04.一统移动互联网时代:无处不Arm
2005年6月6日,英特尔第五任CEO欧德宁穿上英特尔标志性的兔子服(Bunny Suit)工装,风风光光登上苹果WWDC大会,和乔布斯一起宣布:苹果电脑Mac将换用英特尔芯片。
这是英特尔在PC领域的又一个胜利时刻。沉浸于喜悦中的欧德宁,却忽略了一场划时代的变局:PC时代走到瓶颈,智能手机时代赶来接棒,而新晋大客户苹果,正是发动创新革命的关键引擎。
一个改变重新定义手机的革命性产品——第一代iPhone正在研发当中,它的出现,将让当时的行业巨头诺基亚和黑莓很快变得无足轻重。
令人唏嘘的是,80年代在存储芯片领域被日企逼至绝境时,英特尔正是凭借抓住PC兴起之机转型微处理器供应商,登顶全球半导体霸主的王座。但当苹果找到英特尔,希望它能为iPhone提供移动芯片时,英特尔却未能对这个冲着自己敞开大门的新兴领域怀有足够的敬畏之心。
欧德宁认为,无法确定iPhone的未来,苹果开价又低于预期,这笔利润稀薄的买卖,对于能在PC芯片上大赚特赚的英特尔并不划算。多年后,欧德宁回想起这一决定,感到无比后悔:“事后,我们再回过头来看,产出已然高出投入不知多少倍了,iPhone的成绩显然也出乎了每个人的预料。”
英特尔亦有过基于Arm的XScale芯片业务。说起来,XScale也与苹果颇有渊源,其前身是英特尔1997年从DEC公司收购来的StrongARM架构,苹果曾在其牛顿移动设备中使用StrongARM芯片。
XScale一度成为掌上电脑芯片领域的主宰者,还曾开发一款基于Arm的手机芯片,被当时业界称为仅次于德州仪器芯片的第二大智能手机芯片。然而推进XScale业务近十年后,2006年英特尔却将它转手约6亿美元卖给了美国芯片公司Marvell。待日后英特尔再想切入移动领域,为时晚矣。
2007年6月初,苹果发布革命性产品iPhone,移动互联网到了黎明破晓时分。5个月后,谷歌推出了第一版开源的安卓操作系统,高通推出首款骁龙处理器骁龙S1,采用Armv6架构。
经过四年的市场厮杀后,谷歌安卓系统跃居全球第一大智能手机操作系统,高通骁龙处理器则为绝大多数安卓手机的芯片供应商,谷歌安卓和高通因而被赐予对标PC市场WinTel联盟的新名号——手机市场Quadroid。
在这智能手机市场洗牌的四年间,苹果也开始未雨绸缪,筹备自己的芯片团队。此后无论全球移动芯片市场如何风云变幻,苹果、高通、华为、联发科、紫光展锐……几大头部玩家的核心芯片产品,均离不开Arm架构的授权。
05.孙正义心中收购Arm的种子
是乔布斯埋下的
在距离英国近一万公里的日本,一家互联网服务商软银集团开始筹谋收购Arm公司。
2006年,软银集团斥资155亿美元收购全球移动通信巨头英国沃达丰日本分公司。这一收购前不久,软银创始人孙正义拿着将iPod与日本手机融合的草图赶到苹果总部与老友乔布斯见面。
乔布斯瞄了一眼草图,在对新产品贯彻极端保密原则的前提下,给了孙正义一个提示:“制造最强移动设备的时候到了,这一点我也完全赞同。”
此次见面,为后来软银在日本独家销售iPhone埋下伏笔,也促使孙正义开始思考:乔布斯最强移动设备的“大脑”,用的是什么样的CPU呢?
据孙正义推测,乔布斯这样一个对美观有极致追求的人,“绝不会选择那种电池凸出像癞蛤蟆一样的丑陋设计。”层层抽丝剥茧后,他下定结论:“Arm将掌握移动互联网时代的平台。”
看好Arm未来的孙正义,让软银相关团队研究收购Arm的事宜。但软银因忙于沃达丰日本分公司的重建工作,搁置了收购Arm的设想,这一搁置,就到了十年之后。直到2016年7月,软银才宣布拟斥资243亿英镑收购Arm公司。
而在软银从初有计划到正式收购Arm公司的十年之间,苹果基于Arm架构,垒砌起一个覆盖全产品线的芯片帝国。
06.苹果的第一颗自研Arm芯片
历史不时会进入轮回。就像70年代惠普五连拒绝生产沃兹尼亚克和乔布斯设计的电脑,迫使两人成立苹果电脑公司自己造电脑一样,苹果与第三方芯片公司在芯片设计方面的分歧,令乔布斯开始考虑组建苹果自己的芯片研发队伍。
苹果前三代iPhone搭载的均是基于Arm的定制系统级芯片(SoC)。此前三星曾为苹果生产数千万个iPod播放器所用的简化版Arm芯片,苹果也把初代iPhone的芯片业务外包给三星,但在和三星谈判时,苹果的弱势暴露出来——没有自己的芯片专家,对芯片设计了解不足,结果三星为初代iPhone生产的APL0098芯片性能一般。
乔布斯意识到,要保持苹果的领先优势,必须有一支自己的芯片设计团队。苹果一边与Arm公司及英国GPU IP供应商Imagination达成授权协议,使苹果能与三星一起研发和优化移动芯片,另一边积极吸收芯片人才,不断壮大芯片研发实力。
2010年,苹果革命性产品平板电脑iPad问世,出人意料的是,iPad并没有像苹果Mac、Apple TV机顶盒等产品线那样采用英特尔的芯片,而是搭载基于Arm架构的苹果自研A4芯片。除了iPad之外,该芯片还被用到了iPhone 4以及重新设计后的iOS版第二代Apple TV机顶盒中。
而在iPad项目开始运转之初,乔布斯原本计划在iPad中采用英特尔凌动(Atom)芯片,但开发iPod的功臣、酷爱赛博朋克造型的苹果工程师托尼·法德尔(Tony Fadell)竭力反对这一想法,并力挺擅长低功耗的Arm芯片。
在一次会议中,当乔布斯坚持信任英特尔会做出最优秀的移动设备芯片时,法德尔吼道:“错了,错了,错了!”他甚至把自己的名牌拍在会议桌上,威胁要辞职。
最终,乔布斯听从了法德尔的建议。当然做此决定的另一重原因,也是与英特尔难以达成一致。
乔布斯回忆说:“多年来,我们都跟英特尔反映,他们的图形芯片很差劲儿。”一开始,苹果和英特尔一起做出了很棒的东西,但这一合作没继续下去,原因有二:一是乔布斯认为英特尔太慢了,就像蒸汽轮船一样,不是很灵活;二是他不想把什么都教给英特尔,因为担心英特尔可能把苹果的东西卖给其竞争对手。
苹果在2008年收购了一家拥有150人的微处理器设计公司P.A. Semi,同年获得Arm芯片技术授权,由此开始基于Arm架构的自研芯片之路。
2013年,苹果推出首款真正量产的64位Armv8处理器A7芯片,它采用28nm制程和全新Cyclone内核,在整个手机应用处理器领域一骑绝尘。
无论对苹果还是芯片界,这只是个变局的开始。
一方面,三星的快速发展和抄袭iPhone事件使它与苹果的关系越发恶劣,苹果转而将20nm A8处理器的巨额订单交给台积电。此时英特尔已开始量产14nm,芯片制程领先于台积电,而苹果抛出的橄榄枝,助推了台积电加紧研发和大扩产能。
日后当台积电凭借率先实现7nm量产坐拥晶圆代工半壁江山时,三星的制程工艺研发节奏总比台积电慢上一拍,而英特尔的10nm产品还没大规模落地到市场中。
另一方面,苹果悄然积累的芯片研发实力逐渐崭露头角,它开始快马加鞭地将一众手机应用处理器设计商远远甩在身后。