ARM與英特爾所稱霸的芯片領(lǐng)域是傳統(tǒng)的PC及服務(wù)器市場(chǎng)，而ARM則是移動(dòng)終端芯片領(lǐng)域毫無(wú)疑問的巨頭。ARM與英特爾雖然同在半導(dǎo)體行業(yè)，但在發(fā)展領(lǐng)域、成就和商業(yè)模式上卻完全不同。

提起芯片廠商，相信每一個(gè)人都會(huì)想起的是英特爾、三星、高通等這些公司，但今天軟銀要花243億英鎊收購(gòu)的這家芯片公司——ARM——你了解嗎？

ARM被譽(yù)為英國(guó)最成功的科技公司，與在互聯(lián)網(wǎng)浪潮中默默無(wú)聞的英國(guó)一樣，它低調(diào)到外行人基本沒有聽過它的名字，但這并不影響它在整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的地位。ARM究竟發(fā)展如何？其與英特爾的關(guān)系又是什么？

與英特爾并駕齊驅(qū)的ARM

從移動(dòng)智能終端起步到現(xiàn)在，ARM一直處于這個(gè)芯片市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。2015年，包括高通、三星、聯(lián)發(fā)科等在內(nèi)的全球1384家移動(dòng)芯片制造商都采用了ARM的架構(gòu)，全球有超過85%的智能手機(jī)和平板電腦的芯片都采用的是ARM架構(gòu)的處理器，超過70%的智能電視也在使用ARM的處理器。

▲圖片說明：ARM在半導(dǎo)體領(lǐng)域的市場(chǎng)份額（資料來源：2015年ARM財(cái)報(bào)）

完全不同的商業(yè)模式

2015年ARM的營(yíng)收達(dá)到為14.89億美元，而英特爾則為516.9億美元。差距懸殊的原因是在于二者的商業(yè)模式完全不同。

英特爾研發(fā)、制造芯片并銷售，而ARM則是把技術(shù)授權(quán)給其他半導(dǎo)體制造商，從中收取少量的授權(quán)費(fèi)。

雖然從營(yíng)收和估值上看，ARM和英特爾對(duì)比懸殊，但事實(shí)上，作為以技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)授權(quán)為主的ARM一直站在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游。

在ARM這種商業(yè)模式下，基本上全球所有的半導(dǎo)體公司都與ARM達(dá)成協(xié)議，采用ARM的芯片架構(gòu)與技術(shù)，把重心放在生產(chǎn)與銷售上。而ARM收取的授權(quán)費(fèi)則繼續(xù)再投入到研發(fā)中，以此反復(fù)。

2015年，ARM有一半的收入來自于其幾年前的一項(xiàng)技術(shù)，從智能手機(jī)到移動(dòng)基站，從WiFi熱點(diǎn)到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，從智能電視到視頻點(diǎn)播服務(wù)器，承載著ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)的芯片幾乎無(wú)處不在。售賣知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模式讓ARM處于整個(gè)行業(yè)價(jià)值鏈頂端，授權(quán)企業(yè)的盈虧都與它無(wú)關(guān)。

而反觀英特爾，雖然整體營(yíng)收巨大，卻止不住下跌趨勢(shì)，所以ARM在商業(yè)模式就比其成功了不止一點(diǎn)。

▲圖片說明：ARM技術(shù)授權(quán)在各領(lǐng)域比例（資料來源：2015年ARM財(cái)報(bào)）

▲圖片說明：ARM營(yíng)收構(gòu)成（資料來源：2015年ARM財(cái)報(bào)）

移動(dòng)領(lǐng)域發(fā)起的新競(jìng)爭(zhēng)

一個(gè)研發(fā)、制造并銷售，一個(gè)只是售賣IP，是不是英特爾與ARM就不存在競(jìng)爭(zhēng)了呢？

確實(shí)，由于ARM的授權(quán)費(fèi)相當(dāng)?shù)土?，從?shí)際的營(yíng)收角度看，在過去幾年的半導(dǎo)體公司收入排行中，三星緊跟在榜首英特爾的后面，因此三星才是英特爾實(shí)質(zhì)性的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

但隨著移動(dòng)終端芯片市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，英特爾也看到了市場(chǎng)的未來所在，一直想憑借在PC及服務(wù)器芯片市場(chǎng)上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，將芯片架構(gòu)引入移動(dòng)終端，因此這幾年動(dòng)作頻頻，但卻因?yàn)槠涑叩墓亩@得困難重重，而ARM向來只設(shè)計(jì)低功耗處理器，所以在移動(dòng)終端領(lǐng)域的芯片競(jìng)爭(zhēng)，英特爾顯得有些力不從心。

面對(duì)英特爾進(jìn)攻的壓力，ARM也喊出：“英特爾想通吃電腦和手機(jī)兩塊市場(chǎng)，我們要說NO！”這幾年，ARM一方面推出新的架構(gòu)（如big.LITTLE架構(gòu)），另外一方面也不斷改進(jìn)核心結(jié)構(gòu)提升性能，吸引相關(guān)廠商將ARM架構(gòu)引入PC和服務(wù)器市場(chǎng)。

附：ARM的成長(zhǎng)史

1978年，ARM前身Acorn RISC Machine于劍橋成立。

1985年2月，當(dāng)時(shí)的IT巨頭Olivetti收購(gòu)Acorn 49.3%的股份，更多地將ARM處理器用于研發(fā)，這讓Acorn發(fā)展受阻，所以Acorn選擇獨(dú)立。

1990年11月，Acorn、Apple和VLSI共同出資創(chuàng)建了ARM。Acorn RISC Machine正式更名為Advanced RISC Machine。

1993年，Cirrus Logic和德州儀器公司先后加入ARM陣營(yíng)。當(dāng)年ARM7問世。

1997年，ARM里程碑產(chǎn)品ARM9發(fā)布，標(biāo)志著ARM處理器正式進(jìn)入微處理器領(lǐng)域。

1998年4月17日，ARM在英國(guó)倫敦證交所和美國(guó)納斯達(dá)克上市。

2004年，Cortex系列處理器誕生，從此不再用數(shù)字為處理器命名。它分為A、R和M三類，面向不同的市場(chǎng)。

2008年，ARM芯片的出貨量正式突破100億片

2010年6月，蘋果表示有意以80億美元的價(jià)格收購(gòu)ARM，但遭到拒絕。ARM公司CEO Warren East稱“ARM公司作為獨(dú)立公司更具價(jià)值”。

2011年，ARM推出了旗下首款64位架構(gòu)ARMv8，還推出了big.LITTLE技術(shù)，高性能核心與節(jié)能核心相結(jié)合。

2013年12月13日，ARM收購(gòu)著名光引擎技術(shù)公司Geomerics，擴(kuò)大在圖形技術(shù)行業(yè)的領(lǐng)先地位。

2015年，ARM基于ARMv8架構(gòu)推出了面向企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的新平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，此外還開始在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)力。

ARM與英特爾開啟人工智能戰(zhàn)爭(zhēng)

ARM本身的研發(fā)體制也很強(qiáng)，主要透過購(gòu)并、異業(yè)結(jié)盟來做為強(qiáng)化手段，尤其近2年，ARM在資安、高端運(yùn)算、醫(yī)療等領(lǐng)域的動(dòng)作頻頻。

2015年7月ARM購(gòu)并以色列網(wǎng)絡(luò)安全公司Sansa Security，Sansa Security主要業(yè)務(wù)為提供嵌入式芯片安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成購(gòu)并后，ARM可望在旗下芯片增加更多安全功能，而ARM也致力提升自家網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，如2016年10月將軟硬件解決方案TrustZone從手機(jī)用的Cortex-A系列處理器，延伸到小型物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備用的Cortex-M系列處理器。TrustZone在韌體更新時(shí)，能偵測(cè)軟件是否被竄改，或感染病毒。

目前ARM在高效能運(yùn)算的技術(shù)研發(fā)是和伙伴關(guān)系的富士通（Fujitsu）為核心，富士通已表明，在下一代超級(jí)電腦Post-K將使用ARMv8架構(gòu)，Post-K計(jì)劃于2020年推出。

放眼望去，能開發(fā)搭載超大核心處理器的公司，僅有英特爾等少數(shù)幾家，而富士通具有長(zhǎng)年研發(fā)超大核心的經(jīng)驗(yàn)，若能由此提供ARM架構(gòu)處理器，將可克服ARM過往服務(wù)器性能不如英特爾Xeon的問題，有利ARM推展服務(wù)器市場(chǎng)。

ARM在和富士通合作研發(fā)的高效能運(yùn)算技術(shù)中，嵌入SIMD單指令多數(shù)據(jù)指令，因此，相較過往單精度32bit或雙精度64bit的運(yùn)算，大幅降低了深度學(xué)習(xí)過程所需電力，而在手機(jī)用Cortex-A系列處理器，也加入適用人工智能演算的指令，以有效執(zhí)行影像、聲音辨識(shí)等的處理。

善于水平分工、廣結(jié)善緣的ARM，正式向英特爾宣戰(zhàn)，而這場(chǎng)人工智能之戰(zhàn)，誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)尚未得知。

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，ARM預(yù)計(jì)，其聯(lián)網(wǎng)筆記本電腦（always-connected laptop）中央處理器（CPU）的性能在直到2020年期間將以每年15%的速度提高。該公司表示，其設(shè)計(jì)的ARM芯片將用于Windows筆記本電腦和其他設(shè)備（例如Chromebook），與采用英特爾芯片的Windows筆記本電腦相比，采用ARM芯片的Windows筆記本電腦的性能提高得更快。

ARM營(yíng)銷主管伊恩·斯邁斯（Ian Smythe）在一篇博客文章中表示，該公司正在定位自己，目標(biāo)是從英特爾手中搶奪聯(lián)網(wǎng)5G筆記本電腦市場(chǎng)份額。

“在過去五年里，ARM技術(shù)的進(jìn)步給我們的智能手機(jī)帶來了臺(tái)式機(jī)級(jí)別的個(gè)人電腦性能，從根本上改變了我們?cè)谌粘Ｉ钪惺褂眉夹g(shù)的方式，”伊恩·斯邁斯表示，“這是ARM每年都推出新的世界級(jí)CPU設(shè)計(jì)的直接結(jié)果，自2013年以來，這種設(shè)計(jì)在指令/時(shí)鐘（IPC）性能方面每年都能實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)字的增長(zhǎng)?！?/p>

ARM的這一預(yù)測(cè)，基于其制程設(shè)計(jì)以及芯片制造伙伴在制程技術(shù)方面的預(yù)期收獲，但這一預(yù)測(cè)或許有違芯片業(yè)著名的摩爾定律。摩爾定律（Moore‘s Law）曾預(yù)言芯片上的晶體管數(shù)量將每隔兩年增加一倍，但是這一預(yù)言中的增長(zhǎng)速度在實(shí)際中正在放慢。

同時(shí)，5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理所需的半導(dǎo)體也面臨著新的挑戰(zhàn)。

ARM改善客戶端CPU性能的最新例子是推出了Cortex-A76 CPU，與上一代相比，在不影響能效情況下，它的性能提高了35%。

ARM預(yù)計(jì)，首批7納米技術(shù)的制造產(chǎn)品將于今年晚些時(shí)候投入生產(chǎn)，這將給ARM CPU帶來性能提升。展望未來，ARM預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2020年，制造業(yè)和芯片設(shè)計(jì)都將得到改善。

Cortex-A76的下一代將取名為Deimos，并于2018年交付給ARM合作伙伴。優(yōu)化為最新的7納米制造工藝的Deimos，基于Arm DynamIQ技術(shù)，預(yù)計(jì)其計(jì)算性能將至少提升15%。

在2019年，代號(hào)為Hercules的CPU將提供給ARM合作伙伴。Hercules也基于DynamIQ技術(shù)，它將提升至最新的5納米和7納米節(jié)點(diǎn)兩個(gè)技術(shù)。Hercules保持著計(jì)算性能的提升，同時(shí)還將功率和面積效率提高了10%（除了來自5納米進(jìn)程節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)的效率增益）。

伊恩·斯邁斯表示，ARM客戶端CPU的路線圖旨在利用5G將給所有客戶設(shè)備帶來的顛覆性創(chuàng)新。他說，再加上硅代工合作伙伴的創(chuàng)新，ARM芯片將能夠突破x86的主導(dǎo)地位，未來五年內(nèi)將能夠在Windows筆記本電腦和Chromebook領(lǐng)域獲得巨大的市場(chǎng)份額。

領(lǐng)先的PC制造商正在推出基于ARM的機(jī)器。這些機(jī)器由基于ARM架構(gòu)的高通Snapdragon系統(tǒng)芯片（SoC）驅(qū)動(dòng)，可以運(yùn)行Windows 10。伊恩·斯邁斯表示，這些基于ARM的筆記本電腦，已經(jīng)由華碩、聯(lián)想、惠普和三星電子公司推出。與微軟一起，這些合作伙伴為用戶提供了一個(gè)新的連通性選擇，并提供了一年前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的永遠(yuǎn)在線體驗(yàn)。