做的出来,阿里的玄铁910就不是arm的ip,华为当然有实力做出性能更高的。
即使第三方fab,华为也没有到一片芯片都做不出来的地步。而且随着国内产业链的进展,很快我们可以步入国产28nm时代,这样华为就可以做智慧屏路由器fpga安防等芯片,海思的存续就有了保障。
我倒是期待国产先进制程出来后,华为重新做一个“凤凰”系列soc,工程代号“Trump”以示尊敬。
芯片制造基本上是华为和中国的最后一块拼图。
最近的形势真是风起云涌啊,逼得我将早早写过的文章又翻了出来:
首先,知己知彼,方能百战百胜。
ARM公司的介绍,大家了解一下:
1978年,一家名字叫CPU的公司,悄悄在英国剑桥诞生。
不要惊讶,这个CPU,和我们经常所说的电脑里那个CPU是两回事。
CPU公司的全称,是Cambridge Processor Unit,字面意思是“剑桥处理器单元”。
CPU公司的创始人,是一个名叫Hermann Hauser的奥地利籍物理学博士,还有他的朋友,一个名叫Chris Curry的英国工程师。
CPU公司成立之后,主要从事电子设备设计和制造的业务。他们接到的第一份订单,是制造赌博机的微控制器系统。
这个微控制器系统被开发出来后,称之为Acorn System 1。
1979年,在经营逐渐进入轨道之后,这家公司给自己换了个名字,叫做Acorn Computer Ltd。
Acorn是什么意思?橡子。对,就是冰河世纪里面,那只松鼠一直在追的那个东东。
Acorn Computer Ltd公司的商标,里面就有一个橡子。
之所以叫Acorn,还有一个有趣的说法,就是因为他们想在电话黄页里排在Apple(苹果)公司的前面。
在Acorn System 1之后,他们又陆续开发了System 2、3、4,还有面向消费者的盒式计算机——Acorn Atom。
到了1981年,公司迎来了一个难得的机遇——英国广播公司BBC打算在整个英国播放一套提高电脑普及水平的节目,他们希望Acorn能生产一款与之配套的电脑。
这个计划非常宏大,英国政府也参与其中(购机费的一半将由政府资助),电脑一旦采购,将进入英国的每一间教室。
接下这个任务之后,Acorn就开始干了起来。结果,很快他们就发现,自己产品的硬件设计并不能满足需求。当时,中央处理器的发展潮流,正在从8位变成16位。Acorn并没有合适的芯片可以用。
一开始,他们打算使用美国国家半导体和摩托罗拉公司的16位芯片。但是,经过评估后,他们发现了两个缺陷:
第一,芯片的执行速度有点慢,中断的响应时间太长。
第二,售价太贵,一台500英镑的电脑,处理器芯片就占到100英镑。
于是,他们打算去找当时如日中天的英特尔(Intel),希望对方提供一些80286处理器的设计资料和样品。然而,英特尔冰冷地拒绝了他们。
备受打击的Acorn公司,一气之下决定自己干,自己造芯片。(这个桥段是不是很熟悉?╮(╯▽╰)╭)
当时,Acorn公司的研发人员从美国加州大学伯克利分校找到了一个关于新型处理器的研究——简化指令集,恰好可以满足他们的设计要求。
在此基础上,经过多年的艰苦奋斗,来自剑桥大学的计算机科学家Sophie Wilson和Steve Furber最终完成了微处理器的设计。
对于这块芯片,Acorn给它命名为Acorn RISC Machine。
嗯,这就是大名鼎鼎的“ARM”三个字母的由来。
Acorn是公司名称,Machine是机器,那RISC是什么意思呢?
前面说过,他们是基于“简化指令集”技术做出的芯片。
RISC的意思,就是简化指令集计算机,Reduced Instruction Set Computer。
这里解释一下,到底“简化指令集”有什么意义。
它是相对于“复杂指令集(CISC,complex instruction set computer)”的一个概念。
早期的处理器都是CISC架构(包括英特尔的处理器),随著时间推移,有越来越多的指令集加入。由于当时编译器的技术并不纯熟,程序都会直接以机器码或是组合语言写成,为了减少程序的设计时间,逐渐开发出单一指令,复杂操作的程序代码。设计师只需写下简单的指令,再交给CPU去执行。
但是后来有人发现,整个指令集中,只有约20%的指令常常会被使用到,大约占了整个程序的80%;剩余80%的指令,只占了整个程序的20%。(典型的二八原则)
于是,1979年美国加州大学伯克利分校的David Patterson教授提出了RISC的想法,主张硬件应该专心加速常用的指令,较为复杂的指令则利用常用的指令去组合。
简单来说,CISC任务处理能力强, 适合桌面电脑和服务器。RISC通过精简CISC指令种类,格式,简化寻址方式,达到省电高效的效果,适合手机、平板、数码相机等便携式电子产品。
当时研发出来的第一款处理器芯片的型号,被定为 ARM1。
我们来对比一下ARM1和当时Intel的80286处理器(也就是常说的286):
可以看出来,ARM1和80286各有所长。
但是,就在同一年,1985年10月,英特尔发布了80386。在80386面前,ARM1就只有被吊打的份了。
让ARM直接在性能上和x86系列硬杠,显然是不现实的。ARM有意无意地选择了与Intel不同的设计路线——Intel持续迈向x86高效能设计,ARM则专注于低成本、低功耗的研发方向。
扯远了,继续回来说BBC要的那款电脑。
前面说了,BBC在1981年就提出需求,如果等到1985年ARM1出来,那岂不是黄花菜都凉了?
所以,在ARM1问世之前,Acorn其实已经提供了解决方案给BBC。
当时,Acorn的电脑,临时采用了MOS 6502处理器(由MOS科技研发的8位微处理器)。
这款电脑一开始取名Proton,后来被改名为BBC Micro。
到了 1984 年,大约80%的英国学校都配有这款电脑。Acorn公司彻底在大英帝国老百姓面前刷了一把存在感。
后来,ARM处理器被研发出来之后,用在了BBC Micro的后续型号中。
在ARM1之后,Acorn陆续推出了好几个系列,例如ARM2,ARM3。
时间又继续往前推移。
1990年,Acorn为了和苹果合作,专门成立了一家公司,名叫ARM。
注意,这里的ARM是公司名称,不是芯片名称。这个ARM的完全拼写也不一样,是Advanced RISC Machines。
前面的芯片名称:Acorn RISC Machine
现在的公司名称:Advanced RISC Machines
ARM是一家合资公司,苹果投了150万英镑,芯片厂商VLSI投了25万英镑,Acorn本身则以150万英镑的知识产权和12名工程师入股。
尽管如此,ARM的起步还是比较寒酸。他们最开始的办公地点,是一个谷仓。
不过,谷仓的内部环境还算不错。
在成立后的那几年,ARM业绩平平,工程师们也人心惶惶,害怕随时都会失业。
在这个情况下,ARM决定改变他们的产品策略——他们不再生产芯片,转而以授权的方式,将芯片设计方案转让给其他公司,即“Partnership”开放模式。
没想到正是这种模式,开创了属于ARM的全新时代。
注意!下面这段是重点!
ARM所采取的是IP(Intellectual Property,知识产权)授权的商业模式,收取一次性技术授权费用和版税提成。
具体来说,ARM有三种授权方式:处理器、POP以及架构授权。
处理器授权是指授权合作厂商使用ARM设计好的处理器,对方不能改变原有设计,但可以根据自己的需要调整产品的频率、功耗等。
POP(processor optimization pack,处理器优化包)授权是处理器授权的高级形式, ARM出售优化后的处理器给授权合作厂商,方便其在特定工艺下设计、生产出性能有保证的处理器。
架构授权是ARM会授权合作厂商使用自己的架构,方便其根据自己的需要来设计处理器(例如后来高通的Krait架构和苹果的Swift架构,就是在取得ARM的授权后设计完成的)。
所以,授权费和版税就成了ARM的主要收入来源。除此之外,就是软件工具和技术支持服务的收入。
对于半导体公司来说,授权费和版税到底有多少呢?一次性技术授权费用在100万-1000万美元之间,版税提成比例一般在1%-2%之间。
正是ARM的这种授权模式,极大地降低了自身的研发成本和研发风险。它以风险共担、利益共享的模式,形成了一个以ARM为核心的生态圈,使得低成本创新成为可能。
当ARM提出这种合作模式之后,开始了尝试——
1991年,ARM将产品授权给英国GEC Plessey半导体公司。
1993年,ARM将产品授权给Cirrus Logic和德州仪器(Texas Instruments,TI)。
与德州仪器的合作,给ARM公司带来了重要的突破。而且,也给ARM公司树立了声誉,证实了授权模式的可行性。
此后,越来越多的公司参与到这种授权模式中,与ARM建立了合作关系。其中就包括三星、夏普等公司。
在此基础上,ARM坚定了授权模式的决心,并着手设计更多性价比高的产品。
1993年,苹果公司推出了一款新型掌上电脑产品——Newton。ARM公司开发的ARM6芯片被用于该产品之中。
但是很遗憾,因为Newton技术过于超前,加上一些用户体验上的缺陷,所以未能被市场接受,后来以失败告终。
但ARM积累了经验,继续改良技术。没过多久,ARM迎来了自己的黄金机遇——移动电话时代来临了。
ARM首先迎来了一个大客户——诺基亚Nokia。
当时,诺基亚被建议在即将推出的GSM手机上使用德州仪器的系统设计,而这个设计是基于ARM芯片的。
因为内存空间的问题,诺基亚一开始对ARM是拒绝的。
为此,ARM专门开发出16位的定制指令集,缩减了占用的内存空间。
就这样,诺基亚6110成为了第一部采用ARM处理器的GSM手机,上市后获得了极大的成功。
ARM后来又跟着推出了ARM7等一系列芯片,授权给超过165家公司。随着移动手机的井喷式普及,ARM赚得盆满钵满,不亦乐乎。
1998年4月17日,业务飞速发展的ARM控股公司,同时在伦敦证交所和纳斯达克上市。
在ARM公司上市之后,处于后乔布斯时代的苹果公司,逐步卖掉了所持有的ARM股票,把资金投入到ipod产品的开发上。
鉴于苹果研究人员对ARM芯片架构非常熟悉,ipod也继续使用了ARM芯片。
众所周知,在乔帮主的带领下,ipod取得了巨大的商业成功。
这还没完,2007年,真正的划时代产品出现了。
那就是iPhone。
苹果iPhone的出现,彻底颠覆了移动电话的设计,开启了全新的时代。
第一代iPhone,使用了ARM设计、三星制造的芯片。
iPhone的热销,App Store的迅速崛起,让全球移动应用彻底绑定在ARM指令集上。
紧接着,2008年,谷歌推出了Android(安卓)系统,也是基于ARM指令集。
至此,智能手机进入了飞速发展阶段,ARM也因此奠定了在智能手机市场的霸主地位。
同年,ARM芯片的出货量达到了一百亿颗。
2011年,就连传统Wintel联盟(windows+intel)的微软,也宣布Windows8平台将支持ARM架构。
想必英特尔一定是连肠子都悔青了。
其实,正是英特尔一步一步将ARM送上了如今无法取代的位置。90年代,高通想和英特尔合作,英特尔认为手机市场太小,拒绝了合作。后来,苹果的第一代iPhone一开始也想和英特尔合作,英特尔还是以相同的理由拒绝了。结果,移动设备市场被英特尔拱手让人,现在想追也追不回来了。
2010年6月中,苹果公司向ARM董事会表示有意以85亿美元的价格收购ARM公司,但遭到ARM董事会的拒绝。
2016年7月18日,曾经投资阿里巴巴的孙正义和他的日本软银集团,以243亿英镑(约309亿美元)收购了ARM集团。
至此,ARM成为软银集团旗下的全资子公司。不过,软银集团表示,不会干预或影响ARM未来的商业计划和决策。
最后,小枣君觉得有必要和大家简单介绍一下ARM的产品体系。这一块确实有点乱,很多业内人士都容易混淆。
ARM11芯片之前,每一个芯片对应的架构关系如下:
ARM11芯片之后,也就是从ARMv7架构开始,ARM的命名方式有所改变。
新的处理器家族,改以Cortex命名,并分为三个系列,分别是Cortex-A,Cortex-R,Cortex-M。呵呵,发现了没,三个字母又是A、R、M。
针对日益增长的消费娱乐和无线产品设计,用于具有高计算要求、运行丰富操作系统及提供交互媒体和图形体验的应用领域,如智能手机、平板电脑、汽车娱乐系统、数字电视等。
针对需要运行实时操作的系统应用,面向如汽车制动系统、动力传动解决方案、大容量存储控制器等深层嵌入式实时应用。
该系列面向微控制器领域,主要针对成本和功耗敏感的应用,如智能测量、人机接口设备、汽车和工业控制系统、家用电器、消费性产品和医疗器械等。
其实,除了上述三大系列之外,还有一个主打安全的Cortex-SC系列(SC:SecurCore),主要用于政府安全芯片。
ARM之所以能有今天的地位,既有外部的机遇因素,也有内部的战略因素。
他们选择了一条和英特尔截然相反的道路。英特尔一直以来坚持的是重资产的、封闭的全产业链商业模式,而ARM是轻资产的、开放的合作共赢模式。
对ARM来说,合作伙伴的成功就意味着自己的成功。与ARM开展业务往来的每家公司均与ARM建立了“双赢”的共生关系。
ARM在低功耗方面的DNA,刚好赶上了移动设备爆发式发展的时代,最终造就了它的辉煌。
关于华为芯片到底是不是自主知识产权的问题,小枣君再给大家解释一下。
芯片是一个高度垂直分工的产业,从设计、制造、到封装测试,每一个环节,都有相关领域的公司在负责。
除了英特尔之外,世界上很少有集成电路厂家能独立完成芯片的全流程设计制造。
华为海思显然也不具备所有的芯片能力。严格来说,华为海思只是一家负责芯片设计的公司。它完成芯片设计之后,也是要交给晶圆代工企业台积电进行制造的。
不知道大家有没有注意到,通常行业内进行芯片企业排名的时候,都会进行分类。像华为海思这样的公司,会被称为“无晶圆半导体设计公司”,被分在Fabless公司类。
在半导体芯片行业,企业的模式主要分三种:IDM、Fabless,Foundry。
1、有的公司,从设计,到制造、封装测试以及投向消费市场一条龙全包,被称为IDM(Integrated Design and Manufacture)公司,例如英特尔Intel。
2、有的公司,只做设计这块,是没有fab(工厂)的,通常就叫做Fabless(无工厂),例如ARM、AMD、高通、华为海思等。
3、而还有的公司,只做代工,只有fab,不做设计,称为Foundry(代工厂),例如台积电等。
下面这个图,是2017年全球排名前十的Fabless企业榜单。里面就有中国的华为海思和紫光入榜。华为海思营收47.15亿美元,增长21%,排名第7。排名第一的,是高通(Qualcomm)。
即使只从设计的角度来看,华为海思也不可能是完全独立自主,从零开始。
华为海思购买了ARM的设计授权。
之前小枣君介绍ARM的文章中,和大家解释过,ARM是专门做芯片设计的。它的商业模式,就是出售IP(Intellectual Property,知识产权)授权,收取一次性技术授权费用和版税提成。
在今年1月份的一次活动上,华为表示拥有ARM V8架构的永久授权,而且这是最新的商用架构,华为可以完全自主的设计处理器,不受外部环境制约。
全世界很多的其它企业都购买ARM的授权,并在此基础上进行设计。
说简单一点,ARM提供了一间毛坯房,然后大家各自买回去装修。绝大部分厂家,是不具备拆开毛坯房进行修改的能力的。只有像高通和苹果这样有雄厚实力的公司,才具备这个能力。
拆毛坯房进行修改,好处是可能会更好地改进性能,也一定程度上提升了安全性。但是,也有可能做得更烂,还不如ARM做的好。而且,如果某个公司要拆毛坯房,也要给ARM更多钱。
最开始,华为海思肯定不具备拆开毛坯房的能力,但是,现在是不是具备?有人说具备,有人说不具备,我也没查到准确的说法。我个人觉得,随着实力的增强,相信即使现在不具备,将来也会具备的。
而且,抛开“拆毛坯房”的能力,大家也不要小看了“装修”的能力,这已经是很高的门槛,需要非常强大的技术实力,也需要很长时间的积累,还有巨额的资金投入。
大家也要知道,完全抛开ARM,对于现在的市场格局来说,即使做得到,也是没有商业价值的。因为整个行业很多软件都是基于ARM指令集的,已经形成了生态。如果脱离生态制造出独有的芯片,是没有软件可用的。用这种芯片的手机,也只能是板砖一块而已。
华为孤注一掷投入海思,并不是头脑发热。现在来看,这种做法非常具有远见。结合最近发生的状况,相信大家都同意吧?
属于自己的芯片,到底意味着什么?更低的研发和制造成本,更有底气的议价能力,更可靠的供货保障。每一条,都让现在无数手机厂家羡慕嫉妒恨。
可以说,华为海思芯片,已经成为华为掌握竞争主动权的「逆天神器」。
任教主六年前说的那句话,也就成了大家拍案叫绝的神奇预言:
“……(芯片)暂时没有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美金的损失,而是几千亿美金的损失。我们公司积累了这么多的财富,这些财富可能就是因为那一个点,让别人卡住,最后死掉。……这是公司的战略旗帜,不能动掉的。”
总而言之,对于华为来说,创办海思,自研芯片,无疑是一件正确的事情。但是,对于国家和产业来说,一两家海思肯定是不够的。我们需要更多的芯片企业,需要更完整的芯片生态。
芯片之路,注定是漫长而艰辛的,相比于短期的情绪冲动,我们更需要持续的理性和耐心。我们要小心谨慎,不能情绪冲动,盲目开干。
毕竟,能成功跑到终点的,才是最后的赢家。
最后,听任总的话,多种一个土豆报效国家吧。
提这个问题这没明白ARM公司提供是什么东西,
CPU相当于汽车的发动机,打个比方,某个中国公司能造汽车造不出发动机,使用外国某个公司授权提供独家发动机成品,一但停止提供新的发动机,可能是做不出汽车了.
但是,,ARM提供华是的CPU 不可逆的加密设计文件(类似于软件中的函数库),华为的CPU设计再把这个集成的自己CPU整体设计文件中,流片去生产.
因此ARM的授权可以看成是提供设计图纸,再按某最终成品数量抽成. 因为停止授权,并不会影响原有芯片生产,只是说没办法得到新的图纸而以.
当然有一个风险是,ARM可能在内置的一个检查机制, 或者说后门,或者说产家的说bug.
比如x86 cpu有后门,关键的可以让人能攻过CPU机制. 但是ARM和特殊在于,这个CPU所有对外通信是由华为设计硬件控制,因为搞这个在线攻击后门.必须经过华为硬件,风险应该不大
设卡的是迭代机会,不是存量市场;失去迭代机会,就失去了未来产能和未来市场。国内用户可以消化存量供给,但会持续落后于主流迭代路径(包括设计和制程);主机厂被封锁在孤立的区域细分市场,核心设计和上游制造技术就同样被隔离在主流迭代路径之外。
IP资产就错过了多边引用和传播的价值;也失去了技术边际的意义。
我觉得有个问题是,华为只是一个企业而已,你指望一个企业把手机领域所有的核心技术都掌握,这不现实也很不划算……
我们应该反思和检讨的是,为什么手机领域有这么多的核心技术是掌握在美国和美国所控制的企业手中。华为不需要自己能做光刻,有不被美国控制的企业帮他做就行了,华为也不需要自己设计芯片和操作系统,只要有不被美国控制的供应商就可以了。
要求华为啥都能做,这本来就很扯淡……
按照这种说法,其实美国企业也没有一个掌握核心技术的,微软不会做芯片,因特尔也不会造液晶屏,谷歌更是连网线都不会造,一旦失去所谓的供货商,这些公司不都得完蛋?
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最后提一嘴,上面说的我们应该反思和检讨中的我们,不是指某个特定的国家……我觉得特别提一嘴可能能把这事儿讲更清楚点儿……
发现还是有很多睿智的评论,那我再讲直白点儿,这个地球上不是只有两个国家……
其实摇滚精神是人的精神,不用太强调摇滚这两个字。
前两天我看到了臧鸿飞对摇滚的解释,我觉得挺好,他说摇滚是面对着生活的不服,而流行音乐是面对生活服了。我觉得这种解释挺好,我们始终在质问自己还是不是自己。摇滚不摇滚不重要,重要的是你还是不是你自己。
摇滚是小众这个话题已经不用再说了,因为摇滚在西方已经成为主流过了,摇滚是大众音乐,在中国可能是小众音乐,所以说中国文化和经济的现状造成了摇滚乐在现在社会的定位不能说明它是大众还是小众,这个真的不重要,重要的是在于每一个人在面对自己现实的妥协的自我的时候,是否会持续的去发问,这种东西不一定偏要体现在摇滚乐,而流行音乐也有,古典音乐也有,现在一些hip hop音乐、嘻哈音乐里都有大量的质疑的声音。
当然,这些都是大的流行音乐的范畴里的,但都不是以人们所理解的摇滚音乐的形式所存在的,所以没必要偏要强调摇滚两个字。
我自己写过两首歌去比较中国的摇滚乐和西方的摇滚乐,近三十年前我写过一首《像是一把刀子》,我觉得当时的中国摇滚就像一把刀子;在十年前我写过另外一首歌叫做《滚动的蛋》,实际上也是针对Bob Dylan的《Like a rolling stone》做一次呼应,我们站在中国的土地上,对西方的摇滚乐做的呼应,我觉得我们更像一颗滚动的蛋,我觉得这是对中国摇滚乐现状的一种描述。中国摇滚是一颗滚动的蛋,但它没有破碎,雨后的大地路途好像有些松软,滚动的时候受到了保护,但的确是危险的状态。我更愿意说中国摇滚乐是从下而上的,蛋破碎了之后变成了生命。
从三十年前到十年前再到现在,中国摇滚没有走向世界,我觉得走不走真的不重要,类似的比较本身是功利心态的,把摇滚乐当做了一种商品。摇滚乐存在的形式也不是为了要走向世界,或者要流向中国,它们存在是为了身心的娱乐,这种娱乐自然会带来与市场的互动,这种互动造成了传播,所以在中国有大量的人受到了影响,可以了解到西方文化,而且他们可以轻而易举的买到这些唱片,这是一种正常的文化根基带来的良性的反应。所以我们就应该去听这种良性的音乐,我觉得每个时代都要有一种形式去表达自己,摇滚乐就是西方发展到六十年代七十年代,人们需要用新的形式去表达自己的时候适时出现的,那个时候已有的音乐形式不能表达人们的想法了。像现在一样,很多的年轻人选择用他们自己的方式表达自己,我们也没办法。这个就是自然的一种规律,人们在经济发展、文化发展、全球化发展的过程中,人们就会轻而易举的找到自己最想选择的方式表达自己。
我觉得中国的摇滚乐,或者说中国自由表达性音乐受到了很多限制,所以说在某种程度上,流行音乐更是很多人追求的一种结果,它的成功方式是一种结果,包括摇滚乐也希望能够像流行音乐一样成功,但不一定像流行音乐那样去表达。
遗憾的是,这个社会的环境和传统文化环境没有鼓励批判,或者说是坚持自我、怀疑现实这种审美,在别的人完全趟出一条路之后,我们亚洲人沿着他们的脚步往前走的时候可能会受益,因为大家会说这种东西我们已经知道结果了,是可控的。但真正达到了不可控制的时候,所谓的不可控制就是真正自由状,他们一定会出面干涉或强加限制。这个时候才需要人站出来,人的自由创造需要调整,针对这种状态的时候,才能产生出接地气的作品,这个时候我认为才是所谓最自由的状态,他自己也不知道会是什么样,人的自由状态在某种程度上是不可控的状态,当然这种不可控的状态是由内心强大的信仰牵引着的,不会造成危险。这种东西只有自己能知道,很多人是不相信的,所以我们的文化环境、我们的宗教信仰完全不信任人的自由状态,一定会有人干预你,不光是家长,即使是比你年轻的人都会来说小心点小心点别出圈、别超越底线。这些东西都有可能造成自己对自己说,那好吧,回头。
就像臧鸿飞说的那样,我们服了,我们对困难做出了妥协做出让步,我们的理想稍微静音一段时间,完了之后,我们可以获取到的东西要远远大于我们的挑战。
你持续的用你的理想去对抗你对现实的认知,你会发现你对现实的认知没有那么强大,你甚至可以说你自己征服现实就是你的现实观,现实怎么可能不被征服呢?他怎么可能会养成这种习惯呢?如果现实都是不可征服的,人就永远是在倒退。
摇滚不仅仅是一个音乐的概念,而是一种态度和人生观的概念。