ARM生态系统 与伙伴们共建IC产业“通天之塔”

2012-07-26 09:17:54 来源:本站原创

对众多IC厂商来说,随着智能化浪潮的进一步侵袭,需要面对的将不仅仅是研发、资金等难题,更重要的是以何种态度面对这个大趋势,如何选择一个利于研发与推广的生态环境?

事实上,移动互联网时代正如火如荼。在智能设备领域,原有的“Wintel”双寡头模式已经瓦解,随后而来的差异化需求,让厂商开始把目光从成本、渠道的比拼转向了关注架构、软件与硬件的关联性上——如何与上下游配合,制造出人性化的产品,成为了产业链关注的焦点。

在后PC时代,智能设备领域的机制已经发生变化:智能设备开始多元化,硬件软件以及互联网服务的垂直整合开始加剧,人机交互能力(用户体验)成为了智能设备的核心竞争力。在新秩序的建立过程中,对老牌巨头与新晋厂商来说,市场呈现出欣欣向荣、百舸争流的形态,这无疑带来了更多的机遇。

ARM的生态系统

“方寸之间,必有芯片。”

在IC业者看来,上面这句话恐怕能与“神说:要有光!”一样有分量。对智能设备而言,核心部件——芯片是“智能”的源泉,可以说没有芯片就谈不上智能。随着越来越多的芯片装载在电子产品中,其卓越的计算能力必将改变人类的生活方式。

从IC产业发展趋势来看,软硬件开发已经从工业驱动变为消费者驱动的时代,在当下,智能设备已经成为了用户必不可少的工具。不久的将来,智能终端(特别是移动终端)将全面成为人们连接的中心,包括二维码扫描、移动支付在内的衣食住行上百个网络链接将会环绕在用户周围,为生活与工作带来巨大变革,其中的商业机会,不可限量。

根据市场研究公司IHS iSuppli发布的报告显示,2015年,全球智能手机出货量将飙升至10.3亿台,智能手机出货量占全球总手机市场份额从2011年的32.5%升至2015年的54.4%。期间,低端智能手机的出货量年复合增长率将高达115.4%,Android有望主导未来五年的移动操作系统。

2012也是平板爆发的年份:有专业人士判断,3年内平板的数量会超过3亿,超过笔记本的数量。硅谷知名风投机构Kleiner Perkins Caufield Byers合伙人玛丽?米克尔(Mary Meeker)在D10大会上称,新智能设备的普及速度比以往更快,iPad和Android设备的增长曲线更为陡峭——智能终端时代的大幕已经徐徐拉开。

架构选择,成败攸关

CPU架构是SoC的核心部分,绝大多数软件都是在此基础上开发、运行。由于不同架构之间完全无法兼容,因此架构的选择关乎技术研发方向,IC厂商选择了正确的架构,无疑会更容易成功。

架构从应用角度上看,CPU主要分为x86、嵌入式两类。在最热的移动芯片市场,无疑是嵌入式的天下, ARM公司的ARM架构占据了超过95%的市场份额。事实上,在移动市场,ARM架构一直是备受青睐,以至于从苹果、三星、东芝、HTC到“山寨”大厂联发科都在采用这种架构——几乎所有SoC架构领域都是ARM天下。

嵌入式架构下的CPU由于价格低、功耗低,与快速发展的移动设备相得益彰,因此嵌入式领域中的佼佼者ARM架构迅速成为了移动CPU市场的主流架构。由于ARM有着大量的IP储备,并有成熟的经验积累,因此得以通过高集成让产品在尺寸、功耗以及成本上领先对手,并通过封装形成差异化。

事实上,ARMRISC(精简指令集)处理器由于精简了指令系统以及采用了主流的多核架构,在拉高效能的同时更是将功耗降低到极致。ARM向移动设备市场推出了Cortex?-A9 MPCore 架构。该架构最早支持对称多处理 (SMP)内核,完美的解决了多处理器多线程运行的难题,这让A9的性能达到了极致。事实上,正是ARM一手掀起了嵌入式多核架构的潮流,不断被推向极致的技术让智能设备运行高端应用以及未来潜在的创新应用成为了可能。

此外,Cortex-A9处理器的设计是基于最先进的推测型八级流水线,该流水线具有高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征,这让A9的性能在同时期产品中独占鳌头,达到2.5 DMIPS/MHz,实现了前所未有的峰值性能,同时维持了较低的功耗,延长了电池寿命,降低了封装和操作成本。

更重要的是,ARM的技术品类非常齐全,从用于物联网的Cortex-M0+系列、移动设备必备的Cortex-A9、A15系列到用于打印机、汽车领域的Cortex-R系列,ARM的产品全系覆盖并均居于主导地位。这对芯片供应商的研发和制造带来了极大助力。

目前在发展迅速的智能设备市场,对效能、功耗要求极高的智能设备厂商几乎都选择了ARM架构体系,包括IC设计、应用开发、软件、系统等厂商都选择了ARM架构,中国前二十的IC设计厂商亦不例外。

融入生态,降低门槛

ARM公司由于其独特的商业模式,通过长期的积累,与全球众多的伙伴构筑了一个庞大的合作体系。除此之外,她还提供包括开发工具、路线图、研发中心等一系列服务。

ARM在Android等平台上有着巨大的软件优势,ARM生态系统已经成为了应用开发者的首选。由于ARM从一开始就针对Android平台,因此迅速建立了基于Android的软件生态。例如ARM很早就优化了Skia GFX引擎,使其速度提升了30%,不仅如此,ARM对WebKit关键库和引擎均作出了优化,在WebKit框架下:WebCore支持不同的图形库;JavaScriptCore支持不同的JavaScript引擎,对浏览器的优化几乎达到了极致。同时,ARM是唯一的全面支持Android与Chrome的架构,对Java做出了全面的支持和优化,这让Android平台下的应用开发门槛更低,效率更高。

此外,作为未来的语言的发展方向,HTML5有着开放标准以及优越的结构,ARM在HTML5领域也作出了极大的投入。ARM推出了专用于优化HTML5的产品NEON,对2D位图图形、2D矢量图形以及SKIA等均作出了大量的优化,对开源多媒体(视频和音频)解码库TheorARM、VP8 WebM以及Theora和ffmpeg均作出了优化。就连ARMGPU Mali都对HTML5有较大增益。

ARM中国总裁吴雄昂表示:未来的竞争是產業生态的竞争,生态系统中服务对服务的竞争将成为主导,市场由厂商多元竞争,在也不复当年Wintel一两家通吃的局面。如何在產業生态链上来合作就成为了非常重要的课题——这也是ARM的核心能力所在。

吴雄昂表示:对应用开发者来说,未来的“杀手级”应用是远超我们想象的。ARM为整个產業生态系统提供了巨大的价值,为“杀手级”应用的出现提供了足够的想象空间。

事实上,ARM构建的產業生态系统是如此的成功,以至于她在多个领域迅速占据了绝对的主导地位。有业内人士表示:虽然ARM与MIPS在技术上各有千秋,MIPS甚至在多线程领域还有独到之处,但数以万计的开发者与巨大的移动芯片需求让ARM迅速建立起了生态系统,凭借消费电子领域的“滚雪球效应”,最终将竞争对手远远甩开。

据统计,2011年,全球95%的手机配置ARM芯片ARM的下游合作伙伴囊括了高通、德州仪器、英伟达、三星、博通之类世界领先的IC设计和制造公司,每年超过80多亿片的ARM处理器销量支撑着这个完善的生态体系。凭借着近20年在移动领域的积累,ARM有着极强的软件能力,通过与应用、开发、芯片厂商的合作,有着完备的综合性方案能力。

事实上,ARM的软件实力及其商业模式已经颠覆了传统的垄断格局,这直接造就了新老厂家“百花齐放”的局面,包括在智能移动市场领域,基于ARM的软件生态环境是主流的,也最成熟最完善的,开源的Android系统与ARM的授权模式让智能化的门槛降低,这让众多小厂商得以顺利孵化。

从更高的角度上说,平台的融合已成为了产业的的趋势,而芯片更需要统一的CPU平台,这样不但能利于软件、系统的开发与维护,甚至在多屏、物联网等领域的技术演进也将更加顺利。事实上,平台的一致性已经成为各方决策的重要指标,有很多大型OEM和运营商会指定厂商选用ARM的平台体系。

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