半導體IP發展史:鐵王座的「統治者」們

財經無忌 發佈 2020-06-20T23:48:33+00:00

在很短的時間內,吳雄昂成為了風暴之眼。這場始於中美貿易摩擦並因華為被列入「實體清單」而愈發焦灼的風暴,迄今沒有看到平息的跡象。上周,吳雄昂所擔任的ARM中國執行董事長兼CEO一職突然被ARM劍橋總部董事會「免職」,而後不久以ARM中國管理團隊名義發出的力挺吳的聲明開始在網間流傳。

在很短的時間內,吳雄昂成為了風暴之眼。

這場始於中美貿易摩擦並因華為被列入「實體清單」而愈發焦灼的風暴,迄今沒有看到平息的跡象。

上周,吳雄昂所擔任的ARM中國執行董事長兼CEO一職突然被ARM劍橋總部董事會「免職」,而後不久以ARM中國管理團隊名義發出的力挺吳的聲明開始在網間流傳。

有分析認為吳雄昂被「罷免」與華為有關。在華為被列入「實體清單」後,ARM將和華為及其附屬公司停止業務往來,並在一份內部文件中稱其決定是遵從貿易禁令的結果。

然而,據信吳雄昂的立場與ARM相左。

在一場人事「奪權」的背後竟然隱藏著近乎「國運之戰」的宏大背景,而這一切都源於半導體IP的「鐵王座」始終在國門之外,每一任坐上「鐵王座」的「半導體王者」都制定了屬於他們的遊戲規則,讓後來者無從發起挑戰。

「神話」緣起

1975年,一本名為《人月神話:軟體項目管理之道》()的書籍在美國出版,其作者是被稱為IBM System-360系統之父的佛瑞德·布魯克斯,這本被譽為軟體開發領域聖經的書籍,記錄了布魯克斯在IBM公司主導System-360系統項目中的項目管理經驗。

1961年年底,IBM展現了藍血巨人的氣魄,集中了超過六萬名員工,投資興建五個工廠,投入到代號為「System-360」的軟體項目中去,System-360以統一的作業系統,適配了IBM整個大型機系列的產品。IBM憑一己之力,攻克了計算機指令集、集成電路、可兼容作業系統、資料庫等軟硬體多道難關,並為此申請了300多項專利技術,今天,這些專利技術依舊為人類在計算機的發展中,貢獻著巨大的力量。

它的問世,代表著世界上的電腦與人類有了第一種共同的交互方式,並一舉奠定了IBM在計算機時代的地位,從此以後,IBM幾乎所有的作業系統基於System-360來開發,System-360是人類工程史上一項里程碑式的大型複雜軟體系統開發經驗。

1965年4月,搭載System-360系統的大型機System-360 Model 65問世,他取代了IBM計劃中的60型及62型大型機,取代的原因之一,就是System-360的開發周期,遠遠的超過了預計中的速度,導致了交付時間一再的延期。Model 65搭載的System-360系統,集成了全新的通用指令集架構(Universal Instruction Set Architecture),這是計算機發展史上第一種商用的指令集架構。

指令集,其本質是硬體和軟體代碼之間溝通的一套「標準語言」,硬體就是處理器,軟體就是作業系統,在作業系統上運行的是基礎應用。開發人員開發基於指令集架構的軟體,運行在相應的作業系統上,作業系統通過相應的指令集運行在相應的處理器上,從而達到最佳的運行效果,這樣自下而上的模式,便是以指令集架構為基礎的「生態」,這種生態實質就是「標準語言」的兼容。

因此,指令集和作業系統形成的組合,便是其他玩家難以攻破的「生態牆」,的重要程度和構建難度,遠非專利牆可比擬。——後來由Windows作業系統+Intel x86處理器構建的Wintel聯盟,便是全球最令人恐怖的「生態牆」。

以指令集為基礎核心,搭建起來的處理器框架,便是我們最常說的處理器架構,這才是計算機時代最基礎的硬體設施,脫離了處理器架構,所有的一切都只不過是空架子而已。

1990年,System-6000發布,IBM在該系統中正式引入IBM POWER架構,1991年10 月,IBM聯合蘋果(Apple)、摩托羅拉(Motorola)組成的AIM聯盟,正式推出全新的處理器架構——PowerPC,以PowerPC架構開發的POWER系列處理器,成為這一時期的主流。IBM甚至在2005年將伺服器作業系統集成到POWER5+處理器上,開創了「片上伺服器」(Server on a Chip)的先河。

PowerPC架構所採用的指令集,叫精簡指令集運算(Reduced Instruction Set Computing,RISC),RISC是加州大學伯克利分校在大衛·帕特森(David Patterson)教授主持下,於1975年提出的「伯克利精簡指令集計劃(Berkeley RISC Plan)」 白皮書,其目的是基於RISC指令集開發微處理器的全功能系統設計,這個計劃是一個全開放性項目。

有意思的是,與之同時進行的還有另外一個開放性項目,同樣是基於RISC理念的,不過是由史丹福大學教授約翰·軒尼詩(John Hennessy)主導,被稱為MIPS架構(Microprocessor without Interlocked Piped Stages,無內部互鎖流水級的微處理器,MIPS Architecture)。

自此,RISC正式走上計算機發展史的舞台。

1975年10月,IBM啟動801項目,並於1980年完成前期開發,最先使用在System-370大型機上。

1981年8月12日,IBM推出基於801處理器的第一台微型計算機(Personal Computer)——IBM PC (Model 5150),這是第一台使用基於RISC處理器來設計的微型計算機,也使得RISC真正的在大眾消費市場得到商用。

「Hello world,I am Arm」

IBM努力將RISC商用的同時,一家名為Cambridge Processor Unit Ltd.(CPU)的小公司於1978年12月在英國劍橋成立,其第一個項目來自於一家名為Ace Coin Equipment的威爾斯公司,產品是開發設計一款基於微處理器的賭博機控制器。

CPU在開發ACE項目的過程中,一開始他們採用了美國國家半導體公司(National Semiconductor)的SC/MP處理器,之後,隨著項目進度的發展,CPU開始採用MOS Technology的6502處理器來進行開發。

CPU不想同時維護兩條複雜的產品線,於是在1979年成立了一家全新的公司,來繼續MOS Technology 6500系列處理器的開發與維護,這家公司叫艾康(Acorn Computers),也就是後來大名鼎鼎的ARM。

一年後,艾康的第一個產品面世,叫Acorn System 1,是一款面向工程和實驗室用戶的半專業計算機系統,有著非常低廉的售價(時價約80鎊),同時也面向比較專業的計算機愛好者,這一產品讓艾康在極短的時間內,便實現了盈利。

初戰告捷的艾康,開啟了雄心勃勃的計算機計劃。

歷來機會都是給有準備的人,1980年,英國科教部(Department of Education and Science)啟動了微電子教育計劃,開始全國性的推廣微型計算機的概念及應用。

1981年,這一計劃由BBC主導,在整個英國播放一套提高微型計算機普及和教育水平的節目——計算機認知計劃(Computer Literacy Project)。節目所推廣用到的微型計算機,由英國政府資助一半、用戶支付一半的價格購買。最終,這個項目落到了艾康頭上,BBC希望艾康能夠研發並生產一款與節目配套的微型計算機。

1981年12月,艾康推出了項目要求的微型計算機——BBC Micro,在設計這款微型計算機的時候,由於成本的要求——BBC要求售價在500英鎊以內,最終BBC Micro的售價在扣除政府補貼後,是235英鎊。艾康最先是想基於摩托羅拉6800系列微處理器來進行開發,但是,6800系列處理器高達100英鎊的成本,讓艾康無法將最終產品的價格控制在500英鎊以內。於是,艾康轉而向英特爾(Intel)尋求幫助,他們希望英特爾能提供80286晶片的設計資料,以開發適用於BBC要求的微型計算機,但是遭到英特爾冰冷的拒絕。

BBC Micro銷售廣告

於是,艾康拜訪了位於菲利克斯的MOS Technology公司,這是一家為基於MOS Technology 6500系列的微處理器、微控制器和相關支持設備開發智慧財產權並獲得許可的公司,在這裡,他們參觀了MOS Technology的西部設計中心(Western Design Center),並了解到艾康後來在BBC Micro中採用的6502處理器,竟然是由幾個以前在摩托羅拉開發6800系列處理器的工程師加盟MOS Technology後開發的,並由他們高效的研發設計和進行功能更新。

艾康的工程師Steve Furber和Roger Wilson受到了極大的震撼,原來設計處理器並不需要太多的資源和尖端的研發設施,並不需要像20年前IBM那樣浩大的投入。隨後,他們看到了「伯克利RISC計劃」的白皮書,受此啟發,艾康正式決定設計他們自己的處理器。

回國後的Roger Wilson開始著手研發指令集,他按照BBC要求的要求,以BBC提供的Basic編寫一套模擬器,並將其運行在一台裝備有第二塊6502處理器的BBC Micro上,他成功了。

依託BBC Micro的熱賣,艾康的利潤在1983年,達到了860萬英鎊,這在當時是非常漂亮的數據。

1983年10月,艾康正式推出「ARM計劃」——Acorn RISC Machine,可以理解為「搭載艾康精簡指令集架構處理器的微型計算機」。ARM計劃的實質是艾康依據獲得的RISC技術,開發RISC理念的微型處理器,並將之運用到艾康的微型計算機中。最初的ARM實際上是指艾康基於RISC開發的處理器。

1985年4月26日,ARM第一顆處理器正式問世,艾康給他取名為ARM1,這是一顆32位的處理器,以取代16位的6502。

當第一批產品從製造商VLSI Technology下線直接運到劍橋後,植入ARM1的電腦在調試後成功開機啟動,畫面上顯示:

「Hello world,I am Arm」

之後的一段時間,艾康因陷入經營困境被Olivetti收購。1990年11月27日,艾康將ARM處理器設計部門獨立出來,成立Advanced RISC Machines Limited專注於處理器架構的研發,獨立後的ARM,得到了蘋果(Apple)150萬美元及VLSI Technology25萬美元的投資,艾康則以摺合150萬英鎊的智慧財產權和12名工程師入股,全新的ARM公司,就這樣成立了。

新的紀元

成立後的ARM,業績平平無奇,而且新產品的問世,也一再推遲,ARM做出了一個「艱難的決定」:

ARM自身不再生產處理器,而轉為處理器架構設計,並將設計方案授權給其他公司使用,這種面向「Partner-Ship」授權「IP Core」的模式,開創了屬於ARM全新的時代。這種通過對IP(Intellectual Property)核心架構授權的模式,來自於對MOS Technology的學習。

與ARM一個理念的,還有一家重要的公司——台積電,如果沒有台積電,ARM的這種授權模式的可行性,會低很多,而且,台積電也有一個「艱難的決定」:

「台積電不生產自己的產品,只為半導體設計公司製造產品。」也就是說,台積電只為半導體設計公司生產處理器,而不自己設計開發和生產自己的處理器晶片。

這兩個公司在半導體行業的分工,簡直就是「珠聯璧合」。

ARM分拆後推出的第一個授權版本ARM v3,其最先的授權客戶是夏普(Sharp)和GPT(GEC Plessey Telecommunications),基於ARM v3開發的第一個商用晶片是ARM6,這一產品由德州儀器(Texas Instruments,TI)設計、VLSI Technology代工生產,首先搭載在蘋果推出的Apple Newton上。

可以說,ARM的流行,離不開蘋果的支持,ARM的各項改進,幾乎都在為適配Apple Newton而進行,而對Apple Newton的適配,又推動了ARM的完善和進步。

1993年,ARM將產品正式授權給Cirrus Logic和德州儀器(Texas Instruments,TI)。與德州儀器的合作,拉開了ARM新的紀元,這不僅僅給ARM帶來了產品市場上重要的突破。最重要的是,這是ARM得到當時最領先的半導體公司的認可,證實了授權模式的可行性。

1994年,ARM發布ARM v4版本,主要針對上一個版本ARM6 Family的架構進行升級和功能性完善,從這個版本開始,ARM將自己的架構,做了一個市場的調整,為避開在市場中與如日中天的「Wintel」正面衝殺,ARM選擇了在移動設備、車載電子等產品上進行突破,接著迎來了2G時代GSM全球化推廣及普及的浪潮,ARM成功的在PC之外的處理器市場,獲得了極大的發展。

ARM選擇的發展模式,也被認為是將晶片巨頭英特爾拖入到「全民戰爭」汪洋大海中的制勝一招,在英特爾試圖一統江山的時候,ARM選擇授權讓有設計自己處理器想法的半導體設計公司繞開了可能的彎路,得到了真正的發展。

其中除了1985年成立的高通(Qualcomm),在1994年開始研發和銷售基於ARM的處理器外,幾乎現在主流的半導體設計公司,都在這一時期成立。

這些新進半導體公司,幾乎全部選擇了與ARM合作,開發基於ARM架構的處理器,其帶來的影響,不僅局限於這些公司迅速成長為自身選擇的細分行業的巨頭,比如高通之於手機處理器、英偉達之於圖形顯示晶片、英飛凌之於工業級MCU、瑞薩之於車載電子。

最為重要的是,ARM通過開放的IP授權模式,迅速在移動端處理器市場獲得超過95%的市場占有率,與PC/伺服器端處理器霸主英特爾一起,構成了當下全球半導體產最底層的兩大指令集標準。

有意思的是,這些新進的半導體設計公司,幾乎都選擇了從ARM獲取授權,通過自身研發後,選擇在台積電代工生產。

「IP授權+半導體設計公司+代工廠」的晶片研發模式,極大的降低了晶片的成本。當保持垂直整合形態的半導體企業在流程上,既要研發,又要生產,還要維護、更新設備時,巨額的固定資產投資,超長的投資回報周期,導致其技術更迭從一定程度上,落後於單純的半導體設計公司,當定位於半導體設計公司的「虛擬工廠」台積電專注於半導體製造、定位於處理器架構授權的ARM專注於處理器架構研發及維護後,半導體設計公司們的工作,就變成專注於功能及工藝的「精裝修」,省去了架構開發、工廠投資的巨額成本,這樣的半導體產業分工,造就了90年代以後,全球半導體產業版圖的變化。

「贏家通吃」的遊戲

1997年12月18日,Nokia 6110發布,這是一款兼容GSM 800mhz及GSM1800mhz的2G手機,面向全球發售。

為保證手機持續運營的穩定性,諾基亞的處理器供應商德州儀器說服了諾基亞,讓其採用ARM v4架構的處理器——ARM7 TDMI,這是ARM架構的處理器第一次被搭載在手機上,頻率僅僅為22mhz。之後,Nokia 3210、Nokia3310均搭載了這顆處理器。

Nokia 6110

搭上德州儀器+諾基亞,ARM迎來的是第一波巨大的發展,此後諾基亞的手機,全部搭載了了由德州儀器設計、基於ARM架構的處理器,當諾基亞在全球手機市場攻城拔寨的時候,ARM在背後賺的盆滿缽滿,到了2005年,在全球98%的手機中都使用了至少一個基於ARM架構的處理器。

2005年也是手機發展史上的一個分水嶺,這一年的4月27日,諾基亞在荷蘭阿姆斯特丹召開了盛大發布會,Nokia Nseries (Nokia N系列)正式向全世界亮相,發布會上,諾基亞推出了N90,N91和N70三個型號的3G(WCDMA 3G網絡)手機。

三款手機,均搭載了德州儀器生產的OMAP 1710處理器,這顆基於ARM v5架構的處理器,雖然220 MHz的主頻在當時看來很低很低,但是,其低功耗的設計在手機上得到了完美的提現,借著諾基亞在全球的熱賣,ARM再次走向高峰,之後,幾乎所有的手機,都採用了ARM架構的處理器,當英特爾推出凌動(Atom)系列超低電壓處理器試圖攻入移動設備市場的時候,面臨的挑戰如同其他對手在PC領域面對他自己一樣的艱難,無論英特爾怎麼努力,其處理器的功耗,始終無法與ARM架構想媲美。

到了智能終端市場,幾乎就只剩下ARM架構的處理器了,2007年iPhone的發布,和4G時代華為、OPPO、vivo及小米的崛起,以及三星取代諾基亞成為全球第一的過程中,都伴隨著ARM的身影。

這些終端廠家換了一批又一批,處理器設計廠商合併、倒閉、退出消失了一批又一批,ARM始終屹立不倒。

2013年,基於ARM架構的處理器出貨超過1000億顆,在可統計的範圍內,全球超過60%的移動設備中含有基於ARM架構的晶片——哪怕是搭載英特爾凌動處理器的智能終端,依舊離不開ARM。

2017年6月20日,ARM宣布基於ARM架構的處理器出貨達到一萬億顆,與這一消息同時宣布的,還有其Cortex-M0/M3處理器內核免收授權費用,要知道Cortex-M0/M3在業界非常受歡迎,因為其在同等條件下,架構更為精簡,性能更為強勁,功耗也更低,這一架構,非常受半導體設計公司的青睞,幾乎全球所有的MCU都基於這個系列開發設計,ARM將這一系列免授權費的舉動,被認為是籠絡客戶。

ARM成為了全球半導體行業分工中IP授權的龍頭。

ARM的成功,有其極為特殊的因素。

首先,90年代以來的半導體行業的分工,讓大包大攬的美國式半導體產業的開發模式受到了極大的衝擊,美國也及時的在這波衝擊中改變方向,開始接受並支持這種細分行業下的半導體發展模式。

在德州儀器的帶領下,最先加入這一陣營的應該是高通,而這一時期成立的半導體設計公司,無一不是採取獲取授權、自主開發的方式來進入市場。

其次,以台積電、聯電為代表的半導體代工企業的發展,減少了半導體設計公司的製造成本。

回顧半導體行業,幾乎所有在發展過程中倒閉、被收購的公司,都是被投資製造這一環節所壓垮,奇夢達在發布新技術和推進新製程工藝後,沒有等到投資新產線的資金而倒閉,飛索因為缺少持續的資金投入製造,而被迫將自身獨有的技術授權給三星,最終被三星打敗,而自己卻落得被收購的下場。

台積電們的出現,使得半導體設計公司有了「虛擬工廠」,他們可以全身心的投入到處理器的研發之中去,並將資金更多的投入到研發中,從而集中優勢,取得行業的競爭優勢。

此外,IP授權模式,是一個長期性的客戶維護行為,一旦初始信任取得達成初始合作,且客戶給予合作內容開發出產品後,就產生了客戶粘性,這種狀態很難被抵消,而且,合作之後,產品退出後產生的生態效應,幾乎就是個積土成山的過程,每一個產品都是生態的一部分,每一個客戶都在為生態做出貢獻。

當這種粘性積累到一種程度後,基本上就沒有切換的替代方式了。最直觀的影響,就是替換的成本太高,從底層優化、應用層的生態搭建,耗時耗力各種艱難困苦,這也是使用後極難替代的原因之一。

而且,IP授權模式下,技術護城河一旦建成,那麼,底層的硬體如處理器、到作業系統和各種應用軟體,都需要進行持續性的投入和積累。當ARM成型後,智能終端出現了Symbian、Windows Phone、BlackBerry OS及Palm OS等等各種作業系統,這些作業系統都支持ARM架構,哪怕和英特爾高度捆綁的Windows,也放下身段,選擇兼容ARM架構。

iPhone的發布和其App Store的風靡,讓全球的應用開發者們,更加深層次的捆綁到了ARM架構上,緊接著在2008年發布的Android,同樣基於ARM架構。移動網際網路時代的兩大作業系統及應用開發,都選擇了ARM。

這實質上,就是「贏家通吃」的遊戲。根據IPnest的定義,全球的設計IP可分為11個類別,其中處理器IP的市占率高達42.3%,遠遠領先排名第二的有線接口IP,這些IP是構成現代晶片的關鍵。

可以這麼說,沒有這些IP供應商,就沒有現在的晶片產業。而如果脫離ARM架構,那麼,智能終端市場,幾乎就進入到了停擺的狀態。

蘋果兩次錯過ARM

當ARM向英特爾尋求80286處理器資料時,高傲的英特爾選擇了拒絕;90年代初期,當高通尋求與英特爾合作,開發集成CDMA制式標準的處理器時,英特爾認為手機市場太小,拒絕了這一合作請求;再後來,蘋果的第一代iPhone從設計之初就尋求與英特爾合作,希望英特爾開發適配iPhone手機的處理器時,英特爾認為手機市場的諾基亞如日中天,蘋果並沒有希望勝出,沒必要投入巨資來冒這一風險,從而選擇了拒絕。

後來的發展,證明ARM的崛起,離不開英特爾的傲嬌與放縱,英特爾眼睜睜看著高通和蘋果捆綁ARM後縱橫捭闔的發展。ARM看到了啟發,也抓住了時機,從而成就了自己。

1998年4月17日,獨立運營了7年的ARM在英國倫敦證交所和美國納斯達克同步上市上市。早期蘋果投入了150萬美元,使之獲得了ARM43%的股份, ARM上市後,由於蘋果在微型計算機方面的決策失誤,以及對ARM青睞有加的賈伯斯退出管理層,蘋果選擇逐漸賣出了這些股份。

上市後的ARM,圍繞RISC指令集,通過不斷的收購,逐步完善了ARM架構內核。

iPhone發布後,蘋果開始尋求自己研發晶片,在2010年6月,蘋果向ARM董事會表示有意以85億美元的價格收購ARM,但遭到ARM董事會的拒絕。ARM公司CEO Warren East稱ARM作為獨立公司更具價值,並表示:

「買家展開收購的唯一理由是消滅競爭對手。」

蘋果雖然還是選擇ARM架構,不過還是在2008年4月以2.78億美元收購了微處理器設計公司P.A. Semi,然後推出了自己的處理器,之後在2010年4月又以1.21億美元收購移動晶片製造商Intrinsity公司,從而完善了自己的處理器設計能力。

2013年12月13日,ARM宣布收購著名光引擎技術公司Geomerics。在光影計算領域Geomerics擁有非常領先的技術,通過此次收購,擴大了ARM在圖形技術行業的領先地位。

2016年7月18日,軟銀(Softbank)同意以243億英鎊(約309億美元)全現金方式收購ARM。交易於2016年9月5日完成,ARM成為軟銀旗下的全資子公司,同時軟銀表示不干預亦不影響ARM現在及未來的商業計劃和決策。

2018年6月5日,軟銀宣布,旗下ARM將在華子公司ARM Technology China 51%股份做價7.752億美元出售給厚安創新基金領導的財團,ARM中國成為中方控股的合資企業。

厚安創新基金成立於2017年1月,厚朴投資為GP,LP為中投公司、絲路基金、國新公司、淡馬錫公司、深業集團等。

不能承受之重

匹夫無罪,懷璧其罪。

在ARM出售中國子公司前的一個多月,「中興事件」爆發,占據全球處理器架構半壁江山的ARM變得更為至關重要。

ARM雖然是一家商業公司,且在被軟銀收購後完成在美股的退市,從而成為軟銀控制的子公司,但是,其總部依舊位於英國和美國,其技術團隊依舊在英國和美國,ARM想要獨善其身的自主發展,幾乎不太可能。這一點從一年後ARM的態度已經完全體現,那就是配合美國的法令,會選擇切斷與之相關的公司之間的合作,那麼當商業事件變成政治事件後,ARM這種重要的底層應用廠商,其態度往往是牽一髮而動全身,有了第一家,往後就是第二家……

就現階段而言,中國在半導體產業,是沒有原創性技術的,這一點必須得承認。那麼,當面臨極端情況下,這些掌握底層技術架構的公司,會成為對手手中的攻擊型武器麼?

會,這是明確而肯定的。

回頭看中國市場,兆芯是威盛(VIA)和上海聯合投資合資成立的子公司,威盛占20%,聯合投資占80%。通過合資的形式,兆芯獲得了VIA x86架構的全部授權,威盛曾經是全球第一的晶片組提供商,也是全球僅有的三家x86指令集持有廠商,另外兩個就是英特爾和AMD,而且,由於複雜的歷史原因,威盛的x86指令集授權,在正常情況下是不會被收回的,也就是說,只要威盛願意,那麼兆芯將可以永久性使用x86架構來開發處理器。

此外,龍芯通過一系列的操作,在2009年將MIPS架構授權完整拿下,並且是永久性的。在獲得MIPS架構後,龍芯在2015年8月發布了基於MIPS指令集的龍芯架構(Loong ISA),這一架構由MIPS指令集拓展而來,採用MIPS的指令集格式,包括MIPS 64 Release 2全套指令集和MIPS64 Release 5中的部分指令模塊,以及其他一系列龍芯中科自主擴展的指令集,也就是說,在PC市場,實際上,只有龍芯可以做到自主可控,但是,MIPS依舊是基於RISC理念開發的精簡指令及,並不是原創。

2018年4月22日被阿里巴巴全資收購、併入阿里達摩院的中天微電子,中天微是目前中國內地唯一擁有處理器IP Core的公司,其自主開發的C-SKYCPU架構是國內唯一大規模量產的自主嵌入式處理器,這些處理器應用於多媒體、安防、家庭、交通、智慧城市等IoT領域,全球累計出貨超過7億顆。

除了這三家可以說有自主指令集的處理器設計公司外,中國幾乎不存在原創性指令集架構,包括中國第一大IP授權廠商芯原微電子也是如此,根據芯原微電子的招股說明書顯示,芯原微電子目前擁有圖形處理器(GPU)、神經網絡處理器(NPU)、視頻處理器(NPU)、數位訊號處理器(DSP)和圖像信號處理器(ISP)五類處理器核心架構,以及 1400 多個數模混合 IP 和射頻 IP,但是在半導體核心的CPU 架構方面幾乎為零。而且,ARM是芯原微電子的核心供應商之一,所以即便是偶爾出現單獨的處理器架構授權,也可以肯定是ARM架構的「改良」而已。

目前,在半導體IP行業,全球市場的主流玩家僅有碩果僅存的幾家而已:

其中美國英特爾、AMD的x86/x86-x64架構是伺服器、PC端的主流指令集,英特爾向來不對外授權x86架構,而主要用於自有晶片;AMD已因合規問題主動規避了與中國的合作宣布不再向其中國合資公司天津海光授權基於新一代x86指令集的IP。

IBM的PowerPC架構,僅用於IBM曾經的伺服器、PC端的指令集,這一指令集隨著聯想對IBM PC部門、伺服器部門的收購,可能會獲得一定的授權,但是這一指令集,雖然選擇開源,但是早已在PC端敗下陣來。

RISC-V基金會開源架構RISC-V,目前主要用於物聯網設備,中國RISC-V產業聯盟理事長、上海芯原微電子董事長戴偉民在5月底也對外表示,美國RISC-V廠商已不能向相關公司出售IP。

被日本軟銀收購、位於英國的ARM開發的ARM架構,是目前手機、平板等移動設備的主流指令集,這是移動CPU和伺服器CPU市場,唯一一家「非美國貨」。

而且中方控股的ARM中國對自研的產品有完整的智慧財產權,不受任何其他地區的影響。

自2018年ARM中國完成中方控股以來,已推出一系列產品,這些產品覆蓋人工智慧IP、CPU、物聯網安全三大方面,推出並商用的包括:全新人工智慧平台「周易」、全新嵌入式處理器「星辰」、一站式物聯網安全解決方案「山海」。

2020年3月,首款基於ARM中國周易AIPU內核Z1-0701的智能語音專用處理器——全志科技R329正式發布,這也標誌著周易IP的成功落地。

2019年6月,ARM中國又推出了全新嵌入式處理器「星辰」,滿足AIoT應用對性能、功耗、安全的全面要求。「星辰」全面對接ARM全球標準和生態,幫助本土客戶輕鬆獲得從軟硬體工具、技術支持到人才儲備等各種資源,加快產品研發速度。

目前,已有眾多國內客戶授權並有多家成功完成流片。

與「星辰」一同推出的,還有一站式物聯網安全解決方案「山海」,覆蓋雲、邊、端,滿足本土物聯網市場不斷發展的安全需求,降低物聯網安全需求成本。

目前已有搭載「山海」安全解決方案的客戶晶片成功進入流片階段。

需要指出的是,以上三大產品系列均由ARM中國團隊自主研發,是基於「全球標準的本土創新」,更直白的說,哪怕是換個殼的偽自主,這三大產品系列,也深深的打上了中國本土化的標籤。

在時代背景下,此輪ARM中國區負責人的爭奪權,就顯得更加的撲朔迷離了。坊間猜測,吳昂雄的被解僱與ARM中國區高層聯名對吳昂雄的支持,其核心爭論點是對華為的態度。

去年5月,因設計中包含「源自美國的技術」,ARM正在「遵守美國政府制定的所有最新規定」。

但是在去年9月的ARM中國媒體溝通會上,吳昂雄表示:華為和海思是其長期的合作夥伴,經過公司內部法務團隊對條令的解讀後,已經理清,其與華為和海思的合作不會受到目前形勢的影響。

今年以來,美國持續擴大了限制令的範圍,更進一步加深了ARM對於中國市場的態度問題,此時由中方控股的ARM中國,如果要變更負責人,那麼肯定會尋求中方資本的支持,這個時候,厚朴資本站了出去,在一定程度上,充當了「帶路黨」的角色。畢竟吳昂雄及ARM中國高層的態度,在媒體溝通會及對吳昂雄態度的「聯名信」上體現得一清二楚。

ARM中國的未來會怎麼樣,從一定程度上來說,決定了中國軟硬體生態的搭建,毫不危言聳聽的說,ARM是中國不能承受之重毫不過分,在龍芯、兆芯雖然不堪大用但是可以一用的情況下,PC領域的指令集架構,外來的威脅及重要性已經大大降低。但是,在物聯網時代、5G時代面前的移動終端市場,離開ARM,在移動終端處理器架構方面,我們要怎麼突破?

這是一個不得不思考的問題。

關鍵字: