为什么苹果和三星不买已垄断芯片市场的ARM？

　　早前软银（Softbank）提出以天价收购ARM后，这个貌似躲在幕后操控、掌握逾 4000 亿美元智能手机市场的“黑手”，突然浮出水面。但是，在大家突然发现这个的神秘存在体，突然就有各种不同的猜想：
　　有人觉得苹果在芯片设计上已经被软银掐住脖子，如果未来软银停止向苹果授权，则苹果的开发将会大受影响；
　　有分析师指觉得苹果被掐住咽喉了，所以苹果应该抢先一步先把ARM买到手；
　　有媒体觉得与其竞逐ARM，不如买ARM的替代MIPS；
　　为什么ARM在智能手机上扮演了如此重要的角色？根据ARM公司在2015年9月的资料，逾95%智能手机采用 ARM 处理器，在平板上的渗透率也超过85%。
　　简言之：ARM已经垄断了移动芯片市场。
　　ARM处理器有多重要？这代表了任何一间公司买了 ARM 公司，就能掐住苹果的脖子？或是苹果买了 ARM，就能把三星致之死地？
　　原因何在？让我们先了解一下ARM在手机上的重要性。

　　之前跟大家谈过ARM的发展史，其实就是“长达几十年的技术架构之争”，所争的关键是“指令集”（instruction set）：它是处理器所以能运作的关键，也是不少开发者的应用能赖以在手机上执行的基础。
　　真的换掉手机处理器，影响究竟有多大？
　　如果大家有读乔布斯传，就会记得当年微软的比尔。盖茨（Bill Gates） 对乔布斯各种不佩服，但唯一佩服就是苹果的Macintosh由使用 PowerPC（RISC 指令集）芯片转到英特尔（CISC 指令集）芯片一事：
　　如果你说，好，我们现在要换掉微理处器芯片，但是一拍都不能落下，这听起来是不可能的，但他们基本上做到了。
　　苹果也好、三星也好，如果真的要弃用ARM而改用英特尔x86的话，影响有多大？爱范儿在先前的“x86手机之死”一文曾指出，与ARM应用的兼容性，是x86手机难以成功的重要因素：
　　不过，在英特尔致力于在智能手机上发力之际，其实已考虑到Android的兼容性问题而与Android合作推出优化。他们曾向Inquirer表示，英特尔的x86手机芯片能兼容95% 的Android应用；但是，一般只用虚拟机的小型应用当然没问题，但在跑原生应用时就会显得很麻烦。不少开发者就指出：跑原生应用时，不是开发者要主动支持x86，就是x86要牺牲效能去转换兼容代码，结果在他们在开发上一样是“事倍功半”。
　　无论苹果也好、三星也好，他们不是不能弃用ARM ，但是代价十分巨大。
　　处理器是如何练成的？在这几天媒体的密集式报导下，大家应该知道：ARM是不会自己生产处理器，而是直接把ARM的技术直接授权给芯片制造者，让他们自己生产使用ARM指令集的处理器。（下图）

　　一般来说，只要是使用ARM指令集架构的处理器，我们都会称之为ARM处理器。但尽管厂使用了ARM的指令集，但设计处理器芯片是个专门的技术活，所以ARM在授权指令集架构时，也会提供设计处理器芯片的技术──即处理器架构（architecture）。
　　然后，芯片生产商就会把其它不同的功能，例如图像处理单元（Graphic Process Unit， GPU），内存（RAM）和基带芯片（Baseband）等，通通封装在同一块芯片里，那就成为手机的灵魂所在：系统单芯片（System-on-the-Chips， SoC）。然后交由专门生产芯片和半导体的晶圆厂（Foundry）生产。这时手机处理器芯片的质素，就是靠晶圆厂的工艺，或称制程 （Wafer Fabrication） 所决定。

　　整个结构，就是：指令集──架构──整合──制程。而ARM的技术授权就集中于指令集和处理器架构，也是SoC最核心的部份，由于可知ARM的重要性有多大。
　　由于太重要，所以不重要既然ARM对手机处理器有如此重要的影响，为什么苹果就坐待软银用320亿美元把ARM收购？为什么三星不把 ARM 买下来干掉苹果？320 亿美元虽然绝对是天价；但对于富可敌国的苹果来说，根本算不上是什么一回事，而对于三星来说，花300亿来抢苹果手上那巨大的市场，也是很合理的事。
　　不过，就是因为ARM太重要，所以使ARM变得不重要。
　　要知道当年微软垄断了电脑作业系统市场，而Google控制了搜寻引擎和手机作业系统，就接连惹上了反垄断机构的纠缠。事实上，微软和 Google 只是占了市场的入口，令对手陷于不利的竞争环境；相比之下，ARM控制了95% 以上的手机市场，其垄断地位比起微软或Google有过之无不及，所以ARM的一举一动，不可能逃过各国反垄断机构的关爱。

　　先不要说手机公司买了 ARM 后是否有能力拒绝授权，就算是任何手机公司想买下ARM，也未必能得到反垄断机构的批准──如果这次买主并非软银，ARM能否成功出售还是个问题。加上ARM老早就与一大堆手机公司签了授权协议，苹果也好、三星也好，并非一下子就能停止授权；更何况在反垄断机构的干涉下，即使任何手机公司买了ARM，也可能需 要承诺开放授权协议。
　　不过，尽管买家不可能透过拒绝授权来打压对手，但ARM的技术仍然是有价值的吧？
　　ARM的影响力，没你想像中的致命智能手机刚崛起之时，ARM一直牢牢控制着指智能手机芯片的指令集及架构。以2009年苹果推出的 iPhone 3Gs 为例，他所用的系统单芯片为三星的S5PC100，除了使用ARM的指令集之外，也采用了ARM设计（或称之为“公版”）的Cortex-A8（ARMv7 架构） 。
　　但在2010年开始，手机处理器开始出现重大的变革：苹果和高通（Qualcomm）纷纷弃用ARM的固有架构，改为自己设计处理器架构。在第一代iPad登场的Apple A4 （Hummingbird），以及在第一代Google Nexus所使用的高通骁龙（Scorpion）QSD8250，都并非ARM的公版架构。虽然，当年苹果和高通基本上都是拿ARM公版略加改动而成，本质上仍然受 ARM 技术很大的影响。

　　但在2013年，三星和苹果再分别给ARM公板架构投下两枚爆弹。首先是三星在2013年年中宣布， 下一代处理器将会使用自家架构。而苹果在同年 9 月的iPhone 5s发布会里，突然推出了全球首枚64位元的ARM处理器Apple A7（Cyclone）──当时没有芯片公司能够赶及量产64位元的公版Cortex-A57，反而是使用自家设计的苹果，却把同行甩出一个时代。
　　直到2016年，三星推出 Exynos 8 Octa 8890，开始使用自主的处理器架构，而高通在经过失败的骁龙810后，新一代骁龙820也回到自主架构上。结果三大海外手机处理器生产商：苹果、高通和三星，同一时间弃用ARM的架构；目前就只剩下华为的海思、大唐的联芯、紫光的展讯和台湾的联发科等，仍然留在公版ARM架构上。
　　ARM 的技术影响力虽然一样很大，但已经没有我们想像中的致命。
　　手机外的市场，智能化的威胁在手机以外的战场又如何？根据先前提到的资料， 目前有95% 以上的车载信息娱乐系统（Infotainment）、60% 以上的无线路由器、55% 以上的消费电子产品（Consumer Electronics），都在使用ARM处理器。明显可见，物联网和智能汽车，将会是 ARM 市场未来的关键所在。

　　而在目前消费电子市场上的两大热门项目：VR和无人机来说，ARM也早就在布局，分析师早就表示ARM自家的Mali图像处理单元，在 VR 市场上将会是AMD和Nvidia的重要对手；而 意法半导体（STMicroelectronics） 旗下之STM32处理器，几乎是大部份无人机的标准配备。
　　可是，ARM在手机以外市场的主流地位，并不是因为ARM很强大或很省电，而是……因为便宜。当消费电子产品还未并未进入智能化世代，它们根本不需要高度的计算能力，要的只是一个廉价的嵌入式处理器来当主控芯片。
　　但在智能化的世代，情况就完全不同：STM32能应付无人机的飞控算法，但当无人机进入智能世代，要应付视觉跟随、双目避障等计算机视觉需求，这种廉价的ARM处理器就变得不敷使用。
　　反客为主的辅助芯片故此，大疆的新一代无人机Phantom 4，在使用STM32 作主控芯片以外，额外加入了FPGA作为视觉运算硬件。而Nvidia也在CES展出汽车电脑Nvidia Drive PX 2，利用其强大的图像处理能力来处理无人驾驶汽车的需求，其12核的ARM处理器，反而是个配角。
　　事实上，物联网也好、车联网也好、VR 也好、无人机也好，这些新款智能硬件由于体积远较手机要大，电池容量也更大、有的根本不用担心续航力，其发展关键已由低成本的主控芯片，变成高效的感应器及快速反应的网络。

　　以英特尔为例，他们以5G网络技术和Realsense计算机视觉，快速的往智能硬件市场推进。英特尔全球副总裁兼中国区总裁杨旭表示：“英特尔要做什么？就是包揽你的数字平台。”
　　即使是还在使用ARM指令集的高通，旗下定制的非公版架构：骁龙801（无人机平台）和骁龙602A（车驾平台），均在SoC里整合了大量的传感技术。
　　尽管，未来的物联网也许仍然会大量使用ARM处理器，但传感器、以及用于传感器的独立计算单元，其影响力可能已经超过ARM处理器。
　　软银所掐不住的未来 ARM只卖320亿美元，而不是4000亿美元；苹果、三星没有像疯子一样与软银抢购 ARM──这并不是没有原因的。
　　ARM的未来仍然很光明，他们在2016年Q1财报超出市场预期，利润增长14%至1.98亿美元，其主营项目芯片许可收入同比增长24%，而据IDC统计数据显示，同期智能手机出货量同比增长仅0.2%，可见他们仍然“钱途无限”。
　　但如果说这群日本人透过并购，就能掐住科技界的未来，那就太看不起硅谷的精英们了。