器芯片的質(zhì)素,就是靠晶圓廠的工藝,或稱制程(Wafer Fabrication)所決定。
整個(gè)結(jié)構(gòu),就是:指令集──架構(gòu)──整合──制程。而ARM的技術(shù)授權(quán)就集中于指令集和處理器架構(gòu),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對手機(jī)處理器有如此重要的影響,為什么蘋果就坐待軟銀用320億美元把ARM收購?為什么三星不把ARM買下來干掉蘋果?320億美元雖然絕對是天價(jià);但對于富可敵國的蘋果來說,根本算不上是什么一回事,而對于三星來說,花300億來搶蘋果手上那巨大的市場,也是很合理的事。
不過,就是因?yàn)锳RM太重要,所以使ARM變得不重要。
要知道當(dāng)年微軟壟斷了電腦作業(yè)系統(tǒng)市場,而Google控制了搜尋引擎和手機(jī)作業(yè)系統(tǒng),就接連惹上了反壟斷機(jī)構(gòu)的糾纏。事實(shí)上,微軟和Google只是占了市場的入口,令對手陷于不利的競爭環(huán)境;相比之下,ARM控制了95%以上的手機(jī)市場,其壟斷地位比起微軟或Google有過之無不及,所以ARM的一舉一動,不可能逃過各國反壟斷機(jī)構(gòu)的關(guān)愛。
先不要說手機(jī)公司買了ARM后是否有能力拒絕授權(quán),就算是任何手機(jī)公司想買下ARM,也未必能得到反壟斷機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)──如果這次買主并非軟銀,ARM能否成功出售還是個(gè)問題。加上,ARM老早就與一大堆手機(jī)公司簽了授權(quán)協(xié)議,蘋果也好、三星也好,并非一下子就能停止授權(quán);更何況在反壟斷機(jī)構(gòu)的干涉下,即使任何手機(jī)公司買了ARM,也可能需要承諾開放授權(quán)協(xié)議。
不過,盡管買家不可能透過拒絕授權(quán)來打壓對手,但ARM的技術(shù)仍然是有價(jià)值的吧?
ARM的影響力,沒你想像中的致命智能手機(jī)剛崛起之時(shí),ARM一直牢牢控制著指智能手機(jī)芯片的指令集及架構(gòu)。以2009年蘋果推出的iPhone 3Gs為例,他所用的系統(tǒng)單芯片為三星的S5PC100,除了使用ARM的指令集之外,也采用了ARM設(shè)計(jì)(或稱之為“公版”)的Cortex-A8 (ARMv7架構(gòu))。
但在2010年開始,手機(jī)處理器開始出現(xiàn)重大的變革:蘋果和高通(Qualcomm)紛紛棄用ARM的固有架構(gòu),改為自己設(shè)計(jì)處理器架構(gòu)。在第一代iPad登場的Apple A4 (Hummingbird),以及在第一代Google Nexus所使用的高通驍龍(Scorpion) QSD8250,都并非ARM的公版架構(gòu)。雖然,當(dāng)年蘋果和高通基本上都是拿ARM公版略加改動而成,本質(zhì)上仍然受ARM技術(shù)很大的影響。
但在2013年,三星和蘋果再分別給ARM公板架構(gòu)投下兩枚爆彈。首先是三星在 2013年年中宣布,下一代處理器將會使用自家架構(gòu)。而蘋果在同年9月的iPhone 5s發(fā)布會里,突然推出了全球首枚64位元的ARM處理器Apple A7 (Cyclone)──當(dāng)時(shí)沒有芯片公司能夠趕及量產(chǎn)64位元的公版Cortex-A57,反而是使用自家設(shè)計(jì)的蘋果,卻把同行甩出一個(gè)時(shí)代。
直到2016年,三星推出Exynos 8 Octa 8890,開始使用自主的處理器架構(gòu),而高通在經(jīng)過失敗的驍龍810后,新一代驍龍820也回到自主架構(gòu)上。結(jié)果三大海外手機(jī)處理器生產(chǎn)商:蘋果、高通和三星,同一時(shí)間棄用ARM的架構(gòu);目前就只剩下華為的海思、大唐的聯(lián)芯、紫光的展訊和臺灣的聯(lián)發(fā)科等,仍然留在公版ARM架構(gòu)上。
ARM的技術(shù)影響力雖然一樣很大,但已經(jīng)沒有我們想像中的致命。
手機(jī)外的市場,智能化的威脅在手機(jī)以外的戰(zhàn)場又如何?根據(jù)先前提到的資料,目前有95%以上的車載信息娛樂系統(tǒng)(Infotainment)、60%以上的無線路由器、55%以上的消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics),都在使用ARM處理器。明顯可見,物聯(lián)網(wǎng)和智能汽車,將會是ARM市場未來的關(guān)鍵所在。
而在目前消費(fèi)電子市場上的兩大熱門項(xiàng)目:VR和無人機(jī)來說,ARM也早就在布局,分析師早就表示ARM自家的Mali圖像處理單元,在VR市場上將會是AMD和Nvidia的重要對手;而意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)旗下之STM32處理器,幾乎是大部份無人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備。
可是,ARM在手機(jī)以外市場的主流地位,并不是因?yàn)锳RM很強(qiáng)大或很省電,而是……因?yàn)楸阋?。?dāng)消費(fèi)電子產(chǎn)品還未并未進(jìn)入智能化世代,它們根本不需要高度的計(jì)算能力,要的只是一個(gè)廉價(jià)的嵌入式處理器來當(dāng)主控芯片。
但在智能化的世代,情況就完全不同:STM32能應(yīng)付無人機(jī)的飛控算法,但當(dāng)無人機(jī)進(jìn)入智能世代,要應(yīng)付視覺跟隨、雙目避障等計(jì)算機(jī)視覺需求,這種廉價(jià)的ARM處理器就變得不敷使用。
反客為主的輔助芯片故此,大疆的新一代無人機(jī)Phantom 4,在使用 STM32作主控芯片以外,額外加入了FPGA作為視覺運(yùn)算硬件。而Nvidia也在CES展出汽車電腦 Nvidia Drive PX 2,利用其強(qiáng)大的圖像處理能力來處理無人駕駛汽車的需求,其12核的ARM處理器,反而是個(gè)配角。
事實(shí)上,物聯(lián)網(wǎng)也好、車聯(lián)網(wǎng)也好、VR也好、無人機(jī)也好,這些新款智能硬件由于體積遠(yuǎn)較手機(jī)要大,電池容量也更大、有的根本不用擔(dān)心續(xù)航力,其發(fā)展關(guān)鍵已由低成本的主控芯片,變成高效的感應(yīng)器及快速反應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。
以英特爾為例,他們以5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Realsense計(jì)算機(jī)視覺,快速的往智能硬件市場推進(jìn)。愛范兒早前報(bào)道,英特爾全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭表示:“英特爾要做什么?就是包攬你的數(shù)字平臺。”
即使是還在使用ARM指令集的高通,旗下定制的非公版架構(gòu):驍龍801(無人機(jī)平臺)和驍龍602A(車駕平臺),均在SoC里整合了大量的傳感技術(shù)。
盡管,未來的物聯(lián)網(wǎng)也許仍然會大量使用ARM處理器,但傳感器、以及用于傳感器的獨(dú)立計(jì)算單元,其影響力可能已經(jīng)超過ARM處理器。
軟銀所掐不住的未來ARM只賣320億美元,而不是4000億美元;蘋果、三星沒有像瘋子一樣與軟銀搶購ARM──這并不是沒有原因的。
ARM的未來仍然很光明,他們在2016年Q1財(cái)報(bào)超出市場預(yù)期,利潤增長14%至1.98億美元,其主營項(xiàng)目芯片許可收入同比增長24%,而據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,同期智能手機(jī)出貨量同比增長僅0.2%,可見他們?nèi)匀?ldquo;錢途無限”。
但如果說這群日本人透過并購,就能掐住科技界的未來,那就太看不起硅谷的精英們了。