为什幺苹果和三星不买 ARM?
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为什幺苹果和三星不买 ARM?

早前软银(Softbank)提出以天价收购 ARM 后,这个貌似躲在幕后操控、掌握逾 4,000 亿美元智慧手机市场的「黑手」,突然浮出水面。但是,在大家突然发现这个的神祕存在体,突然就有各种不同的猜想:

为什幺 ARM 在智慧手机上扮演如此重要的角色?根据 ARM 公司在 2015 年 9 月的资料,逾 95% 智慧手机採用 ARM 处理器,在平板上的渗透率也超过 85%。

简言之:ARM 已经垄断了行动晶片市场。

ARM 处理器有多重要?

这代表任何一间公司买了 ARM 公司,就能掐住苹果的脖子?或是苹果买了 ARM,就能把三星致之死地?

休想。

原因何在?让我们先了解一下 ARM 在手机上的重要性。

为什幺苹果和三星不买 ARM?

爱范儿跟大家谈过 ARM 的发展史,其实就是「长达几十年的技术架构之争」,所争的关键是「指令集」 (instruction set):它是处理器所以能运作的关键,也是不少开发者的应用能赖以在手机上执行的基础。

真的换掉手机处理器,影响究竟有多大?

如果大家有读《贾伯斯传》,就会记得当年微软的比尔‧盖兹(Bill Gates)对贾伯斯各种不佩服,但唯一佩服就是苹果的 Macintosh 由使用 PowerPC (RISC 指令集)晶片转到英特尔(CISC 指令集)晶片一事:

苹果也好、三星也好,如果真的要弃用 ARM 而改用英特尔 x86 的话,影响有多大?爱范儿在先前的「x86 手机之死」一文曾指出,与 ARM 应用的兼容性,是 x86 手机难以成功的重要因素:

处理器是如何练成的?

在这几天媒体的密集式报导下,大家应该知道:ARM 不会自己生产处理器,而是直接把 ARM 的技术直接授权给晶片製造者,让他们自己生产使用 ARM 指令集的处理器。(下图)

为什幺苹果和三星不买 ARM?

一般来说,只要是使用 ARM 指令集架构的处理器,我们都会称之为 ARM 处理器。但儘管厂使用了 ARM 的指令集,但设计处理器晶片是个专门的技术活,所以 ARM 在授权指令集架构时,也会提供设计处理器晶片的技术──即处理器架构(architecture)。

然后,晶片生产商就会把其他不同的功能,例如图像处理单元(Graphic Process Unit, GPU)、内存(RAM)和基频晶片(Baseband) 等,通通封装在同一块晶片里,那就成为手机的灵魂所在:系统单晶片(System-on-the-Chips, SoC)。然后交由专门生产晶片和半导体的晶圆厂(Foundry)生产。这时手机处理器晶片的素质,就是靠晶圆厂的製程(Wafer Fabrication)所决定。

为什幺苹果和三星不买 ARM?

整个结构,就是:指令集──架构──整合──製程。而 ARM 的技术授权就集中于指令集和处理器架构,也是 SoC 最核心的部分,由于可知 ARM 的重要性有多大。

由于太重要,所以不重要

既然 ARM 对手机处理器有如此重要的影响,为什幺苹果就坐等软银用 320 亿美元把 ARM 收购?为什幺三星不把 ARM 买下来干掉苹果?320 亿美元虽然绝对是天价;但对于富可敌国的苹果来说,根本算不上是什幺一回事,而对于三星来说,花 300 亿来抢苹果手上那巨大的市场,也是很合理的事。

不过,就是因为 ARM 太重要,所以使 ARM 变得不重要。

当年微软垄断了电脑作业系统市场,而 Google 控制了搜寻引擎和手机作业系 统,就接连惹上了反垄断机构的纠缠。事实上,微软和 Google 只是佔了市场的入口,令对手陷于不利的竞争环境;相比之下,ARM 控制了 95% 以上的手机市场,其垄断地位比起微软或 Google 有过之无不及,所以 ARM 的一举一动,不可能逃过各国反垄断机构的关爱。

先不要说手机公司买了 ARM 后是否有能力拒绝授权,就算是任何手机公司想买下 ARM,也未必能得到反垄断机构的批准──如果这次买主并非软银,ARM 能否成功出售还是个问题。加上,ARM 老早就与一大堆手机公司签了授权协议,苹果也好、三星也好,并非一下子就能停止授权;更何况在反垄断机构的干涉下,即使任何手机公司买了 ARM,也可能需要承诺开放授权协议。

不过,儘管买家不可能透过拒绝授权来打压对手,但 ARM 的技术仍然是有价值的吧?

ARM 的影响力,没你想像中的致命

智慧手机刚崛起之时,ARM 一直牢牢控制着指智慧手机晶片的指令集及架构。以 2009 年苹果推出的 iPhone 3Gs 为例,他所用的系统单晶片为三星的 S5PC100,除了使用 ARM 的指令集之外,也採用了 ARM 设计(或称之为「公版」)的 Cortex-A8(ARMv7 架构) 。

但在 2010 年开始,手机处理器开始出现重大的变革:苹果和高通(Qualcomm)纷纷弃用 ARM 的固有架构,改为自己设计处理器架构。在第一代 iPad 登场的 Apple A4 (Hummingbird),以及在第一代 Google Nexus 所使用的高通骁龙(Scorpion)QSD8250,都并非 ARM 的公版架构。虽然,当年苹果和高通基本上都是拿 ARM 公版略加改动而成,本质上仍然受 ARM 技术很大的影响。

为什幺苹果和三星不买 ARM?

但在 2013 年,三星和苹果再分别给 ARM 公板架构投下两枚爆弹。首先是三星在 2013 年年中宣布,下一代处理器将会使用自家架构。而苹果在同年 9 月的 iPhone 5s 发表会里,突然推出了全球首枚 64 位元的 ARM 处理器 Apple A7(Cyclone)──当时没有晶片公司能够赶及量产 64 位元的公版 Cortex- A57,反而是使用自家设计的苹果,却把同行甩出一个时代。

直到 2016 年,三星推出 Exynos 8 Octa 8890,开始使用自主的处理器架构,而高通在经过失败的骁龙 810 后,新一代骁龙 820 也回到自主架构上。结果三大海外手机处理器生产商:苹果、高通和三星,同一时间弃用 ARM 的架构;目前就只剩下华为的海思、大唐的联芯、紫光的展讯和台湾的联发科等,仍然留在公版 ARM 架构上。

ARM 的技术影响力虽然一样很大,但已经没有我们想像中的致命。

手机外的市场,智慧化的威胁

在手机以外的战场又如何?根据先前提到的资料,目前有 95% 以上的车载资讯娱乐系统(Infotainment)、60% 以上的无线路由器、55% 以上的消费电子产品(Consumer Electronics),都在使用 ARM 处理器。明显可见,物联网和智慧汽车将会是 ARM 市场未来的关键所在。

为什幺苹果和三星不买 ARM?

而在目前消费电子市场上的两大热门项目:VR 和无人机来说,ARM 也早就在布局,分析师早就表示  ARM 自家的 Mali 图像处理单元,在 VR 市场上将会是 AMD 和 Nvidia 的重要对手;而意法半导体(STMicroelectronics)旗下之 STM32 处理器,几乎是大部分无人机的标準配备。

可是,ARM 在手机以外市场的主流地位,并不是因为 ARM 很强大或很省电,而是……因为便宜。当消费电子产品还未并未进入智慧化世代,它们根本不需要高度的计算能力,要的只是一个廉价的嵌入式处理器来当主控晶片。

但在智慧化的世代,情况就完全不同:STM32 能应付无人机的飞控算法,但当无人机进入智慧世代,要应付视觉跟随、双目避障等计算机视觉需求,这种廉价的 ARM 处理器就变得不敷使用。

反客为主的辅助晶片

故此,大疆的新一代无人机 Phantom 4,在使用 STM32 做主控晶片以外,额外加入了 FPGA 做为视觉运算硬体。而 Nvidia 也在 CES 展出汽车电脑 Nvidia Drive PX 2,利用其强大的图像处理能力来处理无人驾驶汽车的需求,其 12 核心的 ARM 处理器,反而是个配角。

事实上,物联网也好、车联网也好、VR 也好、无人机也好,这些新款智慧硬体由于体积远较手机要大,电池容量也更大、有的根本不用担心续航力,其发展关键已由低成本的主控晶片,变成高效的感应器及快速反应的网路。

为什幺苹果和三星不买 ARM?

以英特尔为例,他们以 5G 网路技术和 Realsense 计算机视觉,快速的往智慧硬体市场推进。爱范儿早前报导,英特尔全球副总裁兼中国区总裁杨旭表示:「英特尔要做什幺?就是包揽你的数位平台。」

即使是还在使用 ARM 指令集的高通,旗下定制的非公版架构:骁龙 801(无人机平台)和骁龙 602A(车驾平台),均在 SoC 里整合了大量的传感技术。

儘管,未来的物联网也许仍然会大量使用 ARM 处理器,但传感器及用于传感器的独立计算单元,其影响力可能已经超过 ARM 处理器。

软银所掐不住的未来

ARM 只卖 320 亿美元,而不是 4,000 亿美元;苹果、三星没有像疯子一样与软银抢购 ARM──这并不是没有原因的。

ARM 的未来仍然很光明,先前爱范儿曾指出,他们在 2016 年 Q1 财报超出市场预期,利润增长 14% 至 1.98 亿美元,其主营项目晶片许可收入与同期相比增长 24%,而据 IDC 统计数据显示,同期智慧手机出货量与同期相比增长仅 0.2%,可见他们仍然「钱途无限」。

但如果说这群日本人透过购併,就能掐住科技界的未来,那就太看不起硅谷的精英们了。

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