ARM:芯片行業你應該知道的幾個冷知識

最近“芯片”刷屏，對于芯片產業的關注熱潮背后，國人正在重新審視芯片行業的發展。

實際上，國內高端通用芯片產業仍然處在起步階段，與歐美、日韓的芯片產業仍有較大差距。討論火熱的背后，有些冷知識你可能不知道，比如，手機廠商每賣出一部智能手機，都要向高通繳納一部分的專利費用;在PC端獨領風騷的Intel，為什么就造不出好的手機芯片呢?

以下，就是尋找中國創客(ID：xjbmaker)為你梳理的幾個不得不知的芯片冷知識：

每一部你買的

智能手機都要向高通繳納專利費

普通用戶對高通的熟知來源于手機上使用的高通芯片。現階段的中高端安卓手機使用的幾乎都是高通驍龍Snapdragon處理器，比如小米最新發布的旗艦機型小米MIX2s使用的驍龍845，羅老師的堅果Pro2使用的驍龍660等。

你每購買一部使用高通驍龍芯片的國產手機，都要向高通公司支付一部分的費用，這部分費用并不只是高通的芯片成本費用。換句話說，即便你購買了使用聯發科芯片的手機，依然要向高通支付專利費用。

英偉達：預計加密挖礦芯片將帶來4億美元收入:英偉達表示，預計加密貨幣挖礦芯片將帶來4億美元的收入。可根據需要增加芯片的挖礦能力，提供專為挖礦設計的新芯片。 （金十）[2021/5/27 22:48:25]

這樣說的原因是，高通賴以生存的并不是旗下的芯片技術，事實上，高通是一家通信公司，在3G/4G領域幾乎是奠基者的存在，它是持有高級3G移動網絡技術專利權最多的公司，手握近4000項相關發明專利。

2018世界移動通信大會上的高通(Gualcomm)/視覺中國

即便你不使用高通的芯片，但依然為高通的移動通信專利支付費用。前段時間魅族與高通的專利紛爭就在于此。

根據高通公司此前公布的數據顯示，對于在中國使用而銷售的設備，高通中國標準必要專利(SEP)許可，3G設備(包括3G|4G多模設備)為設備凈售價的65%的5%;對于包括3模LTE-TDD在內僅支持4G的設備為設備凈售價的65%的3.5%。

報告：三大礦機制造商已將長期關注點轉向AI芯片:分析公司TokenInsight的一份報告顯示，不斷變化的市場動態已促使三大比特幣礦機制造商比特大陸、億邦國際和嘉楠耘智將長期關注的焦點從礦機轉移到人工智能芯片上。主要原因是產量穩定性和挖礦缺乏利潤，而人工智能行業前景光明，有望進一步發展。芯片研發是礦機制造商的核心競爭力。據另一份報告顯示，該行業每年的收入高達數十億美元，僅比特大陸一家公司在2020年第一季度的收入就超過了3億美元。（Decrypt）[2020/8/19]

當你購買一部4G手機，比如剛剛上市的小米MIX2s，起售價3299元，為高通支付的專利授權費就是：3299X65%X5%=107.2175。根據公開資料顯示，高通在2015年的專利收入就高達79.47億美元，占據當年全球智能手機總收入的2%。

在通信領域的壟斷地位也讓高通在全球遭遇了多國的反壟斷調查。2013年，中國啟動對高通的反壟斷調查。2015年，發改委公布調查結果，對高通處以60.88億人民幣的罰款，是《中華人民共和國反壟斷法》實施以來的單筆罰款最高紀錄。

動態 | 比特大陸正式宣布 搭載第二代7nm芯片的螞蟻礦機S17系列新品將于4月9日正式發布。:3月29日，比特大陸正式宣布，搭載第二代7nm芯片的螞蟻礦機S17系列新品將于4月9日正式發布。此次螞蟻礦機S17系列新品將采用現貨發售方式，方便礦工用戶購買。 據了解，螞蟻礦機S17采用比特大陸第二代7nm芯片BM1397，較上一代芯片節能約28.6%，能效比更突出。此外，據該公司產品經理此前透露，新品S17將采用全新散熱技術及全局優化定制方案，整機性能非常值得期待。[2019/3/29]

主流手機廠商的

芯片實際上都是由臺積電代工

你可能很難想象，一直被視為國產手機芯片的獨秀華為海思處理器實際上是由臺積電代工生產的。事實上，全球有近6成的芯片代工都是由臺積電完成的。

在此之前，芯片設計和制造都是由一家公司自己完成的，業內稱之為IDM，比如我們熟知的英特爾、三星等，芯片的設計、制造、封測都是由自己完成。

現場 | 嘉楠耘智屠松華：7nm芯片將改變中美貿易戰中我國的不利局面:金色財經現場報道，2018年8月8日嘉楠耘智在杭州召開“用芯鏈未來”全球7納米芯片成功量產新聞發布會上，公共事務部總監屠松華表示目前中國對芯片需求占全球的50% ，但自供量則不到8% 。每年我國進口集成電路進口金額為2601.4億美元，但集成電路出口金額僅為668億美元。 芯片將成為中美貿易戰的核心，中興事件凸顯了這一問題，目前中國還只能依靠中止農產品中止減稅制衡。 但是在區塊鏈領域不是這個結果，嘉楠耘智量產7nm芯片的時間要比intel、蘋果、NVIDIA都要更早，具有重要的戰略意義。[2018/8/8]

不過，這種模式投入巨大，一方面設計研發費用驚人，一方面又要花大價錢建廠生產，所以現在設計和生產分開成為半導體行業的流行趨勢，代工和研發由不同的公司完成，即晶圓代工(Foundry)+Fabless模式。

華為海思就屬于Fabless模式，專門從事芯片設計，而不負責生產。蘋果、高通、展訊同屬此類。臺積電就是專門從事芯片代工生產的公司，業內稱之為Foundry，三星即是IDM也是Foundry，比如蘋果iPhone6s/6splus搭載的A9處理器就分別為臺積電和三星代工生產的。不過之后的蘋果A系列處理器就都交由臺積電了。

日本公司宣布全球首款7納米芯片ASIC礦機設計成功:據Bitdays報道，日本TRIPLE-1株式會社今日宣布該公司已設計完成全球首款7納米芯片ASIC礦機。據悉，該款礦機將會命名為KAMIKAZE，中文可譯為神風，試驗品將會在8月完成，計劃10月投入量產，2019年生產目標為每月1000萬臺。[2018/4/11]

2017年4月13日，臺北，臺灣積體電路制造公司(TSMC)總裁兼聯席首席執行官劉德音(MarkLiu)出席投資者會議/視覺中國

華為剛剛發布的海思麒麟Kirin970處理器，就是采用了臺積電最新的10nm工藝，在近乎一平方厘米內集成了55億個晶體管。

Intel為什么造不出好的手機芯片?

Intel在幾乎壟斷了全球的電腦處理器市場，但是在移動端你卻很難見到Intel的身影，大多數主流手機廠商使用的都是高通公司的芯片。除了高通本身在通信領域擁有的大量專利技術積累外，Intel本身的戰略失誤也是造成其在移動端市場缺席的重要原因。

簡單來說，芯片的指令集可分為分為復雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)兩部分，代表架構分別是x86、ARM和MIPS。像Intel的X86架構就是基于復雜指令集，而ARM則是基于精簡指令集。后來蘋果逐漸研發出自有架構后，使用的也是精簡指令集。

復雜指令集和精簡指令集只是技術手段的不同，很難說清楚孰優孰劣。Intel錯失移動端市場有兩方面的原因。

其一是其對移動端市場不夠重視。彼時，智能手機興起之初，正是Intel在PC端市場獨領風騷之時。其推出的酷睿系列處理器一掃之前的頹勢，重回PC霸主的地位。PC端的火爆讓Intel忽視了移動端市場迅猛增長的前景。當年蘋果還有意同Intel合作，為iPhone生產處理器，但之后不了了之。

其二，移動端設備與PC不同，PC領域強調的是高性能，但對功耗要求不高，而移動端則必須兼顧高性能與功耗的平衡。在PC處理器上Intel使用的是X86架構，優點是性能強勁，但其將之試用在移動端后，帶來的高功耗和續航上的差勁讓Intel吃了大虧。

此外，由于ARM架構在手機領域的廣泛應用，使得大多數安卓應用都是基于ARM架構開發，應用兼容性也是Intel的X86架構面臨的難點。Intel的解決辦法是技術手段來使基于ARM開發的安卓應用可以運行在自家X86平臺上，但這畢竟比不上原生的ARM。

早年間，聯想還在自家的旗艦機型K900上使用了Intel的Atom四線程處理器，對，就是科比代言的那款。全金屬外殼加上Intel高發熱的芯，冬天使用簡直是暖寶寶的絕佳替代品。

主流手機芯片

大多數都基于英國ARM公司的架構

英國ARM公司是一家芯片設計公司，前身是艾康電腦(Acorn)，于1978年創立于英國劍橋。此后一直從事手機芯片的開發，1980年代還為蘋果的PDA設備“Newton”設計過芯片。1985年，艾康電腦研發出采用精簡指令集的新處理器，名為ARM(AcornRISCMachine)，又稱ARM1。

1990年，艾康電腦出現財務危機，公司改組為ARM(AdvancedRiscMachine)計算機公司，并獲得了Apple與芯片廠商VLSI科技的資助。由于成立初期資金不足，ARM公司決定不制造芯片，轉而將設計方案授權給其他半導體廠商，由他們生產制造。

此后，先是英國的GECPlessey獲得了ARM的授權，后來德州儀器也與ARM達成合作。現在包括ntel、IBM、三星、LG半導體、NEC、SONY、飛利浦、Atmel等知名半導體廠商是ARM公司的合作伙伴。

現在，幾乎所有的主流芯片廠商都是基于ARM架構，即ARM官方的標準微架構“Cortex-A”，也就是所謂ARM的公版設計。當年華為海思處理器剛出來時，就被人質疑使用的是ARM公版，而不能稱之為國產。

2016年，日本軟銀公司斥資243億英鎊收購了ARM公司。基于目前市面上的主流手機芯片幾乎都是采用的ARM架構，你也可以說，現在市面上99%的手機都是“日貨”：)

軟銀CEO孫正義：ARM架構芯片年出貨量將達1萬億顆/視覺中國

*本文部分內容參考維基百科及公開報道整理

記者|薛星星

編輯|趙力

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