蘋(píng)果新一代iPhone今天將在全球10個(gè)國(guó)家和地區(qū)上市銷售。在iPhone 5s所采用的A7處理器則是第一款應(yīng)用在智能手機(jī)上的64位系統(tǒng)芯片。
手機(jī)處理器芯片正在越來(lái)越成為一個(gè)高性能中心，提供超級(jí)動(dòng)力并盡全力控制功耗。除非拆機(jī)，否則你看不見(jiàn)它，但它的影響無(wú)處不在……
除了跑分、四核、1.5Ghz這些表面數(shù)字之外，你還想多了解一些關(guān)于手機(jī)芯片的故事嗎——為什么ARM占據(jù)了這個(gè)市場(chǎng)90%的設(shè)計(jì)份額?為什么高通的芯片很貴依然是市場(chǎng)第一?
好吧，開(kāi)始講故事了。當(dāng)然，它更像是一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)。
序曲：這個(gè)江湖其實(shí)是有秩序的
接下來(lái)會(huì)登場(chǎng)的角色有很多，智能手機(jī)芯片領(lǐng)域的各方勢(shì)力，也是有江湖座次的。
和笑傲江湖里的故事設(shè)定不同，芯片領(lǐng)域，越靠近底層的地位反而越高(但不一定最賺錢)。從直觀很容易理解，手機(jī)芯片的最基本應(yīng)該是一個(gè)實(shí)體的小方塊。小方塊里面，藏著人類最閃亮的智慧結(jié)晶。
要讓小方塊執(zhí)行任務(wù)，需要用一種它可以聽(tīng)得懂的語(yǔ)言，那就是指令集。小方塊就聽(tīng)它的，所以，它最牛。
但故事里最牛的一般會(huì)有兩個(gè)，否則江湖的巔峰就太寂寞。指令集也分裂出兩大陣營(yíng)，復(fù)雜的(CISC)和精簡(jiǎn)的(RISC)。這部分似乎有些深?yuàn)W了，因?yàn)槌霈F(xiàn)了英文縮寫(xiě)。其實(shí)不必理會(huì)它，我們繼續(xù)用感性的方式去理解——復(fù)雜的那個(gè)是復(fù)雜的，精簡(jiǎn)的那個(gè)是精簡(jiǎn)的。
關(guān)于復(fù)雜指令集與精簡(jiǎn)指令集的競(jìng)爭(zhēng)歷史可以單獨(dú)寫(xiě)一本書(shū)，我們這里略過(guò)很多和今天無(wú)關(guān)的內(nèi)容，簡(jiǎn)單的做個(gè)總結(jié)式介紹，復(fù)雜指令集今天的代表是Intel的x86系統(tǒng)，因?yàn)閺?fù)雜，所以可以做很多高級(jí)的命令，但執(zhí)行的效率偏低，且不易控制功耗;精簡(jiǎn)指令集則剛好相反，它盡量控制指令的種類數(shù)量，排除那些使用率較低的指令，甚至固定了指令的長(zhǎng)度，因此效率高，功耗低。但在處理長(zhǎng)指令時(shí)需要進(jìn)行分割。它的代表便是ARM。
復(fù)雜指令集更多應(yīng)用在PC、服務(wù)器上，這是Intel的主戰(zhàn)場(chǎng);精簡(jiǎn)指令集更多在手機(jī)等微型系統(tǒng)里，這是ARM的天下。當(dāng)然，發(fā)展到今天，兩大陣營(yíng)也在互相學(xué)習(xí)，不斷演進(jìn)。
所以，ARM是最接近智能手機(jī)里那個(gè)小方塊的人，它是盟主，英特爾、MIPS等則虎視眈眈盯著這個(gè)位置。
陣營(yíng)：授權(quán)帶來(lái)的盟主之路
在指令集的上面，就是架構(gòu)了。它就像是一張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，告訴工程隊(duì)如何建造一個(gè)叫做手機(jī)處理器的大樓。ARM基本上，就是個(gè)畫(huà)圖的。
但三百六十行，行行出狀元。畫(huà)圖畫(huà)到極致，那也是天下無(wú)敵的。ARM憑借在精簡(jiǎn)指令集陣營(yíng)里不斷的努力，最終成為了低功耗，高效率處理器市場(chǎng)的設(shè)計(jì)大師。據(jù)最新的市場(chǎng)估算，智能手機(jī)里采用ARM架構(gòu)的處理器比例可能達(dá)到90%。
更可怕的是，在智能手機(jī)芯片之外，ARM還為數(shù)以億計(jì)的游戲機(jī)、家電、甚至銀行卡、手機(jī)卡、公交卡提供芯片設(shè)計(jì)方案。2011年，ARM的客戶實(shí)現(xiàn)了79億處理器出貨量，占有95%的智能手機(jī)，90%的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，40%的數(shù)字電視和機(jī)頂盒，15%的單片機(jī)，和20%的移動(dòng)電腦市場(chǎng)。而2012年，采用ARM架構(gòu)授權(quán)的芯片總體出貨量數(shù)據(jù)達(dá)到了87億顆。
有一點(diǎn)需要格外注意：ARM只是設(shè)計(jì)了處理器，并不自己生產(chǎn)。所以，它在智能手機(jī)市場(chǎng)90%的占有率，都是通過(guò)高通、蘋(píng)果、三星和聯(lián)發(fā)科等芯片解決方案商來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ARM采用知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)的形式，把自己每一代的芯片設(shè)計(jì)提供給合作伙伴，大家根據(jù)各自的需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，最終成為上市商用的產(chǎn)品。
ARM在產(chǎn)業(yè)里有著一種很超然的地位，但它自己卻賺的不多。2012年，ARM總收入為9.13億美元，遠(yuǎn)低于它的那些小伙伴，甚至比不上高通一個(gè)月的收入。
但ARM依然是整個(gè)產(chǎn)業(yè)里最重要的一個(gè)。通過(guò)授權(quán)，它控制了智能手機(jī)芯片設(shè)計(jì)的這一源頭市場(chǎng)和專利技術(shù)。針對(duì)不同客戶，ARM還非常貼心地推出了各種授權(quán)套餐服務(wù)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，ARM目前共擁有300多家客戶近千份可帶來(lái)收入的有效授權(quán)，基于這些授權(quán)的處理器已經(jīng)累計(jì)出貨300多億顆。
說(shuō)到這里，我們要把ARM的故事暫時(shí)放一放，因?yàn)榱硪粋€(gè)主角有點(diǎn)等不及要出場(chǎng)了。
