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ARM调整芯片设计授权收费方式,意在何为?

芯片
亿欧
张继文
2019-07-18 · 12:25
[ 亿欧导读 ] 新的收费方式只需要芯片厂商在前期支付少量费用,便可以获得ARM的芯片设计方案,等到芯片投入生产的时候再支付授权费和专利费即可,这样的操作可以大大缓解中小型公司
芯片,物联网,ARM架构,RISC-V开源架构 图片来自“123rf.com.cn”

近日,据外媒消息,ARM宣布对芯片设计方案和专利方案采用新的授权模式。新的收费方式只需要芯片厂商在前期支付少量费用,便可以获得ARM的芯片设计方案,等到芯片投入生产的时候再支付授权费和专利费即可,这样的操作可以大大缓解中小型公司的压力。

ARM Flexible Access业务模式是一种全新的路径,这种方式基于芯片厂商更多的自由度去进行试验、评估和创新。不仅如此,ARM的新模式可以降低芯片行业门槛,让很多的市场参与者可以抓住物联网、自动驾驶、5G等领域的新兴机会。可是,ARM采取新的收费机会是迫于RISC-V的压力还是为了应对新的生态做出的调整?

灵活收费,给更多新手入场机会

ARM是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,全世界有95%以上的智能手机和平板电脑采用了ARM架构。与英特尔不同,ARM只负责设计芯片,制作和封装交给芯片厂商做就好了。ARM的商业模式就是你交钱,我给你芯片设计方案和技术授权。ARM依靠这样的商业模式颠覆了芯片行业,ARM架构已经成为智能手机和平板电脑的行业标准。

一旦成为行业标准,垄断态势便会出现。ARM的技术授权模式会要求客户选择一种特定的芯片设计方案,并且支付许可费,这笔费用可能会达到上百万美金,芯片投产以后再按照芯片量缴纳授权费。对于大型公司来说,一次性支付大笔许可费在实力允许范围内;对于小型公司而言,许可费便会牵制住其前进的脚步。

ARM新的收费模式,允许芯片厂商能够支付一笔适量的预付款便可以获得需要的所有芯片技术组合,这个组合会包括SOC设计所需的基本知识产权和工具,芯片生产是再支付授权费和专利费即可。这种模式在支付时间上做了调整,芯片厂商便可以更加自由地尝试、评估和创新。因为对于新入局的自动驾驶、工业设备、物联网厂商,他们还不能确定自己想要设计什么样的芯片,该模式可以让他们花费少量的金额便可以进行设计实验,从而知道自己将会生产这样的芯片。

这种模式是ARM标准模式的补充,对于寻求访问Arm全部产品组合和最先进的知识产权(IP)的合作伙伴来说,标准的Arm授权方式将仍然是他们的最佳选择。TECHnalysis研究公司的主管鲍勃·奥唐奈(Bob O 'Donnell)表示,ARM最强大的一些设计方案,比如为旗舰智能手机提供动力的计算核心,将无法通过新模式获得。

对于现有的合作伙伴来说,ARM的标准授权方式依旧存在着吸引力,ARM架构的手机芯片依旧难以撼动其市场巨头地位。然而,新的收费方式对于小型企业和新入局的物联网公司、汽车厂商来说,是一道福音。吸引新的合作伙伴是ARM推出新的授权方式的唯一原因吗?

RISC-V来势汹汹,ARM心虚了?

有人说,ARM推出新的授权方式是迫于RISC-V开源架构带来的市场压力,其实有一定道理。2010年,加州大学伯克利分校的一个研究团队准备设计CPU是,在选择指令集是遇到了困难,英特尔严防死守、ARM授权费太贵。无奈之下,花费了四年时间完成了RISC-V的指令集开发,并且该指令集彻底开放。正是因为RISC-V选择了对商业公司非常友好的BSD开源协议,以及RISC-V兼具精简和灵活等优点,众多商业公司纷纷关注RISC-V。

如今,IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为等100多家科技公司加入RISC-V阵营。

RISC-V开源架构的确的确在市场上对ARM构成一定威胁,但是想撼动ARM在移动设备的地位可能性不大。从市场占比来看,全世界的99%的智能手机和平板电脑的芯片都是采用ARM架构,而且移动终端已经经历了多次迭代,彻头彻尾地改变处理器内核不切合实际。因此,在移动终端领域RISC-V对于ARM的威胁并不大。

从技术的角度来看,以RISC为架构体系的ARM指令集的指令格式统一、种类少、寻址方式少,简单的指令意味着相应硬件线路可以尽量做到最佳化,从而提高执行速率。而RISC-V指令集也是基于RISC原理建立的开放指令集架构(ISA)。两者区别可能在于,ARM标准授权方式只能根据自身需求,调整产品频率和功耗,不可以更改原有设计,以至于ARM架构文档冗长,指令数目复杂;RISC-V规避了这个缺点,架构文档页数仅有200多页,指令数目少,自由定制,操作方便。因此,ARM调整其授权方式以争取新老合作伙伴,也在情理之中。

其实对于ARM更大的危机感不是在现在爆发而是在未来,物联网领域对于ARM架构和RISC-V开源架构是一个新的赛道。对于物联网企业,他们正处于尝试的阶段,如何以最低成本找到做适合的自己的芯片,是他们目前最为紧要的事情。

物联网成为新的角斗场,争夺大战拉开帷幕

软银于 2016 年用 310 亿美元收购了 ARM,一向有战略眼光的孙正义看中了ARM在物联网的前景。ARM调整专利授权方式也是基于物联网生态与之前的生态存在很大差异,如何能够让更多中小企业或者新入局者敢于尝试,慢慢扩大市场份额,使其在物联网市场依旧能够独享巨头的尊荣。

物联网这块肥肉,不只ARM盯着,英特尔也觊觎许久。英特尔在PC端稳居老大地位,ARM多次尝试均以失败告终。ARM垄断移动设备领域,英特尔也只能草草离场。物联网市场将是他们对战的下一个战场,但是这个市场并不是两大巨头的对阵,而是四方混战。

Intel的x86架构在台式机和服务器上地位不可撼动,MIPS在32位和64位嵌入式领域中历史悠久,移动设备ARM成为霸主,毋庸置疑,RISC-V以完全开源,设计简单,在社区中得到大力支持。究竟着四种架构在物联网市场如何争池掠地?

物联网芯片架构

根据上表我们可以看到,只有英特尔的X86是基于CISC构建的,结构过于复杂的缺点会使其在物联网领域推进困难。MIPS架构原本主打ARM架构的替代解决方案,经历并购、单飞后,他的优势与名气大不如前。最终,物联网对决的将是ARM和RISC。由于物联网长尾效应明显,细分行业多,英特尔的X86会限制用户需求,ARM和RISC-V结构简单,可以满足用户定制化需求,未来谁能占据可观的市场份额,依旧是一个未知数。

物联网最大的意义在于通过传感器搜集信息,如何将智能终端与传感器相连接,芯片起着“桥梁”的作用。对于物联网的芯片,便会寄予低功耗、高整合度的需求,即插即用方案简化新应用的开发,快速将新设备推向市场。而这些恰恰正是ARM的优势。RISC-V的搅局让ARM不得不做出调整应对,究竟新的授权模式是否适用物联网市场?ARM在物联网市场的表现能否达到孙正义的预期,我们可以静静观战。


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