ARM的那些朋友们

ARM的商业模式

简单来说，ARM的商业模式是卖IP。ARM专注于芯片的设计，并将一系列设计的产物卖给合作伙伴，本身并不做芯片的生产。
聊ARM的商业模式，得先看看能做ARM处理器的几家大厂。

ARM处理器厂商代表

1. Apple
   前系列已经讲了Apple与ARM的渊源历史。在当今，Apple是ARM阵营里最靓的那个仔。为啥？Apple有ARM的架构授权（ARM architectural license）。通俗地说，Apple有ARM核心技术资料，可以进行魔改。结果就是，Apple的A系列处理器从iphone6s那年起成为地表最强ARM处理器，Android阵营的所有核心都再也难望其项背。
   如今，每一代Apple新处理器发布，大家关心的是与上代Apple相比领先了多少；而至于Android阵营的处理器？嗯，先跟上上一代Apple处理器比吧。几年前，是反过来的。嗯，现实就是如此魔幻。
2. 高通
   高通的历史从维特比算法打下公司的根基那会说起来，又够说上好几章了。好在大家对这家公司很熟悉，前几年Android阵营里基本清一色的高端机都是高通的骁龙系列(Snapdragon
   )。高通能在Android阵营呼风唤雨，这“一哥”的称号很大程度上也是由于高通同样也有ARM的架构授权与架构定制授权（ARM Built on Cortex license，简称BoC授权），高通基于ARM的公版设计做了不少定制（比如扩充指令集，增加自己的GPU等）。
3. 海思
   咱们华为海思家的芯片，绝对是近年来芯片界的黑马，而且后劲相当足。海思很早就有了ARM处理器的core级别授权（ARM core license），所以前几代产品海思都是集中于core级别的定制（通俗说，就是在外围蹭一蹭）。不过近几年，海思也拿到了与Apple、高通级别一样的架构授权，具备了魔改的基本条件。从目前麒麟980释放的资料来看，似乎还未看到架构授权带来的明显优势，不过厚积薄发的海思相信一定不会让国人失望。麒麟990有望给大家惊喜。
4. 三星
   三星一直是芯片界的大玩家，传奇的猎户座在当年的Galaxy II上就震撼了想当一部分国内的玩机Boy。与海思一样，三星也是core和架构授权在握，而且三星还同时持有POP IP的授权，可以在轻度定制与魔改之间根据自己的情况来选择。只不过由于基带方面的弱势，猎户座处理器近几年逐渐式微，已经听不到太多的声音了。毕竟手机再强，你得先满足大家自由打电话的需求啊。
   剩下的还有MTK、Realtek、台积电等大厂，就不一一介绍了。

ARM授权模式

从上面几家大厂，我们看到ARM与伙伴的几种合作模式：

1. POP IP
2. IP Core
3. BoC
4. Architectural

从1到4授权费依次递增，可定制的深度依次递增，开发难度依次递增。想开箱即用，选POP IP。想要公版架构无法给与的极致性能与体验，上架构授权是不二选择。
而以上几种模式又与厂商芯片的设计与实现过程息息相关。

1. 指令集ISA。芯片设计厂商在设计一款芯片的开始阶段，要确定这款芯片的指令集。一般来说，要么自己设计（Intel），要么基于现有的做定制（Apple、高通、华为等）。
2. 指令集确认之后，写RTL，通过综合工具生成网表。网表在FPGA上做验证生成流片用的版图。而RTL、网表、版图一般在芯片设计领域分别称为软核、固核、硬核。

POP IP一般来说，拿到的就是硬核。
IP Core目前来说是使用最广泛的一种授权方式。厂商拿到ARM的处理器部分的Core授权之后（Verilog-HDL形式的CPU设计源码，也就是上面的软核部分），结合厂商自身的外设和存储，在EDA工具的配合下进入固核的设计阶段。IP Core授权的内容不止包含处理器，还包含ARM公版的外设、内存控制器等，厂商有选择的余地。用一张图来清晰表达厂商如何使用IP Core来生产自己的处理器：

image.png
BoC授权目前看来只有高通一家在使用，骁龙系列高端处理器即是这种授权下的产物。这种授权模式介于IP Core与Architectural2种授权之间。历史上厂商一直觉得从IP Core到Architectural授权之间的跨度太大，很多场合只是希望公版架构做一些定制，不需要大改。但是只要改了原始设计，就必须要上Architectural授权。贵就不说了，从头设计一个CPU的Core的代价那可不是一般的大。而BoC授权就是面向这种市场的授权模式。
Architectural授权玩的最溜的，就只有Apple了。A4,A5用的还是公版加小定制，从A6开始，Apple就开始了自己的魔改进程（不得不说刚上位的库克是一位非常有远见的企业家）。64位的处理器+定制的指令集，也就是从iPhone5S起，Apple开始了对Android阵营的弯道超车。到了A9（iPhone6s）那一年，Android阵营正式败下阵来，而且到了今天，距离越来越大。这其中的几年，Apple与ARM、高通、PowerVR、Intel之间的恩恩怨怨，又足够写几篇八卦文了。