芯片行業你應該知道的幾個冷知識_ARM

最近“芯片”刷屏，對于芯片產業的關注熱潮背后，國人正在重新審視芯片行業的發展。

實際上，國內高端通用芯片產業仍然處在起步階段，與歐美、日韓的芯片產業仍有較大差距。討論火熱的背后，有些冷知識你可能不知道，比如，手機廠商每賣出一部智能手機，都要向高通繳納一部分的專利費用;在PC端獨領風騷的Intel，為什么就造不出好的手機芯片呢?

以下，就是尋找中國創客(ID：xjbmaker)為你梳理的幾個不得不知的芯片冷知識：

每一部你買的

智能手機都要向高通繳納專利費

普通用戶對高通的熟知來源于手機上使用的高通芯片。現階段的中高端安卓手機使用的幾乎都是高通驍龍Snapdragon處理器，比如小米最新發布的旗艦機型小米MIX2s使用的驍龍845，羅老師的堅果Pro2使用的驍龍660等。

你每購買一部使用高通驍龍芯片的國產手機，都要向高通公司支付一部分的費用，這部分費用并不只是高通的芯片成本費用。換句話說，即便你購買了使用聯發科芯片的手機，依然要向高通支付專利費用。

產業鏈人士：力積電芯片代工價格將上調10% 四季度生效:9月6日消息，據國外媒體報道，在汽車、消費電子等多個領域的芯片供不應求的情況下，芯片代工商的產能也普遍緊張，臺積電、聯華電子、力積電等芯片代工商，在今年也多次上調芯片代工價格。英文媒體是援引產業鏈人士透露的消息，報道力積電將再次上調價格的，將上調約10%，新的價格在四季度正式實施。[2021/9/6 23:04:01]

這樣說的原因是，高通賴以生存的并不是旗下的芯片技術，事實上，高通是一家通信公司，在3G/4G領域幾乎是奠基者的存在，它是持有高級3G移動網絡技術專利權最多的公司，手握近4000項相關發明專利。

2018世界移動通信大會上的高通(Gualcomm)/視覺中國

即便你不使用高通的芯片，但依然為高通的移動通信專利支付費用。前段時間魅族與高通的專利紛爭就在于此。

根據高通公司此前公布的數據顯示，對于在中國使用而銷售的設備，高通中國標準必要專利(SEP)許可，3G設備(包括3G|4G多模設備)為設備凈售價的65%的5%;對于包括3模LTE-TDD在內僅支持4G的設備為設備凈售價的65%的3.5%。

IBM發布領先業界的2nm芯片制程，聲稱這是世界首創:IBM發布2nm芯片制造技術，聲稱這是世界首創。該公司表示，技術可以使芯片速度比今日許多筆記本電腦及手機所使用的主流7奈米芯片提升多達45%，能源效率提高多達75%。比起當前最尖端的5奈米芯片，2奈米芯片的體積會更小、速度也會更快；目前5奈米芯片只用在蘋果 iPhone 12等高端手機，而5奈米之后的下一個技術節點料為3奈米。 （金十）[2021/5/6 21:30:34]

當你購買一部4G手機，比如剛剛上市的小米MIX2s，起售價3299元，為高通支付的專利授權費就是：3299X65%X5%=107.2175。根據公開資料顯示，高通在2015年的專利收入就高達79.47億美元，占據當年全球智能手機總收入的2%。

在通信領域的壟斷地位也讓高通在全球遭遇了多國的反壟斷調查。2013年，中國啟動對高通的反壟斷調查。2015年，發改委公布調查結果，對高通處以60.88億人民幣的罰款，是《中華人民共和國反壟斷法》實施以來的單筆罰款最高紀錄。

比特幣礦機算法AsicBoost專利權人起訴三星要求停止為神馬供應芯片:12月15日消息，此前億邦國際宣布已與Circle Line簽訂技術許可協議，獲得核心為AsicBoost比特幣礦機算法的專利獨家授權。AsicBoost專利權人已經以專利侵權為由，在韓國把三星告上法庭，要求三星停止為神馬供應芯片，以及要求巨額賠償并銷毀已制造的產品。目前該訴訟仍處于法院受理階段。（吳說區塊鏈）[2020/12/15 15:14:01]

主流手機廠商的

芯片實際上都是由臺積電代工

你可能很難想象，一直被視為國產手機芯片的獨秀華為海思處理器實際上是由臺積電代工生產的。事實上，全球有近6成的芯片代工都是由臺積電完成的。

在此之前，芯片設計和制造都是由一家公司自己完成的，業內稱之為IDM，比如我們熟知的英特爾、三星等，芯片的設計、制造、封測都是由自己完成。

不過，這種模式投入巨大，一方面設計研發費用驚人，一方面又要花大價錢建廠生產，所以現在設計和生產分開成為半導體行業的流行趨勢，代工和研發由不同的公司完成，即晶圓代工(Foundry)+Fabless模式。

臺積電啟動2nm芯片研發:臺積電已經正式宣布啟動2nm工藝的研發，工廠設置在位于臺灣新竹的南方科技園，預計2024年投入生產。

臺積電是全球第一家官方宣布啟動2nm芯片的芯片制造商。此前臺積電已經在新竹建設了3nm研發廠房，預計將會在2021年投產并與2022年實現大規模量產。

據悉本次推進2nm制程研發和生產主要是為了與三星對抗競爭，根據披露信息顯示，2nm工藝是一個重要節點，Metal Track（金屬單元高度）和3nm一樣維持在5x，但Gate Pitch（晶體管柵極間距）會縮小到30nm，Metal Pitch（金屬間距）縮小到20nm，這意味著將比3nm芯片縮小23%。[2020/6/29]

華為海思就屬于Fabless模式，專門從事芯片設計，而不負責生產。蘋果、高通、展訊同屬此類。臺積電就是專門從事芯片代工生產的公司，業內稱之為Foundry，三星即是IDM也是Foundry，比如蘋果iPhone6s/6splus搭載的A9處理器就分別為臺積電和三星代工生產的。不過之后的蘋果A系列處理器就都交由臺積電了。

比特大陸躋身《2020胡潤中國芯片設計10強民營企業》榜單，排名第7:6月18日，胡潤研究院發布了《2020胡潤中國芯片設計10強民營企業》，榜單按照企業市值或估值列出了中國10強本土芯片設計民營企業。據悉，這是胡潤研究院首次發布該榜單，具體信息如圖所示。其中，比特大陸以300億元人民幣估值排名第7。

榜單數據顯示，十強上榜企業的總市值已經達到6000億，幾乎全部以Fabless（無晶圓廠）模式經營，公司只從事研發和銷售，而將晶圓制造、封裝和測試環節分別委托給專業廠商完成。值得注意的是，本次上榜企業以芯片設計為主營業務，因此國內的科技巨頭BAT雖然有涉足芯片設計，但都不在統計范圍之內。此外，華為控股的海思半導體也不包含在內。（網易新聞）[2020/6/19]

2017年4月13日，臺北，臺灣積體電路制造公司(TSMC)總裁兼聯席首席執行官劉德音(MarkLiu)出席投資者會議/視覺中國

華為剛剛發布的海思麒麟Kirin970處理器，就是采用了臺積電最新的10nm工藝，在近乎一平方厘米內集成了55億個晶體管。

Intel為什么造不出好的手機芯片?

Intel在幾乎壟斷了全球的電腦處理器市場，但是在移動端你卻很難見到Intel的身影，大多數主流手機廠商使用的都是高通公司的芯片。除了高通本身在通信領域擁有的大量專利技術積累外，Intel本身的戰略失誤也是造成其在移動端市場缺席的重要原因。

簡單來說，芯片的指令集可分為分為復雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)兩部分，代表架構分別是x86、ARM和MIPS。像Intel的X86架構就是基于復雜指令集，而ARM則是基于精簡指令集。后來蘋果逐漸研發出自有架構后，使用的也是精簡指令集。

復雜指令集和精簡指令集只是技術手段的不同，很難說清楚孰優孰劣。Intel錯失移動端市場有兩方面的原因。

其一是其對移動端市場不夠重視。彼時，智能手機興起之初，正是Intel在PC端市場獨領風騷之時。其推出的酷睿系列處理器一掃之前的頹勢，重回PC霸主的地位。PC端的火爆讓Intel忽視了移動端市場迅猛增長的前景。當年蘋果還有意同Intel合作，為iPhone生產處理器，但之后不了了之。

其二，移動端設備與PC不同，PC領域強調的是高性能，但對功耗要求不高，而移動端則必須兼顧高性能與功耗的平衡。在PC處理器上Intel使用的是X86架構，優點是性能強勁，但其將之試用在移動端后，帶來的高功耗和續航上的差勁讓Intel吃了大虧。

此外，由于ARM架構在手機領域的廣泛應用，使得大多數安卓應用都是基于ARM架構開發，應用兼容性也是Intel的X86架構面臨的難點。Intel的解決辦法是技術手段來使基于ARM開發的安卓應用可以運行在自家X86平臺上，但這畢竟比不上原生的ARM。

早年間，聯想還在自家的旗艦機型K900上使用了Intel的Atom四線程處理器，對，就是科比代言的那款。全金屬外殼加上Intel高發熱的芯，冬天使用簡直是暖寶寶的絕佳替代品。

主流手機芯片

大多數都基于英國ARM公司的架構

英國ARM公司是一家芯片設計公司，前身是艾康電腦(Acorn)，于1978年創立于英國劍橋。此后一直從事手機芯片的開發，1980年代還為蘋果的PDA設備“Newton”設計過芯片。1985年，艾康電腦研發出采用精簡指令集的新處理器，名為ARM(AcornRISCMachine)，又稱ARM1。

1990年，艾康電腦出現財務危機，公司改組為ARM(AdvancedRiscMachine)計算機公司，并獲得了Apple與芯片廠商VLSI科技的資助。由于成立初期資金不足，ARM公司決定不制造芯片，轉而將設計方案授權給其他半導體廠商，由他們生產制造。

此后，先是英國的GECPlessey獲得了ARM的授權，后來德州儀器也與ARM達成合作。現在包括ntel、IBM、三星、LG半導體、NEC、SONY、飛利浦、Atmel等知名半導體廠商是ARM公司的合作伙伴。

現在，幾乎所有的主流芯片廠商都是基于ARM架構，即ARM官方的標準微架構“Cortex-A”，也就是所謂ARM的公版設計。當年華為海思處理器剛出來時，就被人質疑使用的是ARM公版，而不能稱之為國產。

2016年，日本軟銀公司斥資243億英鎊收購了ARM公司。基于目前市面上的主流手機芯片幾乎都是采用的ARM架構，你也可以說，現在市面上99%的手機都是“日貨”：)

軟銀CEO孫正義：ARM架構芯片年出貨量將達1萬億顆/視覺中國

*本文部分內容參考維基百科及公開報道整理

記者|薛星星

編輯|趙力

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