【854】ARM和自研

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芯片生产流程大概可以简单划分为研发、生产、封装三个步骤，但随着行业发展，目前除了英特尔还自己包揽上下游之外，绝大多数半导体公司都开始分工，只做其中的一部分。通常说的研发处理器，其实都是指自己设计手机处理器，而想要完成设计，除了员工、设备之外，还需要购买两个东西，其一EDA软件，其二是ARM指令集架构的授权。</p>

EDA软件的作用，简而言之就是让芯片设计方（海思、高通、联发科等）在电脑上进行设计、验证，同时会直接和芯片制造方（三星、台积电等）进行连通，设计芯片，首先要在软件上跑通，才会去流片。</p>

这个设计、制造过程中，使用的EDA软件会积累海量的经验数据，这也是EDA软件很难替代的一个重要原因，天然具备垄断性。</p>

目前国际EDA软件主要被Synopsys（新思科技）、Cadence和Mentor三家公司垄断，都是丑国公司，是后世卡脖子的重要领域。</p>

也有国产厂商在做，比如华大九天、概伦电子、厂立微等，但目前不具备可替代性。</p>

手机SOC设计主要是Synopsys公司，与高通总部一样都在加州，古诗词公司早就购买了软件，最近尝试在大唐那边原本处理器基础上进行研究修改，与Synopsys一直都有联系，高通有一定概率是从这家公司听到了风声。</p>

ARM是一家英国公司，主要商品就是ARM指令集架构。</p>

电脑运营，本质上是软件在硬件基础上进行运算，指令集架构可以简单理解为是在软件、硬件之间沟通的一种语言、规则。</p>

假如指令集架构的内容是加减乘除，那么硬件就负责把加减乘除的电路做出来，软件用加减乘除开发各种功能和软件，双方都按照这个规则发展，彼此就不用管对方想干嘛了，大大提高效率。</p>

指令集架构是计算机大规模使用的基础，在此之前，换個电脑型号，原本的软件就得重写，有了指令集之后，遵循同样指令集的所有硬件设备都可以运行所有遵循同样指令集的所有软件，这才有了计算机的大规模推广使用。</p>

1964年IBM发布了第一台用上了指令集架构的Sysem/360大型电脑，当初的卖点就是换电脑后不用重写软件。</p>

1981年，IBM发布了自家第一台个人电脑IBM5150，延续了指令集概念，这款电脑采用的是英特尔8088处理器，这款处理器是英特尔8086处理器的阉割版，IBM5150大火成功之后，个人电脑市场进一步发展，为了保证延续性，滞后的历代处理器都采用了同样的指令集架构。</p>

英特尔的后续处理器的命名延续了8086的名字，比如80186、80286、80386……因此，这套架构被称作X86架构。</p>

个人电脑发展之初，IBM话语权非常大，发现自己搞出来了指令集架构之后，电脑的门槛降低了，处理器厂商的重要性大大提高，为了避免自己从爹变成儿子，于是让英特尔把X86架构授权给了其他厂商，其中就包括AMD。</p>

后来，IBM就发现自己多了两个爹。</p>

这套架构一直延续在目前和苇庆凡重生前记忆点，所有英特尔的处理器上，同时随着行业发展，成为了全球电脑市场通用的指令集架构。</p>

国内也有几家厂商做电脑处理器，也是买的X86架构授权，龙芯有自研架构，但即便是十年后，也没推广开。</p>

X86一统天下，是伴随着电脑行业发展的，在市场推广之后再想要推广另一种架构，难度太高了。</p>

指令集架构的另一大阵营——ARM架构，在80年代就出现了，因为X86是复杂指令集架构，ARM是精简指令集架构。</p>

在电脑发展之初，X86架构成本更低，更受青睐，但随着行业发展，尤其是编译器成熟之后，ARM架构出现了流水线机制，对比X86拥有了巨大的优势。</p>

英特尔和AMD发现情况不对，都开发了自家的精简指令集，但很快发现X86的优势太大了，ARM架构并没有流行起来。</p>

1995年，英特尔的工程师们在奔腾处理器上推出了对标ARM流水线机制的译码器，抵消了ARM架构流水线机制的优势，加上搭载了这款处理器的Windows95、Windows98两代系统在个人电脑上大杀四方，win-tel联盟正式形成。</p>

至此，X86架构的地位几乎不可能再被撼动了。</p>

2006年，苹果放弃了RISC（精简指令集）处理器，开始在macbook上搭载英特尔处理器，标志着英特尔的X86架构彻底同一了个人电脑业务。</p>

变局也由此开始。</p>

在这次合作的过程之中，乔布斯向英特尔提出，苹果正在研发一个“小东西”，想要合作，定制一款低功耗处理器。</p>

英特尔觉得这玩意不靠谱，大概率当时正如日中天，意气风发，也瞧不上，因此直接拒绝了。</p>

乔布斯无法，只好转头找三星合作，最终采用了基于ARM11架构的S5L8900处理器，并在在2007年发布了那个“小东西”。</p>

它叫iPhone。</p>

ARM架构对X86架构的冲锋由此拉开帷幕。</p>

此后的iPhone一直采用三星的ARM架构处理器，2010年iPhone4发布，苹果在三星蜂鸟处理器（S5PC110）基础上定制了自己的A4处理器，正式走上自研处理器的道路。</p>

在iPhone发布之前，因为没有市场推动，ARM架构的制程工艺大幅度落后于X86架构，2007年第一代iPhone搭载的S5L8900处理器采用的90nm工艺制程，同年的英特尔处理器已经采用45nm工艺制程了。</p>