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斩不断的父子情 借势 Arm,苹果芯片帝国的发展

发布时间:2022-03-22 17:39:50 所属栏目:业界 来源:互联网
导读:英特尔第五任 CEO 保罗欧德宁退休时追悔莫及的一件事,就是没对苹果 iPhone 说yes。 可惜世上没有后悔药,错误决策使英特尔与移动革命擦肩而过,被拒的苹果转身与名不见经传的 Arm 公司相扶相携,成就了主宰移动互联网时代游戏规则的王牌芯片设计师。 从 200
  英特尔第五任 CEO 保罗・欧德宁退休时追悔莫及的一件事,就是没对苹果 iPhone 说“yes”。
 
  可惜世上没有后悔药,错误决策使英特尔与移动革命擦肩而过,被拒的苹果转身与名不见经传的 Arm 公司相扶相携,成就了主宰移动互联网时代游戏规则的“王牌芯片设计师”。
 
  从 2001 到 2016 年,十五年间,苹果重新定义了五个消费电子赛道:以 iPod 革命 MP3,以 iPhone 革命移动手机,以 iPad 革命便携式电脑,以 Apple Watch 革命电子手表,以 AirPods 革命无线耳机。
  
  但当苹果坐稳全球顶尖芯片设计公司之位,Arm 的命运却陷入风雨飘摇,前路满是迷雾。
 
  01. 诞生于苹果同行之手的 Arm
  如果苹果没有向艾康电脑伸出橄榄枝,Arm 能否作为一家独立公司出现在历史舞台上,或许要打上一个问号。
 
  1976 年 4 月,史蒂夫・乔布斯和史蒂夫・沃兹尼亚克在美国加州库比蒂诺成立苹果电脑公司,专注于研发消费级个人电脑(PC)产品。三年后,奥地利籍物理学博士赫尔曼・豪瑟和英国工程师克里斯・柯里在英国剑桥创办了一家电脑公司艾康电脑(Acorn Computers)。
  
  Acorn 英文含义为橡果,关于其命名来源,还有个有趣的传闻,说是创始人想让公司在电话黄页里排在苹果(Apple)公司的前面。后来因其对 80 年代 PC 革命初期的贡献,艾康也被人称为“英国的苹果公司”。
 
  而 Arm 设计的出现,就要从艾康开发 BBC Micro 计算机的契机说起。
 
  
  但棘手的问题仍摆在艾康面前,BBC 要求这台电脑售价不超过 500 英镑,可当时一颗摩托罗拉 6800 系列微处理器的成本就高达 100 英镑,根本没法将电脑价格控制到 500 英镑以内。
 
  艾康想请英特尔提供 80286 芯片的技术资料,又遭拒绝。就在它四处碰壁之时,其工程师看到了一份来自美国加州大学伯克利分校的《伯克利 RISC 计划》白皮书,这让艾康团队萌生了自研芯片的念头。
 
  斩不断的“父子情”:借势 Arm,苹果芯片帝国的崛起
 
  指令集架构(ISA)是架起芯片与软件操作系统之间沟通桥梁的标准语言,风靡 PC 处理器界的 x86 指令集架构即属于复杂指令集运算(CISC)架构,用于实现复杂度较高的硬件执行命令。
 
  相比之下,伯克利提出的精简指令集(RISC)总指令集数更为精简、优雅、灵活,能大幅降低特定任务的芯片设计复杂度和成本。这正合艾康对芯片的需求。
 
  1983 年 10 月,“艾康精简指令集架构处理器的微型计算机计划(Acorn RISC Machine)”启动。经过一年半的开发,第一颗基于 Arm 架构的芯片 ARM1 终于诞生,这也是全球第一款基于精简指令集的商用芯片。
  
  英国时间 1985 年 4 月 26 日 15 点,第一批搭 ARM1 芯片的电脑成功启动,开机画面上
 
  02. 苹果与艾康“生子”,为牛顿电脑造芯
  Arm 架构初出茅庐之际,英特尔 x86 架构已与微软 Windows 操作系统组成“WinTel”联盟,并逐步成为全球 PC 行业的黄金标准。
 
  相比 x86 架构,Arm 架构的功耗和成本更低,但在性能方面难以与之匹敌。到 1985 年,Arm 芯片在 PC 市场上表现平平,艾康和苹果亦在 PC 领域销量不济,乔布斯被苹果董事会撤去经营大权。
 
  两家失意的电脑公司很快产生交集。上世纪 80 年代后期,苹果正在为其即将上市的牛顿掌上电脑 Newton MessagePad 寻找一种合适的移动处理器,这时苹果的芯片代工合作伙伴 VLSI 将拥有低功耗、高效能芯片的艾康介绍给了苹果。
 
  
  双方一拍即合,时任苹果首席科学家的拉里・特斯勒(Larry Tesler)当即决定,在牛顿掌上电脑里使用根据该产品需求做调整的定制版 Arm 芯片。
 
  做调整需要开销,但艾康的钱不够用。于是 1990 年秋天,苹果、VLSI 和艾康花了六周时间就合资事宜进行谈判,最终决定苹果出钱、艾康出人、VLSI 提供工具技术,三家公司共同创立一家芯片合资公司,公司名由“Acorn RISC Machine”改为“Advanced RISC Machine”,简称 Arm。
 
  1990 年 11 月 27 日,在英国剑桥的一个谷仓,Arm 开始了它的传奇之旅。
  
  苹果牛顿掌上电脑的订单,为 Arm 撑起了初期的营生。但因为苹果高估了当时可利用的技术,苹果牛顿掌上电脑市场表现不太好。这令 Arm 高层意识到,要保持成功,不能依赖个别产品。
 
  于是,时任 Arm CEO 的卢宾・萨克斯比(Robin Saxby)决定启用 IP 商业模式,也就是将自家的芯片设计知识产权(IP)授权给更多芯片公司,靠收取前期授权费(license)和后期版税(royalty)来营生。从此,全球芯片设计从业者都可以是 Arm 的客户。
 
  
  这一时期,全球半导体产业链分工开始细化。中国台湾晶圆代工企业台积电的崛起,改变了传统芯片公司大包大揽芯片全产业链的垂直一体化生产模式(IDM),IP 授权、芯片设计、代工、封装等环节分离的商业模式登上历史舞台。
 
  就在不久之后,苹果对 Arm 的投资将襄助苹果起死回生,并在未来为苹果带来丰硕的回报。
 
  03. 苹果卖 Arm 股份自救
  1990 年,艾康因陷入经营危机被当时的 IT 巨头 Olivetti 收购,Arm 公司彻底独立出来。
 
  在新的十年间,年轻的英特尔与微软的联手称霸 PC 市场,终结了他们昔日大客户、此前电脑“一哥”IBM 统治的电脑时代,并分别成为微处理器和 PC 软件界的世界领袖。
  
  当时采用 IBM PowerPC 芯片和自家操作系统的苹果电脑,无力抵抗 WinTel 联盟带来的狂风骤雨。苹果在 PC 市场份额一路下滑,到 90 年代中期,已经面临巨大的亏损。
 
  1997 年,乔布斯回归苹果时,苹果只有近 4 亿美元左右的盈利。为了扭转苹果的惨淡经营,乔布斯在接下来两年间做了两个关键举措:其一,在苹果距离破产仅剩 90 天时,拉微软对其投资 1.5 亿美元;其二,停产牛顿掌上电脑,并开始出售苹果持有的 Arm 股份。
 
  从 1998 到 2003 年,苹果以 11 亿美元的价格出售其在 Arm 的股份。Arm 股份换来的救命钱,被苹果用于推进新项目数字音乐播放器 iPod 的研发。
 
  2001 年 10 月 23 日出场的第一代 iPod 轰动一时,以独特外观与人性化的操作方式,成为划时代的革命性产品。iPod 系列产品的成功,不仅将苹果拉离死亡边缘,从一个小众品牌推向主流市场,亦将苹果的产品范围从电脑扩展至消费电子。历代 iPod 产品均采用 Arm 芯片。
 
  而在苹果竭力摆脱自身困境的同一时期,新兴的手机市场拔地而起,一扇通往未来移动时代的大门正向 Arm 缓缓敞开。
 
  PC 对芯片的核心诉求是性能高、能跑复杂应用,但当市场开始转向智能手机和平板电脑,游戏规则变了,功耗低、省电、续航能力强成为消费者的新诉求。这一诉求恰恰是 x86 架构的短板、Arm 架构的长处。
 
  与此同时,Arm 的 IP 授权模式,使其与合作伙伴形成了“双赢”的共生关系。获得 Arm 授权的芯片企业能把重心放在整体芯片的设计与销售上,并摊薄了研发成本。Arm 则作为核心技术的输出者,站在整个芯片设计业价值链的顶端,且无需承担芯片设计失败的风险。
 
  凭借低功耗技术优势以及具有开创意义的 IP 授权商业模式,Arm 在移动芯片领域的出货量开始爆炸式增长,并迅速称霸全球手机市场。
 
  

(编辑:核心网)

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