實際上,國內(nèi)高端通用芯片產(chǎn)業(yè)仍然處在起步階段,與歐美、日韓的芯片產(chǎn)業(yè)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(lǐng)風(fēng)騷的Intel,為什么就造不出好的手機芯片呢?
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(xiàn)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(fā)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(chǎn)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(lián)發(fā)科芯片的手機,依然要向高通支付專利費用。
這樣說的原因是,高通賴以生存的并不是旗下的芯片技術(shù),事實上,高通是一家通信公司,在3G/4G領(lǐng)域幾乎是奠基者的存在,它是持有高級3G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專利權(quán)最多的公司,手握近4000項相關(guān)發(fā)明專利。
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(jù)高通公司此前公布的數(shù)據(jù)顯示,對于在中國使用而銷售的設(shè)備,高通中國標(biāo)準(zhǔn)必要專利(SEP)許可,3G設(shè)備(包括3G|4G多模設(shè)備)為設(shè)備凈售價的65%的5%;對于包括3模LTE-TDD在內(nèi)僅支持4G的設(shè)備為設(shè)備凈售價的65%的3.5%。
當(dāng)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(quán)費就是:3299 X 65% X 5% =107.2175。根據(jù)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(jù)當(dāng)年全球智能手機總收入的2%。
在通信領(lǐng)域的壟斷地位也讓高通在全球遭遇了多國的反壟斷調(diào)查。2013年,中國啟動對高通的反壟斷調(diào)查。2015年,發(fā)改委公布調(diào)查結(jié)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(jì)錄。
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(chǎn)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(chǎn)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(shè)計和制造都是由一家公司自己完成的,業(yè)內(nèi)稱之為IDM,比如我們熟知的英特爾、三星等,芯片的設(shè)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(shè)計研發(fā)費用驚人,一方面又要花大價錢建廠生產(chǎn),所以現(xiàn)在設(shè)計和生產(chǎn)分開成為半導(dǎo)體行業(yè)的流行趨勢,代工和研發(fā)由不同的公司完成,即晶圓代工(Foundry)+Fabless模式。
華為海思就屬于Fabless模式,專門從事芯片設(shè)計,而不負責(zé)生產(chǎn)。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(chǎn)的公司,業(yè)內(nèi)稱之為Foundry,三星即是IDM也是Foundry,比如蘋果 iPhone 6s/6s plus搭載的A9處理器就分別為臺積電和三星代工生產(chǎn)的。不過之后的蘋果A系列處理器就都交由臺積電了。
華為剛剛發(fā)布的海思麒麟 Kirin 970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(nèi)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(shù)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(lǐng)域擁有的大量專利技術(shù)積累外,Intel本身的戰(zhàn)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(fù)雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)兩部分,代表架構(gòu)分別是x86、ARM和MIPS。像Intel的X86架構(gòu)就是基于復(fù)雜指令集,而ARM則是基于精簡指令集。后來蘋果逐漸研發(fā)出自有架構(gòu)后,使用的也是精簡指令集。
復(fù)雜指令集和精簡指令集只是技術(shù)手段的不同,很難說清楚孰優(yōu)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(lǐng)風(fēng)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(dāng)年蘋果還有意同Intel合作,為iPhone生產(chǎn)處理器,但之后不了了之。
其二,移動端設(shè)備與PC不同,PC領(lǐng)域強調(diào)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(gòu),優(yōu)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(xù)航上的差勁讓Intel吃了大虧。
此外,由于ARM架構(gòu)在手機領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使得大多數(shù)安卓應(yīng)用都是基于ARM架構(gòu)開發(fā),應(yīng)用兼容性也是Intel的X86架構(gòu)面臨的難點。Intel的解決辦法是技術(shù)手段來使基于ARM開發(fā)的安卓應(yīng)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(lián)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(fā)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(shù)都基于英國ARM公司的架構(gòu)
英國ARM公司是一家芯片設(shè)計公司,前身是艾康電腦(Acorn),于1978年創(chuàng)立于英國劍橋。此后一直從事手機芯片的開發(fā),1980年代還為蘋果的PDA設(shè)備“Newton”設(shè)計過芯片。1985年,艾康電腦研發(fā)出采用精簡指令集的新處理器,名為ARM(Acorn RISC Machine),又稱ARM 1。
1990年,艾康電腦出現(xiàn)財務(wù)危機,公司改組為ARM( Advanced Risc Machine)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(zhuǎn)而將設(shè)計方案授權(quán)給其他半導(dǎo)體廠商,由他們生產(chǎn)制造。 此后,先是英國的 GEC Plessey獲得了ARM的授權(quán),后來德州儀器也與ARM達成合作?,F(xiàn)在包括ntel、IBM、三星、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、飛利浦、Atmel等知名半導(dǎo)體廠商是ARM公司的合作伙伴。
現(xiàn)在,幾乎所有的主流芯片廠商都是基于ARM架構(gòu),即ARM官方的標(biāo)準(zhǔn)微架構(gòu)“Cortex-A”,也就是所謂ARM的公版設(shè)計。當(dāng)年華為海思處理器剛出來時,就被人質(zhì)疑使用的是ARM公版,而不能稱之為國產(chǎn)。