前沿導讀
英國arm公司在2026年3月份官宣自家的首款自研芯片arm AGI CPU已經完成設計,預計將在2026年下半年正式出貨并進入ai數據中心領域進行商用。據媒體指出,arm首款自研芯片將采用臺積電3nm工藝進行制造,其單機架性能將達到美國X86架構的兩倍以上。
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統治市場
在過去幾十年的發(fā)展中,arm公司一直都是以對外授權芯片設計的IP核心而深深嵌入到了全球半導體產業(yè)鏈當中。并且arm公司的資金來源也幾乎都是通過收取授權費用進行盈利,從不涉足硬件產業(yè)。
蘋果、高通、三星、聯發(fā)科、谷歌、華為、小米、紫光展銳這些中美兩國的大型芯片設計公司,都是arm的國際客戶。也正是因為有arm這個公版芯片IP的供應商,才造就了如今各式各樣的芯片產品誕生。
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arm架構的一大特點就是精簡指令集和低功耗,面向的芯片市場廣泛。搭載arm架構的芯片,既可以用在手機上,也可以用在MP3、手表、耳機等微小產品中。
1978年,克里斯·庫里和赫爾曼·豪瑟在英國創(chuàng)立了Acorn Computers(艾康電腦)公司。并且公司內部孵化出了arm 1處理器,該處理器僅用25000個晶體管就實現了較為不錯的能效表現,其芯片功耗僅為同代產品的十分之一。
1990年,艾康電腦為了將arm處理器商業(yè)化,索性將該部門獨立出來,與美國蘋果公司以及芯片制造商VLSI Technology合資成立了Advanced RISC Machines(ARM)公司,其總部地點與艾康公司一樣,都位于英國劍橋。
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之所以蘋果公司也參與進來,則是因為蘋果公司想要在個人電腦產業(yè)拿下一定的市場份額。當時的個人電腦已經被英特爾和微軟組成的wintel聯盟牢牢統治,蘋果急需要一個可以在專利上面繞過對方的公司,艾康和它的arm就成為了絕佳合作伙伴。
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相比美國英特爾主導的CISC(復雜指令集)X86架構,arm架構采用了RISC(精簡指令集)。雖然在尖端的性能上面,arm并沒有英特爾強,但是arm的功耗低、能效表現好,這成為了arm在后來統治全球手機芯片設計行業(yè)的主要原因。
arm總共有三大絕招:
第一個是arm采用輕資產模式,只做芯片的架構設計,從不涉足硬件制造。并且將整套的IP授權給其他芯片公司,既可以擴張arm架構的市場占有率,又可以通過這種方式向合作商索取授權費用進行營利。
第二個是開源但不開放,arm將自家的芯片架構以收費的標準對外授權出去,允許芯片設計公司在自家的技術上面進行修改和優(yōu)化。這種模式既不像英特爾的X86架構那樣過于封閉,也不像RISC-V那樣純屬于免費的開源架構。
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第三個則是賭對了低功耗、高能效這個關鍵的技術節(jié)點,移動互聯網時代是21世紀的黃金時期,將英特爾高性能的X86架構芯片搭載到手機、手環(huán)、耳機等產品中,由于其復雜指令集的特性,不但發(fā)熱明顯,而且耗電快。
反觀arm架構的芯片,在性能和能效上面取得了平衡,依靠能效的優(yōu)異表現,直接成為了移動互聯網時期的明星企業(yè)。
喬布斯憑借搭載arm架構芯片的iPod,將索尼隨身聽變成了產業(yè)歷史,蘋果公司也因此扭虧為盈,開始為后續(xù)iPhone的誕生埋下伏筆。
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再多說一個內容,蘋果的Mac之前一直用英特爾的CPU,2020年蘋果推出了首款基于arm架構設計的電腦CPU M1,終結了蘋果此前長達14年的英特爾芯片歷史。
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M1的性能和能效表現優(yōu)異,甚至搭載M1芯片的air直接采用無風扇的純被動散熱設計。如果繼續(xù)采用英特爾的CPU,那么蘋果是絕對不敢在電腦產品上面砍掉散熱設計的。
模式轉變
盡管arm為移動互聯網的芯片產業(yè)提供了基礎IP設計,但是此前許多依靠arm架構設計芯片的公司,均開始推出自己的技術架構,試圖擺脫對arm的依賴。
高通在2021年嘗試以14億美元收購芯片設計公司Nuvia,但是遭到了arm公司的起訴,認為高通違反了授權協議,要求禁售相關產品。
2024年,美國法院判定高通并未違反協議。2025年,法院駁回arm對高通的最后一次訴求,確認arm不得再上訴。
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高通這種移動芯片的巨頭都已經有擺脫arm的打算了,這對于arm后續(xù)的市場發(fā)展來說有著至關重要的影響。
對arm架構造成直接市場威脅的,就是開源架構RISC-V。這種免費的開源架構也是中國設計公司正在推動的技術路線,兆易創(chuàng)新、瑞芯微、阿里、百度、中興微電子均開始基于RISC-V架構自主設計芯片。
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目前擁有純自研架構和指令集的企業(yè),就是龍芯。龍芯的LoongArch架構實現了從指令集到架構的完整自主研發(fā)體系,受知識產權的法律保護。并且龍芯的CPU產品陣列豐富,既有面向科研、工業(yè)領域的CPU,也有面向個人電腦的消費級CPU。
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推動自主設計架構的開發(fā),一方面是為了提升中國芯片的整體技術水平,另一方面也是為了規(guī)避潛在的風險。
如今華為在手機芯片的設計上面全面轉向自研的泰山架構,摒棄了傳統的arm公版架構,而高通也芯片設計領域推動去arm的技術路線。arm在先進技術領域的四個大客戶(華為、高通、蘋果、三星),幾乎都在追求自主技術的發(fā)展。
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如今arm能做的事情,也就是基于自己在芯片設計領域強大的技術基礎,推出自主設計的芯片產品去搶占用戶市場。只有市場認可的產品,才能獲得持續(xù)發(fā)展的機會。如果arm自研芯片這條路走不通,那么arm失去的不只是研發(fā)資金,還有市場對其技術的信任程度。
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