为什么美国高通芯片核心必须依靠ARM？

2019-04-17 18:01:42 佚名

希望科技数码

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因为想要在移动平台上玩出点花样出来，毕竟给予ARM给的架构来做。ARM已经构建起一套完整的生态了。

ARM虽然说是一家公司，但是也是移动平台指令集的代表。因为耗电少，功能强，适合移动平台上使用，所以被广泛使用。什么是移动平台，最具代表性的是：智能手机和平台。

什么是构建了生态？简单一点说，硬件厂商都是根据它的规定来做的；软件厂商也是按照它的规则来做的。从目前来说，这是目前移动平台上最成熟最成功的一种生态。

你可以创造自己的架构，创造自己的指令集，但是你要硬件厂商跟你的规定来做？你能够让软件厂商按照你的规定来做？你可知道，全球大部分的手机和平台的APP都是围绕着ARM的架构的来做的。成千上万个应用都是围绕来做的，你凭什么跟别人斗？

高通也好、三星也好、苹果也好、华为也好，如果你们想要做智能手机的处理器，就需要按照ARM的规矩来做。可以使用公办的架构，可以在公办的基础上进行修改。

你可知道，即使强如苹果，也是在ARM的生态上做的。要自己创造一个生态出来，跟另外一个如日中天的生态对抗，谈何容易啊！

ARM不是RISC的唯一选择，但是这是目前最好的，使用最广泛的选择？你要一个人跟全世界战斗？

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高通芯片不是必须依靠ARM，而是离不开ARM。很多人可能没听说过ARM公司，它的净收入也毫不起眼，2015年仅为3.34亿英镑左右，大约29亿人民币，相当的貌不惊人。

梅姨：哼哼，ARM公司看起来确实貌不惊人、人畜无害，实则是英国科技皇冠上最珍贵的宝石。

不过，ARM把半导体知识产权（IP）以授权的方式玩出了新花样和新高度，成功从芯片界的学渣进阶到与英特尔平起平坐的学霸，其成绩主要如下：

成立20余年，成功建立起可与英特尔抗衡的ARM指令集生态系统帝国，客户几乎包括世界上所有的半导体公司，高通、华为不用说了，连英特尔也没能逃脱其“魔爪”；
由于ARM卖IP太成功，日本软银2016年开价234亿英镑收购ARM，如果按净收入折算成本，软银需要70年才能回本；
看好ARM的不止软银。此前，苹果公司和英特尔也曾想将ARM公司收入囊中，但英国人没答应；

其实，ARM公司刚成立时还没这么会玩。

ARM公司1991年成立于英国剑桥，股东包括苹果、诺基亚、Acorn、VLSI、Technology等公司，最初也是走英特尔的封闭式设计模式：建立自己的指令集，确立芯片内核和架构，再找代工厂生产制造。

然而业绩平平，出货量少，日子过得苦巴巴的。

不得已，ARM决定剑走偏锋，抛弃封闭式设计模式，采用IP授权给其它芯片设计公司的开放式设计模式。

ARM公司用IP授权的独特商业模式，成功撬起一个庞大的世界，成为全球最大的移动芯片设计商，采用ARM架构的处理器的出货量在2015年就已达到150亿个，目前，每年增速达到两位数。

重点来了，ARM的IP授权主要有两种，一种是指令集授权，另一种是微架构授权。获得ARM的指令集授权，等于加入ARM生态系统，保证了软件兼容性，但微架构不是ARM设计，而是自研，比如苹果的A7系列后的芯片和高通的大部分骁龙芯片。

微架构授权则是芯片设计公司买到ARM的微处理器核后，根据自己不同的需要，加入适当的外围电路，从而“设计（组装）”出自己的芯片。发布时只要出现“使用ARM Cortex-AX核心的芯片”/“Cortex-AX核心”之类的字眼，表明就是这种模式的产物。

华为和三星即采用购买ARM架构的模式设计芯片：

麒麟980的CPU、GPU，三星Exynos芯片的四个小核CPU、GPU，均购买自ARM公司的授权。

当然，高通有时也使用ARM的授权架构，其中最出名的就是骁龙810，采用ARM的八核Cortex-A57/A53 CPU架构，由于发热降频严重，坑苦了小米等一众好伙伴。

从以上可以看出，高通有自研CPU架构的能力，也就是说，它的发展并不依靠ARM，但由于ARM指令集生态系统的强大力量，高通的芯片又离不开ARM，否则将爆发软件兼容问题。

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不仅是高通的骁龙芯片，苹果的A系列芯片、三星的Exyons芯片、华为的麒麟芯片、联发科的芯片都是基于ARM架构的，由ARM提供核心技术进行定制或者授权而来。可以这么说，ARM公司处于手机芯片的最顶层。

ARM是何方神圣

ARM是一家英国的公司，不卖芯片，只卖“图纸”，是一家半导体知识产权提供商，在2016年被日本软银收购（题外话，软银还是阿里巴巴的最大投资商）。全球95%的智能手机和平板电脑使用了ARM架构，高通、华为、苹果、三星的处理器均采用了ARM架构的芯片；
ARM芯片具有性能高、成本低、能耗低的特点，因此主导了智能机、平板电脑等处理器，家里的网络盒子、IPTV电视盒子、智能设备，汽车的控制芯片的等均采用了ARM架构的芯片；
ARM公司本身不依靠自有的设计，制造和出售CPU，而是将处理器架构授权给厂家，许多半导体公司拥有ARM授权，比如高通、博通、英飞凌（英特尔收购）、德州仪器、华为、三星、苹果等。

ARM提供能提供什么

大家都知道高通和苹果的处理器均是基于ARM架构的，那高通的骁龙处理器和苹果的A12处理器为什么完全不同呢？
打个比方，ARM公司给高通、苹果一堆同样的积木，怎么使用这些积木搭建自己的芯片，这就是一门学问了，不同的芯片制造商搭建的可能不一样；
ARM提供的CPU核心为：Cortex-Axx,比如A75，A73，A55，A53等，华为最新的麒麟980使用了A76架构，因此才有了非常强悍的性能，数据上超过了骁龙855；
ARM提供的GPU核心为：Mail-Txxx/Gxx,比如Mail-G72等。

这里分析两个典型的手机处理器，高通的骁龙710和华为麒麟970，参考搭积木原理：

高通骁龙970：核心主频采用了2个A75大核(2.2GHz)+6个A55小核（1.7GHz)共8核的设计，GPU采用了自家设计的Adreno 616,没有采用ARM的Mail系列；
华为麒麟970：核心主频采用了4个A73大核(2.4GHz)+4个A53小核（1.8GHz)共8核的设计，GPU采用了ARM的Mail-G72 MP12(12核心）。

对于ARM架构的处理器，大家有什么看法呢，欢迎在评论区，留言讨论。

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Geek视界

认为高通依赖ARM是一个典型的误区。

首先解释一下高通为什么需要ARM，其实世界上设计芯片的公司不止是高通一家，但是各家在设计芯片的时候必须要符合统一的标准或是规范，这样造出来的芯片才具有通用性和兼容性，而制定移动芯片设计标准（指令集和架构）的公司就是ARM。

这就像不同国家的人互相沟通需要用「英语」这种世界语言，或者是国际标准化组织（ISO）在很多行业中所起到的作用一样，ARM在某种程度上就是移动芯片行业的标准制定者。

接着再来简单介绍一下ARM，ARM公司1991年成立于英国剑桥，股东包括苹果、诺基亚等公司。那个时候正处于PC时代，英特尔在CPU芯片上一家独大，ARM最早也想像英特尔一样采用全产业链模式，自己建立指令集，设计架构和芯片，然后再外包生产。然而这样的做法根本行不通，ARM一直处于生存艰难的境地。

这样的情况持续了一段时间后ARM被迫转型，既然全产业链搞不成，ARM只能选择放弃芯片设计，也不卖芯片产品，而是专注于开发指令集和芯片的微架构，然后通过卖知识产权（IP）的模式赚钱。如果把芯片比作是一个面包的话，ARM做的只是培育和提供小麦种子，后面的种植、磨粉、烘焙统统让其它人去做。

正是因为ARM在产业链中只选择做其中一小块，而把芯片设计、制造、封装测试等其它生意让给了其它厂商，导致ARM在行业中少了许多竞争对手，还可以和高通、苹果、华为这样的芯片设计厂商形成合作。后来ARM赶上了移动互联网时代，在各种机缘巧合之下成为了移动处理器生态圈中的重要一部分。

而之所以说高通并不依赖ARM，是因为它们两者的关系其实是互相依存的共生关系。相比起高通、苹果、华为这样的巨头，ARM不仅体量要小得多，而且失去了高通这样的大客户日子会很难过。

举个例子来说，虽然在移动芯片领域ARM占据了一个重要的位置，但是在迅速发展的物联网芯片领域，新的RISC-V指令集已经获得了越来越多芯片厂商的支持；并且和ARM的模式不同，RISC-V是开源的，厂商不需要缴纳高额的授权费，所以RISC-V在物联网芯片行业中有逐渐取代ARM的趋势。

没有了ARM的高通还可以用RISC-V，甚至自己设计一套指令集，而没有了高通的ARM就找不到第二个这么大体量的客户了。虽然谁离开了谁都会受到伤害，但高通并不是离开了ARM就活不下去了。

高挺观点

因为ARM在芯片这个行业内的地位基本上到目前为止还没有人能够撼动，苹果研发不出ARM这么强大的性能，所以只能屈服。但是注意一点，不仅仅是苹果依赖ARM，基本上现在所有的芯片行业都是依赖于ARM，比如华为的麒麟，三星的芯片都是如此。

为什么ARM这么受欢迎，这么重要呢？

原因就在于ARM的芯片有着高性能，成本低，能耗低的特点。但是他不生产芯片，只是设计现在芯片的架构基础。而他所设计的架构基础是现在所有芯片商都比不了的，所以，在业内非常受欢迎。

其实苹果原先尝试过自己设置芯片，最后虽然成功了，但是比起ARM还是略显逊色，而且成本也比较高，用起来也并没有那么舒畅，最后只能选择放弃。选择ARM来补充自己的不足。

可能有人会有疑问，既然都来自于ARM，那为什么苹果的使用体验与别的手机差距就会有这么大呢？

原因就在于，ARM出售的仅仅就是一个基础，就好比是给你一个强大的地基，房子怎么盖完全看自己的需求。所以，每家芯片都会自主研发，形成了现在各不相同的局面。

TMT视界

首先，高通有很多芯片，高通不是所有的芯片都是基于ARM内核的，也有基于ceva的。高通的手机soc是基于ARM内核的;其次，这不是依存关系，任何一个行业都不可能一家通吃，芯片行业也如此，手机soc中涉及很多ip，每家芯片设计公司都有自己的核心，非核心的业务一般是外购，所以这是合作关系;再次，处理器内核基于指令集，要设计处理器从硬件上说投入大，周期长，这都还不是最主要的，最主要的是生态环境，尤其是在消费电子领域。投入大量人力财力设计个处理器出来，市场现有的应用都无法直接运行或移植，肯定会被市场淘汰。ARM经过这些年的积累，整个生态环境都已经建立，暂时确实很难被撼动，所以，高通也好，海思也好，都选择了license ARM的处理器ip。我相信高通，海思，苹果等公司是有实力开发处理器的，但是否值得这是值得利润来检验的。ARM是家有实力的IP vendor，但随着RISC-V的崛起，我们有理由相信ARM的霸主地位会受到撼动。谢谢！

ICer世界

大家都在说华为采用的公版架构，其实高通苹果三星的处理器一样也是依靠了公版架构，只不过区别就在于有些厂商是魔改了架构，华为的没有改动而已，比如高通845处理器CPU就是根据ARMA75架构魔改而来，可以理解的是几乎是万物基于ARM，但是随着华为在芯片行业的深耕，我相信未来也能魔改ARM成为自己的架构！

其实CPU之间的差距大家都是半斤八两，有差距也不会拉下太多，最关键的地方还是GPU，苹果和高通都是自主研发的GPU，这在性能上就有很大的决定性作用了，苹果之前还没有自己的GPU，在A11上面首次用上了自主研发的GPU，但是苹果也是收购了公司和挖了不少ARM的人来才完成自主研发的，自主架构的CPU基本上可以缓缓了，但是GPU还是很有必要的！

前两天有一则新闻很有意思，苹果在高通的总部圣地亚哥公然挖人，其实意图很明显苹果就是为了自主研发CPU架构，但是最后能不能成功那就是另外一回事了，苹果作为财大气粗的公司在用钱方面和研发投入上基本不用顾虑，所以完全就是技术问题了，但是国内的环境不一样，华为要挖人的话就要去美国了，这里面的难度就高了不少！

苹果有天生的系统优势就算是处理器一般也能保证性能不差，而高通是老牌的处理器厂商能够做出自主架构的GPU也是理所当然，而且安卓阵营对于性能来说一直是信赖高通的，三星这么实力雄厚新款的9820也还是公版的GPU，所以对于华为来说我们也不能要求太多，毕竟这一次麒麟980的A76价格已经领先对手一年了！

水哥爱搞机

ARM提出了微架构设计思路，并且设计了现在几乎所有移动芯片的公版架构基础。提出架构本身需要雄厚的半导体基础和相应的专利，研发会更加的耗时耗力。半导体这种硬件行业，经验是一道难以逾越的鸿沟，后来者想要居上，基本上还是需要通过弯道超车——比如行业的巨大变革。

所以高通即便通过自己的技术去设计一款新的架构，目前尚且没有能够支撑它的理论基础，研究出来的性能未必能够超过ARM，如果超不过，所有的研究经费就都打了水漂。高通与其花费大量时间精力去研究一个架构，不如调校一下ARM的架构使其实现性能的提升。依靠提升性能的芯片赚到的利润，远比给ARM的授权费多得多。

而且另外一点，高通是设计SoC的，SoC里面不只有CPU和GPU，还有其他组件，设计CPU和GPU并不是高通的强项。