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ARM引起的行业大裂变

作者: 时间:2013-12-05 来源:网络 收藏
ebkit-text-stroke-width: 0px">  如同其他产业的发展一样,集成电路产业的发展也经历了专业分工不断深化的过程。

  芯片生产通常分为设计、制造和封装测试三个环节。早期的IC产业都是由整机厂商主导的,像通信厂商摩托罗拉自己就拥有规模相当大的半导体业务。上世纪70年代,英特尔这样的集成器件制造厂商(IDM)开始主导芯片制造和封装测试;到了80年代,在制造领域出现了台积电这样的代工厂(Foundry);进入90年代,IC设计领域又细分出了以为代表的IP供应商。

  芯片产业中代工生产和IP设计两种业务的独立,使得高通等第三方处理器厂商和苹果等系统厂商采用SoC方式(片上系统)自行定制处理器成为可能。根据半导体市场研究公司IC Insight对1999年~2012年全球半导体市场的统计,Fabless(无生产线)厂商销售复合增长率为16%,而同期IDM厂商销售复合增长率仅为3%。2012年Fabless销售额已占到半导体市场27.7%的份额,从而强劲地冲击着IDM模式。

  集成电路产业细分的一个独有的驱动因素是半导体市场日益高昂的投资和日趋激烈的竞争。

  芯片制造业是知识密集型和资本密集型行业。随着集成电路加工线宽的不断缩小,建造一条45nm半导体生产线的投资已经高达30亿美元。高高的市场门槛让中小半导体厂商望而兴叹。

  线宽的不断缩小,还意味着不同生产线的工艺宽容度的缩小。2002年三星生产的Strong处理器主频已经做到1.2GHz,而对外提供的处理器IP的频率只有400MHz。这是因为三星在设计和制造环节做了相互优化,进而显著提升了芯片主频。而ARM当时实力尚弱,难以对不同厂商的生产线进行优化,因此,主频自然上不去。

  英特尔的核心竞争力在于同时拥有世界最强的设计团队和最好的生产设施,便于两者相互优化,进而生产性能最佳的芯片。英特尔对工艺一致性的追求近乎苛刻,前CEO贝瑞特主导的“精确复制”计划,就是为了让英特尔分布在世界多个地方的工厂具有工艺一致的高水平制造环境。

  英特尔用高昂的投资与芯片厂商AMD竞争,同时用设计与制造相互优化来与缺少设计团队的代工厂台积电竞争。

  在与AMD的竞争中英特尔赌赢了,2008年,AMD终于不堪投资的重负,将芯片制造业务剥离,成为Fabless企业。而在与台积电的竞争中,台积电不仅没输,还通过与ARM这样的Chipless(无芯片)公司合作,实现了芯片设计与制造的相互优化,在新的制程引入上与英特尔时间上相差不多,从而确保了代工芯片的高性能。

  与此同时,ARM也发展壮大到足以针对特定代工企业的特定生产线进行优化。如今,如果客户要在台积电代工,ARM则可以分别提供封装基于台积电性能优化或功耗优化的不同生产工艺的硬IP核,以满足用户对性能或者功耗的偏好。

  争夺平台领导权

  “标准为王”在整机产品上很大程度是通过对平台的控制体现出来的。控制了平台,就等于主导了市场,也就意味着丰厚的回报,因此,平台控制权的争夺便显得格外重要了。

  平台控制权的争夺在个人计算市场可谓精彩纷呈。

  1981年PC问世,IBM凭借PC开放的体系架构击败苹果,确立了其在个人计算市场大哥大的地位。但PC开放的架构使得系统厂商难以控制,因此IBM在1985年推出基于286处理器的PC时,在主板上引入了专有的微通道总线,试图通过排他的总线架构来控制PC。

  于是,英特尔与康柏联手在1986年推出的基于386处理器的PC上引入开放的PCI总线,从而确保了PC的开放性。由于PCI总线是通过芯片组支持的,英特尔也第一次体会到平台领导权的好处。

  到了1991年,IBM提供RISC(精简指令集)架构的POWERPC处理器技术、摩托罗拉负责制造、苹果负责整机生产并提供兼容机授权的POWERPC联盟成立,目标指向个人计算市场。联盟成员个个出类拔萃,当时RISC架构较之x86的CISC(复杂指令集)架构具有一定的技术优势,摩托罗拉半导体部门1988年才从美国总统里根手上接过首个国家质量奖,而苹果电脑Macintosh及其操作系统也都令PC和Windows望其项背。但这样一个梦之



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