文/洪雨晗

　　來源：資本偵探（ID：deep_insights）

　　芯片巨頭英特爾似乎可以松一口氣。

　　8 月 12 日，半導(dǎo)體市場研究公司 IC Insights 公布了 2020 年上半年全球十大半導(dǎo)體（IC 和 OSD 光電，傳感器和分立器件）銷售排名。其中，英特爾上半年半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額 389.51 億美元，同比增長 22%。

　　全球前十大半導(dǎo)體廠商的銷售額總計(jì) 1470.93 億美元，較去年同期的 1259.8 億美元增加 211.13 億美元，同比增長 17%，是全球半導(dǎo)體行業(yè)上半年增長率5% 的三倍以上。

來源：IC Insights 官網(wǎng)

　　從銷售額來看，雖然英特爾最近風(fēng)波不斷，卻依舊穩(wěn)住了“全球最大半導(dǎo)體廠商”的寶座，在銷售額和增速上，都甩開了排名第二的三星一定距離。但看似繁榮的背后，英特爾承受著不小的壓力。

　　6 月 23 日，蘋果在 2020 年的全球開發(fā)者大會(huì)上宣布與合作了 15 年的老搭檔英特爾分手，要將帶有 ARM 指令集的自研芯片搭載到其 Mac 系列產(chǎn)品上，徹底實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端和 PC 端底層計(jì)算架構(gòu)的打通。

　　接著，7 月以來，英偉達(dá)股價(jià)一路高漲，取代英特爾，首次成為了美國市值最高的芯片制造商，最近更是傳出英偉達(dá)要收購 ARM 的消息。7 月 25 日，英特爾 7nm 芯片工藝進(jìn)度延期這一消息直接推動(dòng)其股價(jià)跳水，當(dāng)日開盤，瞬間暴跌超 15%，創(chuàng)近四個(gè)月以來新低，而其 PC 端最大競爭對手 AMD 公司的股價(jià)上漲超過 70%，市值超 1000 億美元。

　　英特爾 7nm 芯片延期的可能市場已有預(yù)期。早在 2016 年，英特爾原計(jì)劃推出的 10nm 制程最后拖到了 2019 年才面世，2019 年就應(yīng)該推出的 7nm 制程技術(shù)也因良品率問題被一拖再拖。但更讓英特爾緊張的是蘋果 Mac 系列產(chǎn)品轉(zhuǎn)向 ARM。據(jù)華爾街投行伯恩斯坦（Bernstein）估計(jì)，蘋果的筆記本電腦業(yè)務(wù)占英特爾銷售額的2％ 至4％，占其收入的6-8%。單從銷售額占比上來說，雖然看似影響有限，但是真正的打擊可能來自蘋果帶來的示范效應(yīng)。

　　其實(shí)，在蘋果嘗試轉(zhuǎn)移至 ARM 之前，微軟早已在 Surface Pro X 系列產(chǎn)品上開始適配 ARM 架構(gòu)，但示范性不強(qiáng)，沒有足夠動(dòng)力在 ARM 上深入，更何況還有看起來密不可分的 Wintel 聯(lián)盟。但無論如何，ARM 已成為各品牌 PC 端芯片除去 X86 架構(gòu)外的重要選擇。

　　同在 X86 架構(gòu)內(nèi)，“霸主”英特爾曾經(jīng)的小弟 AMD 率先實(shí)現(xiàn) 7nm 芯片量產(chǎn)商用，股價(jià) 5 年漲幅 6.8 倍；在 X86 外的不同指令集下，ARM 在互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)智能終端上的地位穩(wěn)固，對英特爾的 PC 端市場虎視眈眈。曾經(jīng)的芯片“老大”英特爾在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代為何落寞？而 ARM 又是否能引領(lǐng)接下來的時(shí)代之潮？

　　英特爾的移動(dòng)芯片敗局

　　比爾·蓋茨曾直言，沒有重視移動(dòng)手機(jī)市場是他“在微軟犯下的最大錯(cuò)誤，而且是完全可以規(guī)避的技術(shù)性錯(cuò)誤。”

　　微軟不是孤例，巨頭們想跨越時(shí)代的深壑繼續(xù)維持其龐大體量，并不是件容易的事情。顯然，英特爾沒有跨過這一步，隨著 PC 時(shí)代浪潮褪去，英特爾在智能移動(dòng)端顯得有些無所適從，在移動(dòng)互聯(lián)芯片市場的爭奪中步步敗退。

　　英特爾并非在移動(dòng)互聯(lián)芯片市場毫無作為。

　　1997 年，處理器巨頭 DEC 公司將其半導(dǎo)體制造業(yè)務(wù)出售給英特爾，英特爾因此獲得 StrongARM 的開發(fā)權(quán)限。為創(chuàng)造一個(gè)速度更快的 ARM 處理器，英特爾用這款芯片取代他們之前研發(fā)的 i860 和 i960。StrongARM 采用 ARM v4 指令集架構(gòu)，在 233MHz 的頻率下，這顆 CPU 只消耗一瓦特的電能，這在當(dāng)時(shí)算是高性能低能耗的優(yōu)異產(chǎn)品。

　　在 StrongARM 基礎(chǔ)上，2000 年，英特爾研發(fā)了始于 ARM 架構(gòu) v5TE 指令集的 CPU——XScale 處理器，它在架構(gòu)擴(kuò)展的基礎(chǔ)上同時(shí)也保留了對以往產(chǎn)品的向下兼容。同時(shí)，相比于標(biāo)準(zhǔn) ARM 的 ARM9、ARM11 處理器，XScale 功耗更低，系統(tǒng)的伸縮性更好，而且核心頻率也得到了提高，達(dá)到 400Mhz 以上，因此 XScale 在當(dāng)時(shí)口碑不錯(cuò)。

　　XScale 雖然性能強(qiáng)勁，但遺憾的是生不逢時(shí)。

　　在 21 世紀(jì)初，手機(jī)市場還是功能機(jī)的天下，智能機(jī)市場很小，而功能機(jī)對高性能、高能耗的移動(dòng)芯片需求不高。要知道，當(dāng)時(shí)的功能手機(jī)三到五天才需要充一次電，與如今人們手機(jī)每日一充的使用習(xí)慣完全不同，搭載更高能耗的芯片而減少待機(jī)時(shí)間的手機(jī)，對當(dāng)時(shí)的用戶來說是難以忍受的。

　　與此同時(shí)，因?yàn)橛⑻貭栐诨鶐＠夹g(shù)上積累不足，致使手機(jī)廠商在搭載 XScale 時(shí)需額外配置基帶芯片，這增加了手機(jī)的生產(chǎn)成本和手機(jī)的設(shè)計(jì)難度。基帶技術(shù)的優(yōu)劣甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)處理器的成敗，高通便因其強(qiáng)大的基帶技術(shù)在整個(gè) 3G、4G 時(shí)代稱霸全球通信市場。如今，高通在打贏了美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)（FTC）反壟斷訴訟的官司后，繼續(xù)采取專利收費(fèi) + 芯片銷的商業(yè)模式躺贏 5G 時(shí)代。

　　移動(dòng)端芯片市場前景黯淡的同時(shí)，2006 年，英特爾 PC 端業(yè)務(wù)正遭遇老對手 AMD 的猛烈攻擊，市場份額被追平。就在一年前，還發(fā)生了一件如今為業(yè)界扼腕嘆息的事，英特爾第五任 CEO 歐德寧拒絕了喬布斯——希望英特爾為初代 iPhone 提供芯片的提議。

　　如今回看，英特爾似乎錯(cuò)過了布局移動(dòng)端芯片的最佳時(shí)機(jī)，但在當(dāng)時(shí)的英特爾看來，這是一個(gè)情理之中的選擇：2005 年全球手機(jī)應(yīng)用處理器市場總計(jì)僅 8.39 億美元，而同年英特爾的營收達(dá)到 388 億美元，顯然，彼時(shí)的移動(dòng)芯片市場難以滿足英特爾的胃口，PC 端市場是英特爾的營收的大本營。

　　為守住其 PC 端市場的基本盤，英特爾直接砍掉了當(dāng)時(shí)看來并不賺錢的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（這也是英特爾有史以來最大規(guī)模的裁員，XScale 便是在 2006 年 6 月同英特爾的通信及應(yīng)用處理器業(yè)務(wù)出售給 Marvell 公司），收縮戰(zhàn)線，全力投入 PC 端，自然不會(huì)考慮額外分出研發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)線為當(dāng)時(shí)的蘋果生產(chǎn)手機(jī)芯片。

　　放在當(dāng)時(shí)的背景下看，砍掉移動(dòng)端業(yè)務(wù)全力固守 PC 端陣地似乎是不壞的選擇，英特爾也的確因此保住了 PC 端 CPU 市場第一的地位，再次勝過 AMD。但錯(cuò)過歷史窗口期后，英特爾重回移動(dòng)芯片市場變得異常艱難。

　　在此之后，2008 年，英特爾嘗試通過 Intel Bonnell 微處理器架構(gòu)開發(fā) Atom 來重啟移動(dòng)芯片市場，但因市場定位不清、高能耗問題未改善、基帶技術(shù)不過關(guān)等多種原因，Atom 系列產(chǎn)品在手機(jī)、平板和低成本 PC 間游移，始終未能打出一片天地。2019 年，隨著高通和蘋果的和解，英特爾將 5G 業(yè)務(wù)賣給蘋果，徹底退出了移動(dòng)基帶市場。

　　而在移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代步履蹣跚的英特爾面臨的殘酷現(xiàn)實(shí)是，PC 市場份額不斷萎縮，而移動(dòng)互聯(lián)芯片的領(lǐng)地不斷擴(kuò)大。支撐英特爾高速成長的市場底座發(fā)生了變化，英特爾因此陷入尷尬之中。

　　就在英特爾在移動(dòng)芯片市場步步敗退之際，ARM 正在移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代乘勢生長。

　　成為巨人的 ARM

　　如果說英特爾是 PC 時(shí)代的“霸主”，那么 ARM (安謀)則登上了移動(dòng)終端時(shí)代的“王座”。

　　ARM 最初的簡稱是 Acorn RISC Machine。Acorn Computer 創(chuàng)立于 1978 年，總部位于劍橋，由 Andy Hopper (劍橋大學(xué))，Chris Curry (Sinclair Research)和 Herman Hauser (劍橋大學(xué))創(chuàng)建。

　　在英特爾 Intel x86 構(gòu)架統(tǒng)治 PC 的時(shí)代，Acorn 向 Intel 申請 80286 處理器樣片，但遭到拒絕，無奈之下，Acorn 選擇自研處理器。

　　1983 年 10 月，Acorn 啟動(dòng)了代號為 Acorn RISC 的項(xiàng)目，由芯片生產(chǎn)公司 VLSI Technology 負(fù)責(zé)生產(chǎn)。1985 年 4 月 26 日，VLSI 產(chǎn)出第一顆 Acorn RISC 處理器 ARM1。為了避免與當(dāng)時(shí)市場上的巨頭競爭，ARM 選擇了 low-cost, low-power 和 high-performance 的設(shè)計(jì)理念，這恰恰踩中了智能手機(jī)的需求。

　　盡管在此后多年發(fā)展中，因?yàn)橐苿?dòng)智能終端遲至 2008 年之后才出現(xiàn)爆發(fā)式增長，ARM 的經(jīng)歷一度非常坎坷。但正是在英特爾等巨頭的陰影下，避開巨頭鋒芒的 ARM 伴隨移動(dòng)智能終端的興起，悄然成長起來。

　　最新數(shù)據(jù)顯示，ARM 公司在全球擁有 1000 多家處理器授權(quán)合作企業(yè)、320 家處理器優(yōu)化包和物理 IP 包授權(quán)伙伴，15 家架構(gòu)和指令集授權(quán)企業(yè)，全球 95% 以上的智能手機(jī)和平板電腦都采用的 ARM 架構(gòu)的處理器，ARM 每年的出貨量從 2013 年的每年 100 億臺(tái)上漲到現(xiàn)在每年的 200 億臺(tái)。

　　如果僅僅從數(shù)字難以感受 ARM 公司在市場受到的追捧程度，那么看看 ARM 的對手英特爾、高通、西部數(shù)據(jù)、SK 海力士等對 ARM 競爭對手——致力于將開源半導(dǎo)體技術(shù)商業(yè)化的 SiFive Inc——的扶持就可以感受出 ARM 之于業(yè)界的重要性。

　　能在巨頭中突破重圍，與 ARM 的模式有很大關(guān)系。

　　ARM 的崛起重要原因之一就是放棄了傳統(tǒng) IDM 模式（Integrated Device Manufacturing，整合設(shè)備生產(chǎn)模式）的大包大攬，使眾多廠商可以在其指令集內(nèi)繼續(xù)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。ARM 公司根據(jù)芯片設(shè)計(jì)公司不同的需求和能力，提供了三種不同的對外授權(quán)模式：

　　一是處理器的 IP 授權(quán)模式。ARM 將該 IP 專利授權(quán)給買下設(shè)計(jì)的公司，公司可以直接按其設(shè)計(jì)方案生產(chǎn)。

　　二是處理器和物理 IP 的授權(quán)模式。此種模式下企業(yè)需嚴(yán)格按照 ARM 規(guī)定工藝流程來生產(chǎn)芯片。

　　三是架構(gòu)和指令集授權(quán)。這是自由度最高的授權(quán)模式，三星、蘋果、華為等實(shí)力雄厚的手機(jī)廠商可以在 ARM 架構(gòu)下自行設(shè)計(jì)和優(yōu)化芯片。

　　其中，RISC-V 指令集更為激進(jìn)，直接基于 RISC（精簡指令集）原則開源指令集架構(gòu)，允許任何人設(shè)計(jì)、制造和銷售 RISC-V 芯片和軟件而不必支付給任何公司專利費(fèi)。阿里巴巴旗下的半導(dǎo)體公司平頭哥 2019 年研發(fā)的玄鐵 910（XuanTIE910）處理器便是采用的 RISC-V 架構(gòu)。

　　而以英特爾為代表的 IDM 模式，承接了芯片從設(shè)計(jì)到制造到封裝的所有環(huán)節(jié)。在集成電路行業(yè)發(fā)展的早期，企業(yè)一般都是用這種大包大攬的 IDM 模式。在移動(dòng)終端領(lǐng)域中，低成本、微利潤的處理器是無法支撐這一重度投入模式的。

　　ARM 公司開創(chuàng)的授權(quán)模式，將芯片的架構(gòu)、設(shè)計(jì)（Fabless，如高通、聯(lián)發(fā)科、海思）和生產(chǎn)（Foudary，如臺(tái)積電）分開，它激活了全產(chǎn)業(yè)鏈的活力，不僅提高了生產(chǎn)效率和新工藝迭代的速度，也降低了生產(chǎn)成本，從而形成了日益繁榮的 ARM 生態(tài)。

　　也就是說，輕裝上陣的 ARM 能夠跑得比龐大的英特爾更快，最終成為了英特爾的心腹大患。

　　ARM 已然走出了一條與英特爾不同商業(yè)模式、不同市場定位的道路。隨著 PC 電腦市場的飽和與移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代到來，ARM 也必將向英特爾的 PC 端市場伸出觸角。但英特爾和 X86 已然是昨日黃花嗎？實(shí)際情況沒有這么簡單。

　　未來誰主沉浮？

　　要講清 X86 架構(gòu)和 ARM 架構(gòu)孰優(yōu)孰劣、誰將一統(tǒng)市場行業(yè)內(nèi)也是爭議不斷，這其中既涉及底層 RISC 指令集和 CISC 指令集方面的技術(shù)差異，也涉及服務(wù)器、PC 和智能移動(dòng)端的不同使用場景，需要設(shè)計(jì)者在芯片性能、功效、能耗和應(yīng)用場景上做出選擇。

　　技術(shù)在芯片市場重要，但已不是唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，不管是 ARM 還是 X86，都在逐漸補(bǔ)齊各自的短板，不再僅采取 RISC 和 CISC 中某一種指令集，而是變成 RISC 和 CISC 你中有我、我中有你，可以說標(biāo)著 RISC、CISC 的 CPU 架構(gòu)們，幾乎沒有實(shí)質(zhì)上的明確差異。

　　英特爾近幾年雖困難重重，但在財(cái)報(bào)營收的變現(xiàn)上并不差。根據(jù) 7 月 24 日英特爾的第二季度財(cái)報(bào)顯示，英特爾在本季度營收 197 億美元，凈利潤是 51 億美元，同比增長分別為 20% 和 22%。

　　英特爾的 10nm 制程芯片雖數(shù)次“跳票”，但其技術(shù)底蘊(yùn)仍在，據(jù)英特爾頂級工程師表示，難產(chǎn)數(shù)年的虎湖（Tiger Lake）微架構(gòu) CPU 將在 9 月 2 日發(fā)布，它將采用 FinFET 結(jié)構(gòu)的升級版——SuperF 技術(shù)，能夠提供更強(qiáng)的外延源極/漏極、改進(jìn)的柵極工藝，額外的柵極間距。該 10nm 工藝芯片的晶體管密度是臺(tái)積電和三星同等級的兩倍，大約相當(dāng)于臺(tái)積電 7nm 的密度。也就是說，英特爾推出的 10nm 工藝效能可以等同于其他廠商 7nm 芯片的工藝效能。

　　對內(nèi)，英特爾開始了一系列改革。英特爾前 CEO 布萊恩·科再奇一直試圖將英特爾轉(zhuǎn)變成為一家數(shù)據(jù)公司，為新數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)。英特爾傳統(tǒng) PC 業(yè)務(wù)占比已經(jīng)從原來的 80% 下降到現(xiàn)在的 50%，下降的部分被數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)所代替。無論是存儲(chǔ)、PC 傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，還是數(shù)據(jù)中心這類新晉業(yè)務(wù)，英特爾都占據(jù)著行業(yè)頂尖地位，其在工業(yè)系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛等新市場上也都有布局。

　　對 ARM 來說，除了要在技術(shù)上繼續(xù)保持升級創(chuàng)新外，還需要做到生態(tài)布局上的完善：

　　上下游聯(lián)動(dòng)，構(gòu)筑 ARM 的產(chǎn)業(yè)能用性。ARM 服務(wù)器芯片應(yīng)該作為底層應(yīng)用序列，滿足下游廠商在服務(wù)器場景包括數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)、調(diào)用等方面的基礎(chǔ)應(yīng)用，降低客戶的兼容成本。

　　加速產(chǎn)業(yè)布局，建立 ARM 生態(tài)。Windows/X86 發(fā)展了三十多年，生態(tài)下應(yīng)用軟件不計(jì)其數(shù)，統(tǒng)一的硬件、開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的壁壘是 ARM 攻占 PC 市場繞不過去的一道坎。

　　而且，更年輕的公司已經(jīng)來勢洶洶。

　　8 月 12 日，據(jù)路透社報(bào)道，SiFive Inc 公布已從包括 SK Hynix 和沙特阿美在內(nèi)的投資者那里籌集了額外的 6000 萬美元資金。其現(xiàn)有投資者（包括來自英特爾公司，高通公司和西部數(shù)據(jù)公司的風(fēng)險(xiǎn)投資部門）也加入了這輪融資，目前該公司估值超過 1.85 億美元。

　　之所以重金支持 SiFive，是因?yàn)檫@家年輕的公司給了老大哥們對抗 ARM 的希望：SiFive 在 2018 年 10 月推出的系列 CPU 設(shè)計(jì)圖產(chǎn)品線已經(jīng)威脅到 ARM 公司的收費(fèi)產(chǎn)品，并且還擁有后者缺乏的 64 位架構(gòu)產(chǎn)品。ARM 公司甚至不惜惡名，專門上線了一個(gè)網(wǎng)站 riscv-basics.com 來批判 RISC-V。

　　英特爾的故事已經(jīng)證明：技術(shù)層面的領(lǐng)先、商業(yè)模式上的成功，都存在一時(shí)一地的局限性。在 5G 及萬億互聯(lián)智能設(shè)備組成的物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代，保持創(chuàng)新和擁抱變化仍是英特爾和 ARM 們的立足之本。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的英特尔的ARM之痛 半导体市场战争的下半场走向何方？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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