为什么美国高通芯片核心必须依靠ARM？

　　高通芯片不是必须依靠ARM，而是离不开ARM。很多人可能没听说过ARM公司，它的净收入也毫不起眼，2015年仅为3.34亿英镑左右，大约29亿人民币，相当的貌不惊人。
　　梅姨：哼哼，ARM公司看起来确实貌不惊人、人畜无害，实则是英国科技皇冠上最珍贵的宝石。
　　不过，ARM把半导体知识产权（IP） 以授权的方式玩出了新花样和新高度，成功从芯片界的学渣进阶到与英特尔平起平坐的学霸，其成绩主要如下：
　　成立20余年，成功建立起可与英特尔抗衡的ARM指令集生态系统帝国，客户几乎包括世界上所有的半导体公司，高通、华为不用说了，连英特尔也没能逃脱其＂魔爪＂；
　　由于ARM卖IP太成功，日本软银2016年开价234亿英镑收购ARM，如果按净收入折算成本，软银需要70年才能回本；
　　看好ARM的不止软银。此前，苹果公司和英特尔也曾想将ARM公司收入囊中，但英国人没答应；
　　其实，ARM公司刚成立时还没这么会玩。
　　ARM公司1991年 成立于英国剑桥，股东包括苹果、诺基亚、Acorn、VLSI、Technology等公司，最初也是走英特尔的封闭式设计模式：建立自己的指令集，确立芯片内核和架构，再找代工厂生产制造。
　　然而业绩平平，出货量少，日子过得苦巴巴的。
　　不得已，ARM决定剑走偏锋，抛弃封闭式设计模式，采用IP授权给其它芯片设计公司的开放式设计模式。ARM公司用IP授权的独特商业模式，成功撬起一个庞大的世界，成为全球最大的移动芯片设计商，采用ARM架构的处理器的出货量在2015年就已达到150亿个，目前，每年增速达到两位数。
　　重点来了，ARM的IP授权主要有两种，一种是指令集授权，另一种是微架构授权。获得ARM的指令集授权，等于加入ARM生态系统，保证了软件兼容性，但微架构不是ARM设计，而是自研，比如苹果的A7系列后的芯片和高通的大部分骁龙芯片。
　　微架构授权则是芯片设计公司买到ARM的 微处理器核后，根据自己不同的需要，加入适当的外围电路，从而＂设计（组装）＂ 出自己的芯片。发布时只要出现＂使用ARM Cortex-AX核心的芯片＂/＂Cortex-AX核心 ＂之类的字眼，表明就是这种模式的产物。
　　华为和三星即采用购买ARM架构的模式设计芯片：
　　麒麟980的CPU、GPU，三星Exynos芯片的四个小核CPU、GPU，均购买自ARM公司的授权。
　　当然，高通有时也使用ARM的授权架构，其中最出名的就是骁龙810，采用ARM的八核Cortex-A57/A53 CPU架构，由于发热降频严重，坑苦了小米等一众好伙伴。
　　从以上可以看出，高通有自研CPU架构的能力，也就是说，它的发展并不依靠ARM，但由于ARM指令集生态系统的强大力量，高通的芯片又离不开ARM，否则将爆发软件兼容问题。
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　　不仅是高通的骁龙芯片，苹果的A系列芯片、三星的Exyons芯片、华为的麒麟芯片、联发科的芯片都是基于ARM架构的，由ARM提供核心技术进行定制或者授权而来。可以这么说，ARM公司处于手机芯片的最顶层。
　　ARM是何方神圣
　　ARM是一家英国的公司，不卖芯片，只卖＂图纸＂ ，是一家半导体知识产权提供商，在2016年被日本软银收购（题外话，软银还是阿里巴巴的最大投资商）。全球95%的智能手机和平板电脑使用了ARM架构，高通、华为、苹果、三星的处理器均采用了ARM架构的芯片；
　　ARM芯片具有性能高、成本低、能耗低的特点，因此主导了智能机、平板电脑等处理器，家里的网络盒子、IPTV电视盒子、智能设备，汽车的控制芯片的等均采用了ARM架构的芯片；
　　ARM公司本身不依靠自有的设计，制造和出售CPU，而是将处理器架构授权给厂家，许多半导体公司拥有ARM授权，比如高通、博通、英飞凌（英特尔收购）、德州仪器、华为、三星、苹果等。
　　ARM提供能提供什么
　　大家都知道高通和苹果的处理器均是基于ARM架构的，那高通的骁龙处理器和苹果的A12处理器为什么完全不同呢？
　　打个比方，ARM公司给高通、苹果一堆同样的积木，怎么使用这些积木搭建自己的芯片，这就是一门学问了，不同的芯片制造商搭建的可能不一样；
　　ARM提供的CPU核心为：Cortex-Axx ,比如A75，A73，A55，A53等，华为最新的麒麟980使用了A76架构，因此才有了非常强悍的性能，数据上超过了骁龙855；
　　ARM提供的GPU核心为：Mail-Txxx/Gxx ,比如Mail-G72等。
　　这里分析两个典型的手机处理器，高通的骁龙710和华为麒麟970，参考搭积木原理：
　　高通骁龙970：核心主频采用了2个A75大核(2.2GHz)+6个A55小核（1.7GHz)共8核的设计 ，GPU采用了自家设计的Adreno 616,没有采用ARM的Mail系列；
　　华为麒麟970：核心主频采用了4个A73大核(2.4GHz)+4个A53小核（1.8GHz)共8核的设计 ，GPU采用了ARM的Mail-G72 MP12(12核心）。
　　对于ARM架构的处理器，大家有什么看法呢，欢迎在评论区，留言讨论。
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　　说起高通的骁龙芯片，听说的大有人在，但是说起ARM，听过的人可能比较少。ARM，即使一家公司，也是一种技术，还是一种构架。目前移动处理器、单片机等的内核95%都是基于ARM。高通的芯片自然也离不开ARM构架。什么是ARM
　　ARM公司来源于英国，是IP(半导体知识产权)提供商，自己不设计芯片、不生产芯片，只设计指令集、IP内核等，然后把这些内容授权给其他的半导体公司，如高通、恩智浦、意法半导体、TI、苹果等，由他们来设计芯片、生产芯片，于是世界上多数的移动处理器和单片机等虽然是各个不同的半导体厂商提供的，但都流淌着ARM的血液，这是一条非常成功的商业模式。
　　ARM如何授权
　　ARM将技术授权给半导体厂商，从中收取授权费用，其授权模式具有三种，分别为：1)使用层级授权  ； 2)内核层级授权  ； 3)架构/指令集层级授权  等。这三种授权模式的权限依次上升。
　　使用层级的授权是最低权限的 ，只能使用已经封装好的ARM核心，不能更改内核的设计，也不能基于内核拓展新的封装产品。
　　内核层级的授权 ，是指以所授权的内核为核心，在其基础上增加自己的需求，如增加GPIO、SPI通信、IIC通信、UART通信等片上资源，我们所使用的单片机多是这种模式，如STM32系列的单片机等。
　　构架/指令集授权 ，这个是最高权限的授权，用户被授权后可以对指令集进行修改、对内核再封装，形成自己的CPU，如高通、苹果、华为等采用的都是这种授权。
　　高通为什么离不开ARM
　　在移动处理器和通用单片机领域，ARM绝对是王者一般的存在。在PC端Intel也是王者一般的存在，两者都是霸主级别的构架，RISC-V有可能是一颗新星，可以形成三足鼎立之势。如果ARM对全球的半导体公司取消授权的话，那么高通、苹果、三星、华为等目前的移动处理器都将无法生产，这会带来无可估量的损失。即使设计新的构架也需要一定的时间，再加上CPU的设计、量产，将是一段非常长的周期，而且还不一定能研发成功。不仅如此，基于ARM的单片机短时间内也不会有新的型号出现。
　　所以不光高通目前离不开ARM，多数的半导体巨头都离不开ARM。
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　　大家都在说华为采用的公版架构，其实高通苹果三星的处理器一样也是依靠了公版架构，只不过区别就在于有些厂商是魔改了架构，华为的没有改动而已，比如高通845处理器CPU就是根据ARMA75架构魔改而来，可以理解的是几乎是万物基于ARM，但是随着华为在芯片行业的深耕，我相信未来也能魔改ARM成为自己的架构！
　　其实CPU之间的差距大家都是半斤八两，有差距也不会拉下太多，最关键的地方还是GPU，苹果和高通都是自主研发的GPU，这在性能上就有很大的决定性作用了，苹果之前还没有自己的GPU，在A11上面首次用上了自主研发的GPU，但是苹果也是收购了公司和挖了不少ARM的人来才完成自主研发的，自主架构的CPU基本上可以缓缓了，但是GPU还是很有必要的！
　　前两天有一则新闻很有意思，苹果在高通的总部圣地亚哥公然挖人，其实意图很明显苹果就是为了自主研发CPU架构，但是最后能不能成功那就是另外一回事了，苹果作为财大气粗的公司在用钱方面和研发投入上基本不用顾虑，所以完全就是技术问题了，但是国内的环境不一样，华为要挖人的话就要去美国了，这里面的难度就高了不少！
　　苹果有天生的系统优势就算是处理器一般也能保证性能不差，而高通是老牌的处理器厂商能够做出自主架构的GPU也是理所当然，而且安卓阵营对于性能来说一直是信赖高通的，三星这么实力雄厚新款的9820也还是公版的GPU，所以对于华为来说我们也不能要求太多，毕竟这一次麒麟980的A76价格已经领先对手一年了！
　　ARM提出了微架构设计思路，并且设计了现在几乎所有移动芯片的公版架构基础。提出架构本身需要雄厚的半导体基础和相应的专利，研发会更加的耗时耗力。半导体这种硬件行业，经验是一道难以逾越的鸿沟，后来者想要居上，基本上还是需要通过弯道超车——比如行业的巨大变革。
　　所以高通即便通过自己的技术去设计一款新的架构，目前尚且没有能够支撑它的理论基础，研究出来的性能未必能够超过ARM，如果超不过，所有的研究经费就都打了水漂。高通与其花费大量时间精力去研究一个架构，不如调校一下ARM的架构使其实现性能的提升。依靠提升性能的芯片赚到的利润，远比给ARM的授权费多得多。
　　而且另外一点，高通是设计SoC的，SoC里面不只有CPU和GPU，还有其他组件，设计CPU和GPU并不是高通的强项。
　　在RISC-V普及之前，移动芯片领域依然会是ARM垄断局面，不只是高通，任何一家都离不开ARM架构。
　　我是雪鹿，是一名科技领域创作者，希望我的回答可以对你有帮助。 为什么美国高通芯片核心必须依靠ARM？
　　一句话，ARM架构目前来说是最好用的，性价比最高的，并且已经形成生态，地位目前难以动摇。 ARM是什么
　　英国ARM公司是全球领先的16/32 位嵌入式 RISC 微处理器解决方案的供应商，向全球各大领先电子公司提供高性能、低成本和高效率的RISC 处理器、外设和系统芯片技术授权。通俗来说，  ARM公司就是制造处理器＂图纸 ＂的，然后授权给别的厂商，可以轻微DIY，但是换汤不换药 。
　　ARM公司在1990年11月英国剑桥的一个谷仓里成立，最初只有12人，怀着一个梦想：推出一个好的32位RISC CPU，让全世界每个人都至少有一个ARM芯片。 很多以核为基础的系统芯片设计都以ARM核为基础。尽管Intel的微处理器在PC领域处于压倒优势地位，但在嵌入系统领域，Intel利用了ARM核的技术授权。
　　为什么都选择ARM
　　ARM技术具有很高的性能和更高的功效，因而容易被更多的厂商接受。同时，合作伙伴的增多，可获得更多的第三方工具、制造和软件支持，又使整个系统成本降低，产品进入市场的时间加快，从而具有更有利的竞争优势。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
　　为什么ARM一家独大
　　ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
　　目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。
　　以上是我对这个问题的解答和观点，纯手打，实属不易，也仅表达个人观点，希望能给读者很好的参考，若是觉得写的还可以就给个赞吧。
　　认为高通依赖ARM是一个典型的误区。
　　首先解释一下高通为什么需要ARM，其实世界上设计芯片的公司不止是高通一家，但是各家在设计芯片的时候必须要符合统一的标准或是规范，这样造出来的芯片才具有通用性和兼容性，而制定移动芯片设计标准（指令集和架构）的公司就是ARM。
　　这就像不同国家的人互相沟通需要用「英语」这种世界语言，或者是国际标准化组织（ISO）在很多行业中所起到的作用一样，ARM在某种程度上就是移动芯片行业的标准制定者。
　　接着再来简单介绍一下ARM，ARM公司1991年成立于英国剑桥，股东包括苹果、诺基亚等公司。那个时候正处于PC时代，英特尔在CPU芯片上一家独大，ARM最早也想像英特尔一样采用全产业链模式，自己建立指令集，设计架构和芯片，然后再外包生产。然而这样的做法根本行不通，ARM一直处于生存艰难的境地。
　　这样的情况持续了一段时间后ARM被迫转型，既然全产业链搞不成，ARM只能选择放弃芯片设计，也不卖芯片产品，而是专注于开发指令集和芯片的微架构，然后通过卖知识产权（IP）的模式赚钱。如果把芯片比作是一个面包的话，ARM做的只是培育和提供小麦种子，后面的种植、磨粉、烘焙统统让其它人去做。
　　正是因为ARM在产业链中只选择做其中一小块，而把芯片设计、制造、封装测试等其它生意让给了其它厂商，导致ARM在行业中少了许多竞争对手，还可以和高通、苹果、华为这样的芯片设计厂商形成合作。后来ARM赶上了移动互联网时代，在各种机缘巧合之下成为了移动处理器生态圈中的重要一部分。
　　而之所以说高通并不依赖ARM，是因为它们两者的关系其实是互相依存的共生关系。相比起高通、苹果、华为这样的巨头，ARM不仅体量要小得多，而且失去了高通这样的大客户日子会很难过。
　　举个例子来说，虽然在移动芯片领域ARM占据了一个重要的位置，但是在迅速发展的物联网芯片领域，新的RISC-V指令集已经获得了越来越多芯片厂商的支持；并且和ARM的模式不同，RISC-V是开源的，厂商不需要缴纳高额的授权费，所以RISC-V在物联网芯片行业中有逐渐取代ARM的趋势。
　　没有了ARM的高通还可以用RISC-V，甚至自己设计一套指令集，而没有了高通的ARM就找不到第二个这么大体量的客户了。虽然谁离开了谁都会受到伤害，但高通并不是离开了ARM就活不下去了。
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　　因为想要在移动平台上玩出点花样出来，毕竟给予ARM给的架构来做。ARM已经构建起一套完整的生态了。
　　ARM虽然说是一家公司，但是也是移动平台指令集的代表。因为耗电少，功能强，适合移动平台上使用，所以被广泛使用。什么是移动平台，最具代表性的是：智能手机和平台。
　　什么是构建了生态？简单一点说，硬件厂商都是根据它的规定来做的；软件厂商也是按照它的规则来做的。从目前来说，这是目前移动平台上最成熟最成功的一种生态。
　　你可以创造自己的架构，创造自己的指令集，但是你要硬件厂商跟你的规定来做？你能够让软件厂商按照你的规定来做？你可知道，全球大部分的手机和平台的APP都是围绕着ARM的架构的来做的。成千上万个应用都是围绕来做的，你凭什么跟别人斗？
　　高通也好、三星也好、苹果也好、华为也好，如果你们想要做智能手机的处理器，就需要按照ARM的规矩来做。可以使用公办的架构，可以在公办的基础上进行修改。
　　你可知道，即使强如苹果，也是在ARM的生态上做的。要自己创造一个生态出来，跟另外一个如日中天的生态对抗，谈何容易啊！
　　ARM不是RISC的唯一选择，但是这是目前最好的，使用最广泛的选择？你要一个人跟全世界战斗？
　　是架构，一种专利
　　倒不是高通芯片必须依靠ARM，而是ARM的核心架构更好用，而且还是现成的公版罢了。
　　是不是觉得有点绕？我们这样说大家就明白了：
　　1、之所以用ARM，是因为有大把免费且更好用的，所以自己懒得折腾。
　　2、但这不代表高通芯片就不能自己搞架构、搞指令集。自己也可以另起炉灶，推出自己的标准，只是觉得不划算罢了。
　　所以＂必须＂一次用得过于绝对，其他没啥毛病。目前的ARM确实是一家牛逼的公司，牛掰到英伟达想花380亿把ARM收购，但就是这样也被英国政府叫停了，因为ARM代表了英国科技王冠上的钻石，真正站在的金字塔顶尖的公司。
　　ARM的IP授权主要有两种，一种是指令集授权，另一种是微架构授权。获得ARM的指令集授权，等于加入ARM生态系统，保证了软件兼容性，但微架构不是ARM设计，而是自研，从早期的A76、A77、A78，到现在的X1、X2等，另外，架构还包括CPU、GPU等多种，ARM都玩得明明白白，站在了芯片设计的顶层。
　　ARM虽然不生产芯片，但是专利授权涵盖全球95%的移动芯片，国内一年基于ARM授权的芯片就可以达到200亿颗，说得再夸张一点，有移动芯片的地方就有ARM，比手机芯片中的高通还强势，几乎是无处不在。因为目前苹果、三星、高通、联发科、海思等芯片企业，都用的是ARM授权。英特尔、IBM、微软等也没有离开ARM。
　　那说这么多，是不是高通就非用ARM不可呢？其实也不是，实际上高通早期也自研过架构，包括三星也有自研猫鼬架构，但最终都因为表现不好而放弃了。但高通即使用了ARM的指令集和微架构，也有魔改过Kryo架构，所以，高通并不是非用不可。
　　但不可否认，ARM推广的精简指令集在移动终端上更有优势，包括苹果现在主推的M1芯片，都是要用ARM取代X86。简单来说，X86架构是微软的win系统的PC端主推，而X86架构则是谷歌跟苹果占主导。现在ARM架构的优势越来越明显，连苹果的M1芯片都切换到ARM，按照这个趋势，未来ARM的优势还会进一步扩大，届时高通说不定真就离不开了。