前沿导读
英国arm公司在2026年3月份官宣自家的首款自研芯片arm AGI CPU已经完成设计,预计将在2026年下半年正式出货并进入ai数据中心领域进行商用。据媒体指出,arm首款自研芯片将采用台积电3nm工艺进行制造,其单机架性能将达到美国X86架构的两倍以上。
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统治市场
在过去几十年的发展中,arm公司一直都是以对外授权芯片设计的IP核心而深深嵌入到了全球半导体产业链当中。并且arm公司的资金来源也几乎都是通过收取授权费用进行盈利,从不涉足硬件产业。
苹果、高通、三星、联发科、谷歌、华为、小米、紫光展锐这些中美两国的大型芯片设计公司,都是arm的国际客户。也正是因为有arm这个公版芯片IP的供应商,才造就了如今各式各样的芯片产品诞生。
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arm架构的一大特点就是精简指令集和低功耗,面向的芯片市场广泛。搭载arm架构的芯片,既可以用在手机上,也可以用在MP3、手表、耳机等微小产品中。
1978年,克里斯·库里和赫尔曼·豪瑟在英国创立了Acorn Computers(艾康电脑)公司。并且公司内部孵化出了arm 1处理器,该处理器仅用25000个晶体管就实现了较为不错的能效表现,其芯片功耗仅为同代产品的十分之一。
1990年,艾康电脑为了将arm处理器商业化,索性将该部门独立出来,与美国苹果公司以及芯片制造商VLSI Technology合资成立了Advanced RISC Machines(ARM)公司,其总部地点与艾康公司一样,都位于英国剑桥。
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之所以苹果公司也参与进来,则是因为苹果公司想要在个人电脑产业拿下一定的市场份额。当时的个人电脑已经被英特尔和微软组成的wintel联盟牢牢统治,苹果急需要一个可以在专利上面绕过对方的公司,艾康和它的arm就成为了绝佳合作伙伴。
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相比美国英特尔主导的CISC(复杂指令集)X86架构,arm架构采用了RISC(精简指令集)。虽然在尖端的性能上面,arm并没有英特尔强,但是arm的功耗低、能效表现好,这成为了arm在后来统治全球手机芯片设计行业的主要原因。
arm总共有三大绝招:
第一个是arm采用轻资产模式,只做芯片的架构设计,从不涉足硬件制造。并且将整套的IP授权给其他芯片公司,既可以扩张arm架构的市场占有率,又可以通过这种方式向合作商索取授权费用进行营利。
第二个是开源但不开放,arm将自家的芯片架构以收费的标准对外授权出去,允许芯片设计公司在自家的技术上面进行修改和优化。这种模式既不像英特尔的X86架构那样过于封闭,也不像RISC-V那样纯属于免费的开源架构。
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第三个则是赌对了低功耗、高能效这个关键的技术节点,移动互联网时代是21世纪的黄金时期,将英特尔高性能的X86架构芯片搭载到手机、手环、耳机等产品中,由于其复杂指令集的特性,不但发热明显,而且耗电快。
反观arm架构的芯片,在性能和能效上面取得了平衡,依靠能效的优异表现,直接成为了移动互联网时期的明星企业。
乔布斯凭借搭载arm架构芯片的iPod,将索尼随身听变成了产业历史,苹果公司也因此扭亏为盈,开始为后续iPhone的诞生埋下伏笔。
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再多说一个内容,苹果的Mac之前一直用英特尔的CPU,2020年苹果推出了首款基于arm架构设计的电脑CPU M1,终结了苹果此前长达14年的英特尔芯片历史。
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M1的性能和能效表现优异,甚至搭载M1芯片的air直接采用无风扇的纯被动散热设计。如果继续采用英特尔的CPU,那么苹果是绝对不敢在电脑产品上面砍掉散热设计的。
模式转变
尽管arm为移动互联网的芯片产业提供了基础IP设计,但是此前许多依靠arm架构设计芯片的公司,均开始推出自己的技术架构,试图摆脱对arm的依赖。
高通在2021年尝试以14亿美元收购芯片设计公司Nuvia,但是遭到了arm公司的起诉,认为高通违反了授权协议,要求禁售相关产品。
2024年,美国法院判定高通并未违反协议。2025年,法院驳回arm对高通的最后一次诉求,确认arm不得再上诉。
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高通这种移动芯片的巨头都已经有摆脱arm的打算了,这对于arm后续的市场发展来说有着至关重要的影响。
对arm架构造成直接市场威胁的,就是开源架构RISC-V。这种免费的开源架构也是中国设计公司正在推动的技术路线,兆易创新、瑞芯微、阿里、百度、中兴微电子均开始基于RISC-V架构自主设计芯片。
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目前拥有纯自研架构和指令集的企业,就是龙芯。龙芯的LoongArch架构实现了从指令集到架构的完整自主研发体系,受知识产权的法律保护。并且龙芯的CPU产品阵列丰富,既有面向科研、工业领域的CPU,也有面向个人电脑的消费级CPU。
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推动自主设计架构的开发,一方面是为了提升中国芯片的整体技术水平,另一方面也是为了规避潜在的风险。
如今华为在手机芯片的设计上面全面转向自研的泰山架构,摒弃了传统的arm公版架构,而高通也芯片设计领域推动去arm的技术路线。arm在先进技术领域的四个大客户(华为、高通、苹果、三星),几乎都在追求自主技术的发展。
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如今arm能做的事情,也就是基于自己在芯片设计领域强大的技术基础,推出自主设计的芯片产品去抢占用户市场。只有市场认可的产品,才能获得持续发展的机会。如果arm自研芯片这条路走不通,那么arm失去的不只是研发资金,还有市场对其技术的信任程度。
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