解密芯片战争 手机芯片故事知多少？

　　苹果新一代iPhone今天将在全球10个国家和地区上市销售。在iPhone 5s所采用的A7处理器则是第一款应用在智能手机上的64位系统芯片。

　　手机处理器芯片正在越来越成为一个高性能中心，提供超级动力并尽全力控制功耗。除非拆机，否则你看不见它，但它的影响无处不在……

　　除了跑分、四核、1.5Ghz这些表面数字之外，你还想多了解一些关于手机芯片的故事吗——为什么ARM占据了这个市场90%的设计份额？为什么高通的芯片很贵依然是市场第一？

　　好吧，开始讲故事了。当然，它更像是一场战争。

　　序曲：这个江湖其实是有秩序的

　　接下来会登场的角色有很多，智能手机芯片领域的各方势力，也是有江湖座次的。

　　和笑傲江湖里的故事设定不同，芯片领域，越靠近底层的地位反而越高（但不一定最赚钱）。从直观很容易理解，手机芯片的最基本应该是一个实体的小方块。小方块里面，藏着人类最闪亮的智慧结晶。

　　要让小方块执行任务，需要用一种它可以听得懂的语言，那就是指令集。小方块就听它的，所以，它最牛。

　　但故事里最牛的一般会有两个，否则江湖的巅峰就太寂寞。指令集也分裂出两大阵营，复杂的（CISC）和精简的（RISC）。这部分似乎有些深奥了，因为出现了英文缩写。其实不必理会它，我们继续用感性的方式去理解——复杂的那个是复杂的，精简的那个是精简的。

　　关于复杂指令集与精简指令集的竞争历史可以单独写一本书，我们这里略过很多和今天无关的内容，简单的做个总结式介绍，复杂指令集今天的代表是Intel的 x86系统，因为复杂，所以可以做很多高级的命令，但执行的效率偏低，且不易控制功耗；精简指令集则刚好相反，它尽量控制指令的种类数量，排除那些使用率较低的指令，甚至固定了指令的长度，因此效率高，功耗低。但在处理长指令时需要进行分割。它的代表便是ARM。

　　复杂指令集更多应用在PC、服务器上，这是Intel的主战场；精简指令集更多在手机等微型系统里，这是ARM的天下。当然，发展到今天，两大阵营也在互相学习，不断演进。

　　所以，ARM是最接近智能手机里那个小方块的人，它是盟主，Intel、MIPS等则虎视眈眈盯着这个位置。

　　阵营：授权带来的盟主之路

　　在指令集的上面，就是架构了。它就像是一张设计图纸，告诉工程队如何建造一个叫做手机处理器的大楼。ARM基本上，就是个画图的。

　　但三百六十行，行行出状元。画图画到极致，那也是天下无敌的。ARM凭借在精简指令集阵营里不断的努力，最终成为了低功耗，高效率处理器市场的设计大师。据最新的市场估算，智能手机里采用ARM架构的处理器比例可能达到90%。

　　更可怕的是，在智能手机芯片之外，ARM还为数以亿计的游戏机、家电、甚至银行卡、手机卡、公交卡提供芯片设计方案。2011年，ARM的客户实现了79亿处理器出货量，占有95％的智能手机，90％的硬盘驱动器，40％的数字电视和机顶盒，15％的单片机，和20％的移动电脑市场。而2012年，采用 ARM架构授权的芯片总体出货量数据达到了87亿颗。

　　有一点需要格外注意：ARM只是设计了处理器，并不自己生产。所以，它在智能手机市场90% 的占有率，都是通过高通、苹果、三星和联发科等芯片解决方案商来实现的。ARM采用知识产权授权的形式，把自己每一代的芯片设计提供给合作伙伴，大家根据各自的需求进行二次开发，最终成为上市商用的产品。

　　ARM在产业里有着一种很超然的地位，但它自己却赚的不多。2012年，ARM总收入为9.13亿美元，远低于它的那些小伙伴，甚至比不上高通一个月的收入。

　　但ARM依然是整个产业里最重要的一个。通过授权，它控制了智能手机芯片设计的这一源头市场和专利技术。针对不同客户，ARM还非常贴心地推出了各种授权套餐服务。

　　据统计，ARM目前共拥有300多家客户近千份可带来收入的有效授权，基于这些授权的处理器已经累计出货300多亿颗。

　　说到这里，我们要把ARM的故事暂时放一放，因为另一个主角有点等不及要出场了。